為何而生
伴隨著光伏平價上網(wǎng)趨勢越來越明朗，降本提效成為行業(yè)關注重點。在此背景下，PERC技術因具有高光電轉化效率、低衰減、高發(fā)電量等多重優(yōu)勢而備受青睞。據(jù)國際光伏技術線路(ITRPV2018)數(shù)據(jù)顯示，PERC電池將占據(jù)市場主導地位。在量產(chǎn)平均效率方面，P型晶硅電池穩(wěn)定量產(chǎn)效率已達到21.6%。該機構預測稱，到2020年，這一技術量產(chǎn)效率有望突破至22%。
何為PERC技術
PERC是英文Passivated Emitter and Rear Cell的簡稱
PERC技術：采用Al2O3膜對背表面進行鈍化，可以有效的降低背表面復合，提高開路電壓，增加背表面反射，提高短路電流，從而提高電池效率。
(單面PERC電池結構)
在P型單晶硅上可以實現(xiàn)1%的效率提升，而多晶硅上可以實現(xiàn)0.6%的效率提升。PERC電池由于其工藝相對簡單，成本增加較少，是目前和未來的主流量產(chǎn)工在P型單晶硅上可以實現(xiàn)1%的效率提升，而多晶硅上可以實現(xiàn)0.6%的效率提升。PERC電池由于其工藝相對簡單，成本增加較少，是目前和未來的主流量產(chǎn)工藝。
PERC電池生產(chǎn)流程
PERC電池的優(yōu)勢
1)高光電轉化效率，可降低系統(tǒng)的BOS成本。
2)低衰減，可保證項目發(fā)電量。
3)機械性能并不差，隱裂不會明顯增加。
4)高發(fā)電量，可提高項目的收益。
PERC技術分類
目前幾類PERC技術單晶P型和N型。
制造工藝有所區(qū)別，都是不同的技術路線，P型是比較成熟的工藝，優(yōu)點是價格較低，N型是最新的技術路線，優(yōu)點是效率較高、壽命更長。
目前P型晶硅電池占據(jù)晶硅電池市場的絕對份額。N型單晶硅較常規(guī)的P型單晶硅具有少子壽命高、光致衰減小等優(yōu)點，具有更大的效率提升空間。
1、P型電池的PERC技術
PERC技術在單晶電池方面體現(xiàn)了更好的溢價優(yōu)勢和發(fā)展空間。PERC技術使單晶電池的轉換效率提升高出1個百分點，而多晶電池僅為0.5個百分點。從溢價角度看，PERC技術對于單晶電池的收益更為明顯，多晶電池的溢價基本被新增設備的折舊所抵消。
2、N型電池的PERT技術
PERT電池是發(fā)射結鈍化全背場擴散電池，其結構特點是背表面擴散全覆蓋以降低電池的背面接觸電阻和復合速率。背面全背場擴散可以通過不同的工藝方式實現(xiàn)，主要包括管式擴散，外延生長法，離子注入法等。
3、N型電池的雙面發(fā)電技術
與常規(guī)p型電池不同，n型電池正反兩面均有鈍化膜覆蓋，金屬化由絲網(wǎng)印刷完成，由于正反面柵線結構都是常規(guī)的H-型，因此電池不僅正面可吸收光，其背表面也能吸收入射光從而產(chǎn)生額外電力。最高功率輸出性能提高10%-15%。
僅2016年-2017年1年左右，PERC組件的效率提升潛力已遠遠超出行業(yè)最初的預期。基于上述4個主要原因，PERC組件已經(jīng)成為“領跑者”項目中的標配，也是未來幾年的主流技術，將加速平價上網(wǎng)的來臨并實現(xiàn)土地的最高效利用。
(圖為：PERC電池生產(chǎn)流程)
4、哪些企業(yè)在主攻PERC電池技術?
目前天合、隆基樂葉等組件企業(yè)一直在主攻P型電池技術制造組件。英利、晶澳等組件企業(yè)在主攻N型電池工藝技術。
追蹤PERC電池的前生今世
PERC電池(PassivatedEmitterandRearCell)最早起源于上世紀八十年代，1989年由澳洲新南威爾士大學的MartinGreen研究組在AppliedPhysicsLetter首次正式報道了PERC電池結構，當時達到22.8%的實驗室電池效率。
1999年驗室研究的PERL電池創(chuàng)造了轉換效率25%的世界紀錄。采用了光刻、蒸鍍、熱氧鈍化、電鍍等技術。
2006年用于對P型PERC電池的背面的鈍化的AlOx介質膜的鈍化作用引起大家重視，PERC技術開始逐步走向產(chǎn)業(yè)化。
2013年前后，開始有廠家導入PERC電池生產(chǎn)線，近幾年PERC電池越來越引起行業(yè)重視，產(chǎn)能獲得快速擴張。
2018年底全球perc產(chǎn)能預期將達到80GW，這些產(chǎn)能將在2019年1季度前釋放;根據(jù)目前的擴產(chǎn)計劃，2019年底預期將有90GW以上的產(chǎn)能達產(chǎn)。
值得一提的是，隨著PERC電池產(chǎn)能的擴張，常規(guī)電池的市場份額將逐步下降。有專家預測，PERC將成為2019年的主流技術，利好單晶硅片。
PERC電池潛力分析
PERC電池還有很大的效率提升空間。今后發(fā)射極、背面鋁背場、主柵、硅片質量等還有優(yōu)化空間。預計即使沒有重要的突破性技術，2025年左右，單晶PERC電池可實現(xiàn)高達24%的轉換效率，產(chǎn)線達到23%，意味著從現(xiàn)在到2025年，每年將有0.4%左右個絕對值的效率提升，同時隨著PERC電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大和技術優(yōu)化，預計至2025年成本也將降低至目前的一半。
1)PERC技術的發(fā)展超過了預期，給其他種類晶硅電池技術帶來很大沖擊。單晶電池產(chǎn)業(yè)化效率達到21.5%，多晶PERC電池產(chǎn)業(yè)化效率在疊加黑硅技術后已經(jīng)達到20%以上，有望在明年實現(xiàn)21%的多晶PERC電池效率。同時PERC電池具有成本優(yōu)勢，其成本和常規(guī)電池成本接近。
和常規(guī)電池比較，PERC電池表現(xiàn)出了良好的效率優(yōu)勢，比常規(guī)電池產(chǎn)業(yè)化效率可提高1-1.5%個效率絕對值。
和高效PERT、HJT等技術相比，PERC電池產(chǎn)業(yè)化效率接近，但具有更好的成本優(yōu)勢。
2)PERC電池的單晶多晶之分，更大程度上是高質量硅片和低質量硅片之爭。為提高電池轉換效率，無論是PERC、PERT、PERL還是HJT、IBC電池技術，都越來越重視電池表面的鈍化。隨著鈍化質量的不斷改進，硅片體內的復合缺陷的影響將愈加明顯，硅片質量對電池效率的影響也就愈大。無論單晶硅還是多晶硅，未來不斷改善拉晶/鑄錠工藝，提高硅片質量，制造出高質量單晶硅片及高質量多晶硅片，將是PERC及其他高效電池的發(fā)展方向。
3)青海、大同等實證基地中的戶外測試結果表明單晶PERC電池具有一定的發(fā)電優(yōu)勢，具有更好的單位發(fā)電量(kwh/kw)。陽光輻照度、入射角、溫度、風速是組件發(fā)電量測試的關鍵環(huán)境參數(shù)。不同電池的戶外發(fā)電性能比較與分析仍在進行中。
4)PERC雙面電池的出現(xiàn)再次提升了PERC電池的競爭力。目前雙面PERC電池的雙面率在75%左右，且制造成本較低，雙面PERC電池不僅拓寬了PERC電池的應用場景，而且可獲得更高的發(fā)電增益。大量PERC雙面組件發(fā)電項目的發(fā)電量被收集與對比，在不同發(fā)電季節(jié)、不同氣候區(qū)下，不同背墊面的情況下，報道了5—46%(含跟蹤)的發(fā)電增益。
PERC發(fā)展動向
1、2018年11月8日，隆基樂葉宣布，隆基60型組件光電轉換效率達20.83%，再次打破單晶PERC組件效率世界紀錄。2018年以來，隆基樂葉已四次刷新組件技術的世界紀錄。
2、東方日升目前前表示，其發(fā)射極和背面鈍化電池2GW生產(chǎn)線的平均效率已超過22.19%，效率峰值達到了22.36%。
3、2018年5月上旬，通威太陽能自主研發(fā)出了超420W的高效疊瓦組件，其72片版型組件最高發(fā)電輸出功率達421.9W，破PERC組件世界紀錄，組件轉換效率可達20.7%。
4、2018年5月9日，晶科宣布其最新的P型PERC單晶太陽能電池效率達到23.95%，再次打破了此前同類電池的效率記錄。
5、天合光能曾是單晶PERC和多晶PERC電池記錄的保持者，創(chuàng)造了多項世界紀錄。2016年12月，天合光能以22.61%的轉換效率再創(chuàng)單晶PERC電池世界紀錄。
……
小編只羅列了一些些企業(yè)，事實上還有很多企業(yè)致力于PERC技術的，畢竟現(xiàn)在技術是王道，擁有技術才能真正走向成功。歡迎大家指正和補充。
