1、课题来源与背景： 本成果来源于广东省省级科技计划项目，项目名称：“高效背钝化晶硅电池技术开发及产业化”，项目编号：2015B020239003。 常规晶硅太阳电池的结构相对简单，制造工艺步骤少，但是光电转换效率不高，进一步技术优化的空间很小。在众多的高效技术路线中，单晶PERC电池技术以其成本和性能的综合优势脱颖而出，单晶PERC电池的光电转换效率在21%以上，其制造工艺与现有常规电池产线兼容， 易于大规模量产。与常规电池相比，PERC电池的优势主要有两个方面：(1)内背反射增强，降低太阳光长波段的光学损失;(2)高质量的背面钝化，这使得PERC电池的开路电压(Voc)和短路电流(Isc)较之常规电池有大幅提升，从而电池转化效率更高。

    2、技术原理及性能指标： 硅片内部和硅片表面的杂质及缺陷会对光伏电池的性能造成负面影响，钝化工序就是通过降低表面载流子的复合来减小缺陷带来的影响，从而保证电池的效率。而常规晶硅太阳电池只对正面进行钝化，而背面的载流子复合比较严重，限制了转换效率的提升。另外，常规电池为一次PN结扩散工艺，硅片表面高浓度的磷会导致“死层”形成，并降低电池的蓝光响应。PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)，即钝化发射极和背面电池技术，通过在常规太阳能技术基础上，电池背表面进行介质膜钝化，采用金属局域接触，大大降低背表面少子复合速度。同时，对背表面进行抛光处理，增加红外波段太阳光在背表面的内反射，提高光子利用效率，进而大幅度提升光电转化效率。本项目还采用SE技术（选择性发射极技术）,以扩散后的副产物磷硅玻璃为磷源，采用激光掺杂技术，在硅片正面的正电极对应区域实现磷的重掺杂，形成N+层，降低正电极的接触电阻；同时，在正电极对应的以外区域，采用磷的轻掺杂，增加太阳光短波段的吸收，提高蓝光响应;PERC双面电池技术是在PERC技术的基础上，通过优化电池背面结构，将背面全铝层的全遮光结构调整为局部铝栅线的受光结构，在实际使用中电池背面也能充分吸收环境中的反射光线，从而实现电池的双面发电，该技术既可以降低电池制造成本，同时将电池片的发电量提高5~20%。管式PERC电池产品的主要性能指标 ：（1）量产平均光电转化效率≥22%；（2）光致衰减LID（60kWh, 1000W/m2,60±5℃）＜2%；（3）PERC单面电池组件PID(抗电势诱导衰减) (85℃,85RH,-1000V)＜3%；（4）PERC双面电池组件双面PID（85℃,85RH,±1500V,192h）＜3%，远高于业内平均水平。

    3、技术创造性与先进性： （1）该技术首创采用管式PECVD制备背面钝化膜，结合激光掺杂SE技术和PERC技术，其单面电池的平均转化效率达到22%；其双面电池正面平均转化效率达到22%，背面平均转化效率达到15%，双面率68%；（2）该技术解决了管式PECVD绕镀、划伤所导致的EL检测不良等量产工艺难题；采用LED光源氢钝化技术取代常规的卤素光源氢钝化技术，使得LID（60kWh)衰减小于2%，同时氢钝化工序使电池转换效率提升0.05%，为行业内首次量产应用；（3）该技术制备的双面PERC电池具有良好的抗PID性能，在85℃/85RH, ±1500V，192h测试条件下，PID衰减小于3%，通过了国家太阳能光伏产品质量监督检验中心的抗PID检测,是全球首个通过该检测的双面PERC电池组件；（4）引进全球首台量产化的双面电池多功能测试设备，集正背面效率测试、EL测试和颜色分选于一体，对PERC双面电池进行测试。

     4、 技术的成熟度、适用范围和安全性： 广东爱旭科技公司采用管式PECVD背镀膜设备，通过在常规电池生产线上进行技术改造升级，实现5.5GW总产能的PERC电池生产线的升级改造，成为全球第一家大规模量产PERC电池(管式PECVD)，也是截止目前唯一的、全球规模最大的PERC电池(管式PECVD)制造公司。爱旭的PERC电池产品自2017年5月份销售，截至至今，技术成熟，设备运行良好，电池品质稳定，在业内广受好评。

     5、 应用情况及存在问题： 本项目可用于建设大型集中式光伏电站、分布式电站，包括屋顶电站、水上电站，光伏农业大棚等。项目产品自投产以来，产销率接近100%。但相比于传统燃发电，太阳能电池端光电转化效率仍然偏低，成本偏高，阻碍了光伏发电的广泛应用。因此，业内一直致力于技术创新，不断提高光电转化效率，降低光伏发电的度电成本，最终实现太阳能发电这种可再生能源的普及。 6历年获奖情况 （1）2018年管式PERC单面/双面太阳能电池获得第十届国际发明展览会暨第三届世界发明创新论坛获得银奖； （2）高效PERC单晶单/双面电池电池获得2018年度“光能杯”CREC“年度最佳产品”。