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一种PERC双面电池及其制作方法、封装工艺

一、PERC双面电池概述

PERC双面电池，全称为钝化发射极和背面钝化电池，是一种新型的太阳能电池。它通过在太阳能电池的背面添加一层钝化层，并在背面电极上形成钝化发射极，从而提高电池的光电转换效率。与传统单面电池相比，PERC双面电池具有更高的光电转换效率，可以达到22%以上，甚至更高。这一显著提升主要得益于背面钝化层的引入，它能够有效减少背面反射，使得电池能够吸收更多的光能。

PERC双面电池的应用已经得到了广泛的认可。以我国为例，随着光伏产业的快速发展，PERC双面电池的装机量逐年上升。据相关数据显示，2019年我国PERC双面电池的装机量已经超过了100GW，占全球装机量的近50%。这一成绩充分证明了PERC双面电池在光伏产业中的重要地位。此外，PERC双面电池在海外市场的表现也十分亮眼，如美国、日本等光伏市场，其装机量也在逐年增长。

PERC双面电池的成功离不开其优越的性能。首先，它具有更高的光电转换效率，这使得在相同面积的电池板下，可以产生更多的电能。其次，PERC双面电池的耐候性良好，可以在各种恶劣环境下稳定运行。例如，在高温、高湿、强紫外线等环境下，PERC双面电池的衰减率相对较低，保证了电池的长期稳定性。此外，PERC双面电池还具有较长的使用寿命，通常可以达到25年以上。以某光伏发电项目为例，采用PERC双面电池的发电系统在运行了10年后，其发电量仍能达到设计发电量的90%以上。

PERC双面电池的出现，为光伏产业的发展带来了新的机遇。随着技术的不断进步，未来PERC双面电池的性能有望进一步提升，其在光伏市场中的应用也将更加广泛。例如，在未来几年内，PERC双面电池的光电转换效率有望突破23%，这将进一步降低光伏发电的成本，提高光伏发电的竞争力。同时，随着PERC双面电池技术的不断成熟，其在分布式光伏、光伏建筑一体化等领域也将得到更广泛的应用。

二、PERC双面电池制作方法

(1)PERC双面电池的制作方法主要包括四个步骤：硅片制备、电池片制造、层压封装和测试。首先，硅片制备阶段，通过多晶硅或单晶硅的提纯和切割，得到厚度为180μm至200μm的硅片。然后，在硅片上进行蚀刻，形成电池结构。接下来，电池片制造阶段，采用先进的印刷技术将银浆、扩散源等材料印刷在硅片上，并经过扩散、刻蚀、抛光等工序，形成电池结构。最后，层压封装阶段，将电池片与EVA膜、背板等材料进行层压，确保电池片与封装材料之间的良好接触和密封。以某光伏企业为例，其采用的PERC电池片制作方法已经实现了超过22%的光电转换效率。

(2)在电池片制造过程中，PERC双面电池的关键技术之一是背面钝化技术的应用。背面钝化层由磷硅玻璃（PSG）或氮化硅（SiNx）等材料构成，能够有效减少背面反射，提高电池的光电转换效率。通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术，可以在电池背面形成厚度约为50nm的钝化层。在实际生产中，采用背面钝化技术的PERC电池的光电转换效率较传统电池提高了大约1个百分点。例如，某知名光伏制造商在采用背面钝化技术后，其PERC电池的光电转换效率达到了22.3%。

(3)PERC双面电池的封装工艺也是其制作过程中的重要环节。封装材料的选择直接影响到电池的性能和寿命。目前，常用的封装材料有EVA、POE等。在层压封装过程中，电池片与封装材料之间需要保持良好的密封性，以防止水分和氧气进入电池内部。通过精确控制层压温度和压力，可以实现电池片的良好封装。据某研究机构测试，采用优质封装材料的PERC电池在户外运行25年后，其衰减率仅为0.5%左右。这一结果表明，良好的封装工艺对于保证PERC双面电池的长期稳定运行具有重要意义。

三、PERC双面电池封装工艺

(1)PERC双面电池的封装工艺采用多层材料组合，包括EVA封装胶膜、电池片、背板、玻璃盖板等。这种结构不仅提高了电池片的机械强度，还增强了电池的耐候性和耐久性。在封装过程中，EVA封装胶膜的选择至关重要，它需要具有良好的耐紫外线、耐热老化性能。例如，某光伏电池制造商使用的EVA封装胶膜，其耐老化性能超过20年，确保了电池在户外长期稳定运行。

(2)层压封装是PERC双面电池封装工艺中的关键步骤，它涉及到精确控制温度和压力。层压机在高温（通常为150°C至200°C）和高压（约5至10个大气压）下将电池片与EVA胶膜、背板等材料紧密结合。这一过程需要保证电池片与封装材料之间的良好粘合，避免气泡和划痕的产生。据相关数据显示，良好的层压工艺可以使PERC双面电池的功率衰减率降低至0.5%以下。某光伏制造商通过优化层压工艺，其产品在户外运行五年后，功率保持率高达95%以上。

(3)封装工艺中，电池片的边框设计也是影响封