大家好！今天让小编来大家介绍下关于光伏n型技术_PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏n型技术2.PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析
3.光伏发电原理
光伏电池片技术分享如下：
作为最卷的行业，光伏行业的技术路线之争，从来没有停止过。最近HJT（异质结电池）和TOPcon（隧穿氧化层钝化接触电池）的讨论也是非常火热。
从年初的TOPcon的高速发展，到前段时间金刚玻璃、华晟、迈为等公布的HJT性能、降本超预期，再到最近TOPcon又再热炒，甚至走出钧达股份这种1年10倍股。很多人没有吃上肉，但这些HJT、TOPcon到底是啥，搞明白了作为股民之间茶余饭后吹牛x的谈资也算是个收获吧。
首先，光伏产业链从硅料-硅片-电池-组件，其中的技术路线是在硅片和电池片环节分化的。
硅片分P型硅片和N型硅片，我们知道硅是4价元素，外围有4个电子，如果我们把5价元素比如磷以某种形式（比如加热）与纯硅结合，这样的“硅”就更容易逸出一些电子，表现出负电特性，所以称作N型硅（Negative，负电的）。
反之，如果把3价元素比如硼，与硅结合，则会多出一些空穴，表现出正电特性，称作P型硅（Positive，正电的）。
当P型硅和N型硅结合在一起，中间一段区域便形成了PN结，PN结具有单向导电性。
光照射在PN结上，便会产生光生伏特效应，半导体两边就会形成电势差。
所以做硅片其实就是做PN结，就是把P型硅和N型硅结合的过程。方法有两种，在P型硅的基础上扩散磷元素，形成n+/p型结构称作P型硅片，或者在N型硅的基础上注入硼元素，形成p+/n型结构称作N型硅片。
P型硅片制作工艺简单，成本较低，但电池效率也低，N型硅片寿命长，电池效率可以做得更高，工艺却更加复杂。但N型硅片潜力更大，这一点已经达成共识，未来的发展方向一定是N型硅片逐渐取代P型硅片。
电池片技术又是基于不同的硅片采用不同工艺制作成的电池，比如最早的BSF，PERC电池都是基于P型硅片的电池技术，而TOPcon和HJT是基于N型硅片的电池技术。
由于工艺成熟，制作简单，目前基于P型硅片的PERC电池是绝对的主力，占到90%以上。但PERC电池目前已经达到了转换效率的极限，而TOPcon技术是基于N型硅片的，理论上限更高，而且TOPcon电池工艺与PERC的工艺比较相似，只需要在原来的产线上稍作改进就可以，因此TOPcon技术非常容易被接受而且发展顺利，现在的成本已经做到可以打平PERC电池了。
相比之下，同为N型硅片的电池技术，HJT在工艺上是完全不同的一条路线，他有着更高的理论转化效率，也正因此，HJT被认为是终极技术路线，而TOPcon只是过度技术，尽管现在HJT的成本还是比较高，设备也比较贵，但它有清晰的降本路线，并在按照预期进展中。
上面这些都捋清楚了，那市场上发生的很多事就自然理解了，比如：
1、上图中可以看出TOPcon电池今年突然爆发，主要是从原先的PERC产线可以迅速改装，非常有优势，晶科能源、钧达股份、中来股份是主要推手。
2、尽管目前认为TOPcon只是一种过度技术，但未来两年会大量取代PERC电池，进入爆发期，即便看到2030年也都还是在增长的。
3、HJT的主要推手有隆基、通威、东方日升、金刚玻璃，在降本方面进展也算顺利，尤其是前一段时间金刚玻璃、华晟、迈为接连公布的HJT性能超预期，降本也超预期。
4、尽管市场主流观点认为HJT是终极路线，但未来很长一段时间HJT、TOPcon、PERC以及其他多种电池技术都是共存的，HJT要看降本速度是否能更加超预期，能否尽早铺开产能，HJT可能和TOPcon形成一定的跷跷板效应。
5、设备方面TOPcon设备代表捷佳伟创估值远低于HJT设备的迈为股份，一方面TOPcon很多是在原有产线上改造的，而且TOPcon设备的价值量本身就比HJT的价值量低很多，再加上TOPcon毕竟是过度技术，增速只会越来越慢。
6、最后说一下IBC。IBC中文叫交叉指式背接触电池，关键就在于“背接触”三个字。一般来说光伏电池肯定是一面正极一面负极，而IBC在设计时让正负极不相接触地排布在背面，这就意味着正面没有栅线遮挡，入射光效率更高，当然设计难度也更高。
所以IBC是一种独特的技术路线，不限于用在哪种电池上，比如隆基在推的HPBC，就是在P型电池的基础上使用IBC技术，做出来的电池会比较美观，IBC也可以与TOPcon、HJT电池相结合，形成TBC、HBC电池，电池效率还有望继续提升。
比如PN结的原理、光生伏特效应，大家有兴趣自己百度吧，不难找；还有些没深说，比如HJT和TOPcon的结构上怎样、制作工艺上、降本路线上等等，其实有一些我自己也不是很清楚，我尽量把跟投资相关的要点说明了。
市场消息：
今天主要讲讲那个会议吧。相信大家在很多地方也都看到专业的分析了，我简单说说我的理解。
1、经济目标。表述是“下半年仍应努力争取更好的结果”，跟之前说的差不多，领导比较务实，不会刻意为了之前说的5.5%去大放水，拉基建，埋伏老基建的资金落空了，水泥等板块也明显表现出了弱势。
2、货币政策。“保持流动性合理充裕，加大对企业的信贷支持，用好政策性银行新增信贷和基础设施建设投Zi基金”，跟4月份变化不大，跟之前的预期一样，强度略有下降也是因为现在明显没有4月情况那么差，无需过度解读。
3、房地产。“房住不炒”，“因城施策”，“保交楼，稳民生”。依然在预期之内，房住不炒不会变，无非就是博弈政策扶持力度大小了，意思不大。
4、疫情防控。“坚持动态清零”，“决不能松懈厌战”，“要从政治上看，算政治账”，这个表述比较严厉，并且上升到政治高度，跟我原本想的不太一样，我原以为会强调如何从疫苗、特效药、管控方面提高我们对疫情的应对能力。消费股今天直接扑街，未来一段时间资金可能还是在新能源几个板块里轮转。
5、对平台经济表述友好。其实我觉得政策一直是很明确的，只是被一些人过度解读了，对互联网平台的态度一直都是反垄断，要规范和监管，不是要掐死。当然，反垄断已经限制住互联网巨头的成长空间了，那无非是看能修复多少了，所以我也很少提互联网板块。
PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析
摘要：太阳能硅片N型和P型在比较的时候，两者的区别主要体现在掺杂的元素和导电性能上，其中单晶硅中掺磷是N型，单晶硅中掺硼为P型。但是总体来说，两者的制作流程是差不多的，主要有硅片检测--表面制绒及酸洗--扩散制结--去磷硅玻璃--等离子刻蚀及酸洗--镀减反射膜--丝网印刷--快速烧结等步骤。具体的太阳能硅片N型和P型的区别在哪里以及太阳能硅片制作流程是怎么样的，一起到文中来看看吧！一、太阳能硅片N型和P型的区别在哪里
N型电池片采用n型硅片，P型电池片采用p型硅片。
N型和P型单晶硅片的区别主要为：
1、掺杂的元素不同：单晶硅中掺磷是N型，单晶硅中掺硼为P型。
2、导电不同：N型是电子导电，P型是空穴导电。
二、太阳能硅片制作流程是怎么样的
太阳能硅片的生产工艺流程分为硅片检测--表面制绒及酸洗--扩散制结--去磷硅玻璃--等离子刻蚀及酸洗--镀减反射膜--丝网印刷--快速烧结等。具体介绍如下:
1、硅片检测，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。在进行少子寿命和电阻率检测之前，需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测，并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自动装片和卸片，并且能够将不合格品放到固定位置，从而提高检测精度和效率。
2、表面制绒，单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。
3、扩散制结，太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。
4、去磷硅玻璃，该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中，通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸，以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。
5、等离子刻蚀，由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路。因此，必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的PN结。
6、镀减反射膜，抛光硅表面的反射率为35%，为了减少表面反射，提高电池的转换效率，需要沉积一层氮化硅减反射膜。工业生产中常采用PECVD设备制备减反射膜。PECVD即等离子增强型化学气相沉积。
7、丝网印刷，太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后，已经制成PN结，可以在光照下产生电流，为了将产生的电流导出，需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多，而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。
8、快速烧结，经过丝网印刷后的硅片，不能直接使用，需经烧结炉快速烧结，将有机树脂粘合剂燃烧掉，剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉，此阶段温度慢慢上升；烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应，形成电阻膜结构，使其真正具有电阻特性，该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段，玻璃冷却硬化并凝固，使电阻膜结构固定地粘附于基片上。
9、外围设备在电池片生产过程中，还需要供电、动力、给水、排水、暖通、真空、特汽等外围设施。消防和环保设备对于保证安全和持续发展也显得尤为重要。考虑到特殊气体如硅烷的安全因素，还需要单独设置一个特气间，以绝对保证生产安全。另外，硅烷燃烧塔、污水处理站等也是电池片生产的必备设施。
光伏发电原理
2015年光伏领跑者计划推出，国家通过此项计划引导光伏行业有序升级，行业积极响应并顺势加快高效电池技术从研发走向量产的步伐。经过市场大浪淘沙，光伏行业主要选择的主要高效电池技术有：多晶黑硅电池技术、N型单晶双面电池技术以及P型单晶PERC电池技术。下面就电池工艺、组件功率、光致衰减、隐裂等方面探讨上述几种技术的优劣。
一、PERC单晶电池
1、PERC单晶单面电池
常规单晶电池主要效率区间为19.8-20%，对应的组件功率为280W。为了进一步提升单晶电池效率，在电池背面增加了钝化层。通过背面钝化层的作用，电池的表面复合速率显著降低，电池的效率提升到20.8-21%，对应的组件功率由280W提升到290W。
和常规单晶电池工艺相比，PERC单晶电池主要增加了背面钝化、背面SiNx膜沉积和激光打孔三道工艺。其中激光打孔工艺是利用一定脉冲宽度的激光在去除部分覆盖在电池背面的钝化层和SiNx覆盖层，以使丝网印刷的铝浆可以与电池背面的硅片形成有效接触，从而使光生电流可以通过Al层导出。因Al浆无法穿透SiNx层，其余未被激光去除的钝化层被覆盖在其上方的SiNx覆盖层保护，发挥降低表面复合速率，提升效率的作用。
通常背面的激光开孔面积约占电池片表面积的5-10%，如激光开孔面积过低，则光生电流在传输过程中电阻较大，从而产生较大的热损失，导致电流效率降低。如激光开孔面积过大，则钝化层无法有效发挥降低表面复合速率的作用，导致电池的效率无法有效提升。激光开孔工艺在电池片表面产生了5-10%的损伤。作为整片单一晶体，PERC单晶由于背面的完整晶体结构被破坏，有很大的隐裂或破碎的风险，晶体损伤可能导致硅片沿着此损伤整片碎裂。PERC单晶电池由于正反面金属结构不同所造成的2-5mm的翘曲，翘曲应力和激光损伤的联合作用下，PERC单晶电池的隐裂或破碎的风险将显著提高。
组件应用在光伏电站后，在整个生命周期内，组件都需要持续经受机械载荷或风载荷等考验。为了保证组件在光伏电站使用的可靠性，组件都需通过5400Pa机械载荷测试，行业标准是测试后组件功率的衰减量小于5%，因为激光开孔工艺造成的损伤导致硅片破碎几率增大，因此PERC单晶组件经过机械载荷测试后的衰减普遍大于5%，而常规单多晶组件的机械载荷测试功率衰减量普遍小于3%。可以看出PERC单晶组件的机械载荷衰减率明显高于其他组件产品。对光伏电站来说，在雪载荷和风载荷等的持续用下，PERC单晶组件从激光开孔点开始逐渐出现隐裂和破片，伴随的是组件功率的持续下降。PERC电池的高机械载荷衰减率PERC单晶组件的这一缺陷给光伏电站发电量带来了极大不确定性。为了缓解PERC单晶在机械载荷和隐裂方面的缺陷，行业采取在组件背面添加加固横梁的方式，并进行了采用加厚硅片来缓解隐裂的尝试，但这些方法均提高了组件的单瓦成本，与降低度电成本的大方向背道而驰。
光致衰减方面，多晶黑硅光衰约为1.5%，N型单晶基本没有光衰，而PERC单晶的光衰在2-10%之间，从而导致PERC单晶组件应用在光伏电站后很可能光电转换效率大幅下降，光伏电站发电量和收益率而随之大幅下降。
2、PERC单晶双面电池
PERC单晶单面电池的背面为全Al层，背面入射光线无法穿透该全Al层，因此PERC单晶单面电池只有正面可以吸收入射光进行光电转换。为了使PERC电池均有双面光电转换功能，行业改变了PERC电池的印刷工艺，将背面全Al层印刷工艺修改为背面局部Al层印刷工艺。该工艺是尽量保证背面Al浆印刷在激光开孔点处，以使光生电流仍然可以通过激光开孔点的Al层导出。
PERC单晶双面电池背面由全Al层改为局部Al层，因此背面的入射光可由未被Al层遮挡的区域进入电池，实现双面光电转换功能。由于激光开孔点仍然需要Al浆来疏导光生电流，因此背面的大部分区域任然覆盖了Al浆，因此和电池正面超过20%的光电转换效率相比，PERC单晶双面电池背面可吸收光线的区域有限，背面的光电转换效率预计在10-15%。同时由于背面由全Al层改为局部Al层，电池的正面效率可能会下降0.2-0.5%。
由于PERC单晶双面电池的工艺与PERC单晶单面电池的工艺并无明显区别，因此PERC单晶双面电池任然面临隐裂率高、机械载荷衰减率高、光致衰减率高等问题。对光伏电站来说，使用PERC单晶双面组件仍然有明显的可靠性风险，对保证电站收益率也是巨大的考验。
二、N型单晶双面电池
N型单晶双面电池在近年也逐步释放产能，从相关资料来看，国内若干主要企业均具有一定技术储备。这种电池的特点也是双面皆可吸收入射光线，从而提升电池和组件的发电量。目前有企业宣传该款电池的正面效率大于21%，背面效率大于19%。封装成组件后，正面功率接近300W，背面功率接近270W。结合各种应用场景，组件发电功率较高。和常规电池相比，该款电池主要增加了双面浆料印刷和硼元素掺杂（如旋涂、印刷高温推进和固态源扩散等）等工艺。目前国内主要企业储备的该产品技术基本都没有用到激光等工艺，因此整个电池制作工艺不对硅片造成额外损伤，组件可在各种使用条件下保持稳定性。此外，还具有无光致衰减、弱光响应好等特点。
P型单多晶电池正面印刷Ag栅线，背面整面印刷Al浆，因此电池正面和背面的金属结构和成分不对称，在丝网印刷烧结后电池片会产生2-5mm的翘曲，从而在电池内部产生应力，由于翘曲和应力的作用，P型单多晶电池的破片率明显提升。由此包括电池生产、组件生产和光伏电站组件中的电池破裂率均提升。N型单晶双面电池正背面均印刷Ag栅线且图形相近，因此N型单晶双面电池结构均有对称性，电池在丝网烧结印刷后不产生翘曲。此外，N型单晶双面电池的工艺流程中无激光等损伤，保持完整晶体结构。综合以上因素，N型单晶双面电池破片率更低。
由于N型单晶双面电池正背面均印刷银浆，因此该款银浆的耗量高于P型单多晶电池。在产能方面，N型电池与P型电池的相比还有差距。
三、多晶黑硅电池
多晶硅片中具有若干不同晶向的晶体，因此单晶广泛应用NaOH溶液各向异性制绒工艺并不适用于多晶制绒。目前通行的多晶硅制绒工艺主要是HF/HNO3混合溶液的缺陷腐蚀制绒法，此方法制绒后的硅片反射率约为18%，高于常规单晶制绒后11%的反射率，不利于多晶电池对入射光线的有效吸收。为了进一步降低多晶硅片制绒后的反射率，采用特殊制绒工艺在多晶硅片表面形成纳米结构，增加有效多晶硅片对入射光线的吸收。采用这种制绒工艺生产的多晶电池有更低的反射率，此方法制绒的多晶电池从肉眼来看比普通多晶电池更黑，因此这种工艺被称为黑硅制绒。
多晶黑硅制绒工艺主要有干法制绒和湿法制绒两种。干法黑硅制绒工艺为反应离子刻蚀法（Reactive Ion Etching，RIE），该方法是等离子体在电场作用下加速撞击硅片，在硅片表面形成纳米结构，从而降低多晶硅片的反射率。湿法黑硅制绒工艺为金属催化化学腐蚀法（Metal Catalyzed Chemical Etching，MCCE），该方法是在硅片表面附着金属，利用HF与强氧化剂混合溶液腐蚀硅片表面，附着在硅片表面的金属随着腐蚀过程而向下沉积，从而在硅片表面形成纳米结构，有效降低硅片表面的反射率。无论干法或是湿法黑硅制绒工艺，都可将多晶电池效率提升0.6%以上，采用多晶黑硅电池封装的组件功率也可从265W提升到275W。多晶黑硅电池的整个制作工艺简单，不对硅片造成额外的损伤，使多晶组件可在各种使用条件下保持可靠性，保证了多晶组件在光伏电站整个生命周期发电量的稳定。此外，多晶电池还具有光致衰减低的特点，多晶电池的光致衰减普遍低于1.5%，而PERC单晶电池的光致衰减为2-10%。可以看出，与PERC单晶电池相比，多晶黑硅的光致衰减率具有很好的优势。
在全球的晶体硅光伏产品中，多晶产品仍然占有50%以上的市场需求。多晶产品具有单瓦价格低、工艺成熟、组件可靠性高的特点，有效降低光伏电站风险，为光伏电站收益提供可靠保障。
结语
多晶黑硅电池和N型单晶双面电池在光致衰减率、破片率和机械载荷衰减率等方面均明显好于PERC单晶电池。因此相比于PERC单晶电池，多晶黑硅电池和N型单晶电池将为光伏电站带来更为稳定的发电量，光伏电站业主的投资回报也可以得到更好的保障。光伏电站作为预期运营25年、30年乃至更长时间的投资项目，除了组件初始功率外，还需要关注组件功率在整个电站生命周期的稳定性和衰减率，以保证稳定的投资回报。
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波（该频率称为极限频率）照射下，某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流，即光生电。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电的系统分类：
1、独立光伏发电
独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
2、并网光伏发电
并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。
3、分布式光伏发电
分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
以上内容参考：百度百科-光伏发电
