電源：高效晶體硅太陽(yáng)能電池-PERL電池

:PESC、PERC、PERL電池是新南威爾士大學(xué)研究了近20年的先進(jìn)電池系列，前兩個(gè)子母PE(Passivated Emitter)代表前表面的鈍化(選擇性擴(kuò)散)，后兩個(gè)子母代表后表面的擴(kuò)散和接觸情況。其中PERL衍生了南京中電的SE電池與尚德的PLUTO電池。

PESC(鈍化發(fā)射極背接觸)電池1985年問(wèn)世,可以做到大于83%的填充因子和20.8%(AM1.5)的效率。

PERC(鈍化發(fā)射極背場(chǎng)點(diǎn)接觸)電池，用背面點(diǎn)接觸來(lái)代替 PESC電池的整個(gè)背面鋁合金接觸，這種電池達(dá)到了大約700mV的開(kāi)路電壓和22.3%的效率。

PERL(鈍化發(fā)射極背部局域擴(kuò)散)(Passivated Emitter and Rear Locally-diffused)電池是鈍化發(fā)射極、背面定域擴(kuò)散太陽(yáng)能電池的簡(jiǎn)稱(chēng)。1990年，新南威爾士大學(xué)的J.ZHAO在PERC電池結(jié)構(gòu)和工藝的基礎(chǔ)上，在電池背面的接觸孔處采用了BBr3定域擴(kuò)散制備出PERL電池，如圖所示。2001年，PERL電池效率達(dá)到24.7%，接近理論值，是迄今為止的最高記錄。

圖：新南威爾士大學(xué)PERL電池 h=24.7%

PERL電池具有高效率的原因在于：

(1)電池正面采用“倒金字塔”，這種結(jié)構(gòu)受光效果優(yōu)于絨面結(jié)構(gòu)，具有很低的反射率，從而提高了電池的JSC.

(2)淡磷、濃磷的分區(qū)擴(kuò)散。柵指電極下的濃磷擴(kuò)散可以減少柵指電極接觸電阻;而受光區(qū)域的淡磷擴(kuò)散能滿(mǎn)足橫向電阻功耗小，且短波響應(yīng)好的要求;

(3)背面進(jìn)行定域、小面積的硼擴(kuò)散P+區(qū)。這會(huì)減少背電極的接觸電阻，又增加了硼背面場(chǎng)，蒸鋁的背電極本身又是很好的背反射器，從而進(jìn)一步提高了電池的轉(zhuǎn)化效率;

(4)雙面鈍化。發(fā)射極的表面鈍化降低表面態(tài)，同時(shí)減少了前表面的少子復(fù)合。而背面鈍化使反向飽和電流密度下降，同時(shí)光譜響應(yīng)也得到改善;但是這種電池的制造過(guò)程相當(dāng)繁瑣，其中涉及到好幾道光刻工藝，所以不是一個(gè)低成本的生產(chǎn)工藝。

PERL電池的工藝流程為：

硅片->“倒金字塔”結(jié)構(gòu)制作->背面局域硼擴(kuò)散->柵指電極的濃磷擴(kuò)散->正面的淡磷擴(kuò)散->SIO2減反射層-> 光刻背電極接觸孔->光刻正面柵指電極引線孔->正面蒸發(fā)柵指電極->背面蒸發(fā)鋁電極->正面鍍銀->退火->測(cè)試

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