PERL电池到底和PERC电池是什么关系

Posted 2021-05-14 新能源与能效

（理解和翻译不当之处，恳请各位领导、老师、前辈、同行批评指正）

我们之前推送了一篇PERC电池的文章：，除了PERC电池之外，我们还经常看到PERL电池。

PERC：Passivated Emitter and Rear Cell

PERL：Passivated Emitter and Rear Locally-diffused Cell

看着就像表兄弟，确实，PERL电池是在PERC电池基础上发展来的，或者说是升级版的PERC电池。从下面这张图我们可以发现，PERL电池比PERC电池多了一个局域同极性掺杂，即在电池背面金属电极与衬底的接触处开孔，进行同极性掺杂。而且这个掺杂不再使用固态硼源进行掺杂，而是使用液态的BBr3进行掺杂。在史济群等人在《双面钝化高效硅空间太阳电池的设计及研究》一文中提及的PERC电池和PERL电池背处理工艺差异如下：

PERC：一次氧化、一次光刻、无硼扩散、蒸背面电极金属、退火

PERL：二次氧化、二次光刻、一次硼扩散、蒸背面电极金属、退火

至于二者的钝化材料一个选择氧化铝一个是氧化硅，笔者认为这仅仅是选材差异，应该不是二者区别的关键。



PERC电池结构（图片来源：https://doi.org/10.1002/pssr.201409190）

PERL电池结构（图片来源：史济群．PERL硅太阳电池的性能及结构特点．太阳能学报，1994，15（2）：97～99）

在1999年，PERL电池的实验室效率已经达到24.7%，那一年碘化铅可能还不知道自己除了颜色尊贵外还有什么别的大用途。PERL电池的高效率除了背面选择性点接触工艺形成欧姆接触、减少界面复合外，还得益于以下几个因素（有些结构图中没有标出）：1. 顶部倒金字塔结构陷光效应；2. 正反双面氧化硅的钝化效果；3. MgF2/ZnS 双层结构覆盖在氧化层表面进一步增透减反。

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