电子杂志2015年6月刊 by solarzoom www.solarzoom.com

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目录新闻中心三部门出台意见推动光伏技术进步和产业升级................................................................................ 3 国家能源局：不再保留非行政许可审批类别.................................................................................... 3 江苏银行全国首家推出“光伏贷”业务............................................................................................ 4 豪掷百亿押宝电站联合光伏“野心”难测...................................................................................... 4 2015 年第二季度全球光伏市场展望报告........................................................................................... 5 欧盟对华光伏再次发难........................................................................................................................ 5 莫迪雄心勃勃的太阳能计划................................................................................................................ 6 黑科技：纯硅变“黑硅”可简化太阳能电池制造............................................................................ 6

产业观察 GTM 发表研究结果称：2015 年全球新增光伏装机量将达到 55GW，较 2014 年增长 36%......8 Intersolar India 2015 或将彰显印度太阳能市场新增长点....................................................... 10 技术前沿日本太阳能电池研究人员解决了针孔问题...................................................................................... 13 用原子层沉积方法制作氧化铝钝化膜的太阳能电池...................................................................... 15 答疑解惑 HF 对电池的影响................................................................................................................................. 21 CT 管镀膜色差异常求助..................................................................................................................... 21 价格监测 5 月光伏市场行情综述....................................................................................................................... 22

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三部门出台意见推动光伏技术进步和产业升级国家能源局、工业和信息化部、国家认监委 8 日联合对外发布《关于促进先进光伏技术产品应用和产业升级的意见》，提出要提高光伏产品市场准入标准，实施“领跑者”计划，引导光伏技术进步和产业升级。在光伏产品市场准入标准方面，意见在光电转换效率和衰减率两大指标上提出了量化标准。据了解，光伏组件光电转换效率是指标准测试条件下光伏组件最大输出功率与照射在该组件上的太阳光功率的比值；光伏组件衰减率是指光伏组件运行一段时间后，在标准测试条件下最大输出功率与投产运行初始最大输出功率的比值。意见明确，多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的光电转换效率分别不低于 15.5%和 16%，高倍聚光光伏组件光电转换效率不低于 28%;多晶硅、单晶硅和薄膜电池组件自项目投产运行之日起，一年内衰减率分别不高于 2.5%、3%和 5%，之后每年衰减率不高于 0.7%，项目全生命周期内衰减率不高于 20%。意见提出要实施光伏“领跑者”计划，并明确了 2015 年“领跑者”先进技术产品应达到的标准：多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的光电转换效率分别达到 16.5%和 17%以上，高倍聚光光伏组件光电转换效率达到 30%以上。

国家能源局：不再保留非行政许可审批类别近日，国务院印发《国务院关于取消非行政许可审批事项的决定》（以下简称《决定》），不再保留“非行政许可审批”这一审批类别。根据《决定》，国家能源局取消 1 项非行政许可审批事项：中央管理企业和跨省（区、市）从事高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井生产建设的煤矿企业瓦斯防治能力评估。取消 1 项代发改委实施的非行政许可项目：天然气商品量分配计划审批。此外，国家能源局还将“省级能源发展规划审批及涉及全国布局、总量控制及跨省输送的区域性能源综合发展规划审批”2 项非行政许可审批事项调整为政府内部审批事项，将“政府出资的投资项目审批（能源项目）；重要行业、重要领域、重大项目、重点地区的发展建设规划、专项发展建设规划审批；中央预算内投资年度计划审批（能源项目）”3 项代发改委实施的非行政许可事项调整为政府内部审批事项。下一步，国家能源局将进一步深化行政体制改革，深入推进简政放权、放管结合、优化服务，加快政府职能转变，不断提高政府管理科学化、规范化和法治化水平。

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江苏银行全国首家推出“光伏贷”业务近日，江苏银行下发《江苏银行光伏发电项目贷款指引方案》即“光伏贷”。根据该方案企业可获得最长8年项目贷款。江苏各分行将设专人负责该业务。光伏发电项目贷款（以下简称光伏贷）的对象是投资建设和经营光伏发电项目的企业法人，既可以是项目公司，也可以是项目公司的主要控股股东。在综合考虑上网条件、工程造价、股东实力等因素的基础上，江苏银行择优重点支持并网型晶硅光伏发电项目及分布式电站。贷款方案设计如下：金额：应根据借款人项目总投资、自有资金金额、实际融资需求量及已落实可用于还款的现金流确定，贷款金额不超过项目总投资的70%，覆盖额度高；期限：原则上贷款期限不超过八年（含建设期），覆盖期限长；利率：应在人民银行规定的同期同档次基准利率基础上根据客户的信用状况、风险程度及借款人对我行的综合贡献水平适当浮动确定（较同类贷款项目综合成本下调2%，维持8%左右）。担保：光伏发电项目贷款应采取我行认可的担保方式，可以是抵押、保证和质押担保方式的多种组合，我行创新了以收费权和光伏发电设备分别质押和抵押的担保方式。还款：光伏发电项目贷款应根据贷款对应的光伏电站项目未来产生的现金流合理确定还款计划，同时接受借款人利用其他收入来源（如财政补助资金等）偿还贷款本息。

豪掷百亿押宝电站联合光伏“野心”难测招商局集团旗下的光伏巨鳄——联合光伏集团有限公司（以下简称“联合光伏”）正在下游领域攻城略地。 6 月 8 日，全球最大单笔太阳能电站收购交付启动，联合光伏向海润光伏支付 3.5 亿元预付款，用于收购后者位于中国大陆 17 个地区的光伏电站项目，总装机容量为 930 兆瓦，收购总价约为 88 亿元。截至 2014 年年底，联合光伏已经在内蒙古、青海、甘肃、江苏、广东、福建等省（区）拥有 15 个光伏电站，总装机容量为 572 兆瓦。联合光伏大举进军下游电站，正是当下光伏电站投资热潮的一个缩影。如今，除了一些专门做电站投资运营的企业外，部分传统的光伏组件企业也开始向下游延伸，引发了业内对新一轮光伏投资泡沫的担忧。

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2015 年第二季度全球光伏市场展望报告部分媒体预计 2015 年光伏装机为 55.5-61.4GW，该预测范围的中值为 58.4GW。较第一季度的预测至 55.3GW 有大幅提升。主要是因为中国的装机指标大幅提升。即便如此，整个产业链仍然处于供过于求的状态。不算去年底的库存，仅今年新生产的多晶硅可满足生产 65GW 组件的需求。大型电池和组件企业积极跨国建设新生产线，而多数集中在东南亚国家如马来西亚和泰国。预计 2015 年底，中国企业和 Hanwha 在海外预计将拥有超过 5GW 组件产能（详细全球产能分布列表请彭博新能源财经的正式客户见报告原文）。该扩张战略主要目的是为规避贸易争端。贸易争端从欧美延伸至加拿大。欧洲发起的贸易调查升级，危机台湾和马来西亚的光伏电池和组件。在 2015 年第二季度全球光伏市场展望报告中，我们对全球主要光伏市场的近期装机规模做了预测。日本：预计 2015 年新增装机 10.2-12.7GW。4 月 1 日，10 千瓦以上的系统对应的固定上网电价（从原 36 日元/度电）下调至 29 日元/度电，并将在 7 月 1 日继续下调至 27 日元/度电。美国：预计 2015 年新增装机 8.4GW，包括 1.9GW 居民光伏、1.6GW 非居民分布式及 4.9GW 公共事业项目。随着购电合同（PPA）价格达到低点，越来越多企业开始购买光伏发电。在第一季度期间签约 750MW，是去年全年总量的 2.5 倍。英国：预计 2015 年新增装机 2.7-3.3GW。由于 4 月 1 日起，可再生能源义务证书（ROC）不再适用于 5MW 以上项目，第一季度出现抢装潮，预计完成装机超过 2GW。商业屋顶市场正在成为开发商关注热点。尽管这一市场去年全年装机仅为 160MW 左右，Lightsource 和 SunEdison （Nasdaq:SUNE）都计划在今年完成 100MW 以上的规模。印度：预计 2015 年新增装机 2.5-3.1GW，且联邦政府即将开始为全国太阳能使命计划（National Solar Mission）进行 3GW 招标。根据政府最新数字，第一季度完成装机 690MW 。法国：根据能源与生态部初步统计数字，2014 年完成装机 926MW，其中公共事业项目占 59%、商业 26%、居民 14%。预计 2015 年新增装机约 1GW。

欧盟对华光伏再次发难日前，欧盟已正式启动了对中国光伏产品的反规避调查，并且在北京时间6月8日晚间宣布，将对三家来自中国的光伏公司——阿特斯太阳能、中盛光电、昱辉阳光征收高额关税，同时让对方退出MIP。这意味着，这三家企业将被征收47%的平均关税。 “欧盟的反规避调查其实是在‘堵漏洞’。签署价格承诺协议后，由于限价订得较高，中国企业在市场上丧失了原有的价格优势。所以销量会受到影响，确实会有一些企业准备了‘曲线救国’的方式，打擦边球。”能源专家林伯强对《国际金融报》记者表示，欧盟现在是想通过反规避调查来把漏洞堵上。

莫迪雄心勃勃的太阳能计划印度总理莫迪上台后计划要在 5 年任期内让全国家家户户都"至少亮起一盏灯"，面对印度缺电人口超过 3 亿、高峰缺电量占总装机 13%的事实，这一任务就显得格外艰巨。另一方面，面对来自国际的减排压力和国内日益严重的空气污染，加快开发清洁能源已经不再是解决印度能源短缺的一个替代性选择，而是成为解决方案中不可或缺的部分。莫迪于去年秋天宣布，印度将在 2020 年之前安装 100GW 的太阳能发电设备--这是印度现在太阳能发电能力的 30 倍。这一言论一时间成为了各大报纸的头条。质疑者表示，莫迪缺乏详细的计划和预算，但一些资金情况良好的企业显然抓住了莫迪对太阳能的狂热：在今年 3 月由莫迪呼吁召开的可再生能源峰会上，印度政府收到了建设总量为 166GW 的太阳能项目承诺。

黑科技：纯硅变“黑硅”可简化太阳能电池制造美国莱斯大学（Rice University）的研究人员们发现一种可简化太阳能电池制造的方法，只要利用顶部电极作为催化剂，就能将纯硅变成更具价值的“黑硅”（black silicon）。黑硅具有比光波长更小的纳米级突起或孔隙形成的高度纹理表面，使其得以在一天中的任何时间有效率地收集来自任何角度的光线。莱斯大学化学教授Andrew Barron表示，他已经和研究团队经过长时间为黑硅的制造进行调整了，如今在工艺技术进展的推动下，可望有助于其更进一步迈向商用化。 Barron表示，这项研究主要由莱斯大学博士后研究员Yen-Tien Lu进行，如今已取得了两项重大发现。“首先，能够减少工艺步骤总是一件好事，”Barron 解释说，“其次，这是首次以金属作为催化剂用于几毫米远以外的反应。”以金属层作为顶部电极的方法通常适用于太阳能电池制造的最后步骤。这种称为“接触辅助化学蚀刻”的新方法则可在初期工艺用于设置金质细线作为电极，而且不必再移除使用过的催化剂粒子。研究人员发现，以化学浴沈积进行蚀刻也发生在距离设定的金属线外之处。Barron表示，这一距离的存在似乎与硅晶的半导体特性有关。“Yen- Tien以金质的顶部触点进行反应，并加入银或金作为催化剂，最后取得了不错的结果”，Barron解释，“后来我说：‘现在让我们来做一次不加入催化剂的实验。’突然间，我们就得到了黑硅——但它只能在触点以外的一定距离处进行蚀刻。无论我们如何试验，都会出现这样的距离。”电子显微镜影像显示在用于太阳能电池的芯片表面上快速制作出可吸收光线的精细突起与孔隙。莱斯大学研究人员开发出在黑硅工艺中兼负双重任务的金电极—— 作为催化剂加速表面蚀刻。“这个结果告诉我们，电化学反应发生在金属触点，并与硅晶保持一定的距离，”Baron说，“这一距离取决于硅晶的电荷承载性能与导电性。有时，导电性不足，就无法承载电荷至更远的距离。”覆盖在钛上面的一层极薄金丝已经证明是一种可作为催化剂的有效电极。Barron强调，“关键在于要蚀刻得够深才能避免阳光的反射，而如果不够深的话最后可能导致电池短路。” “金属触点通常最后再放置，”Barron说，“目前在工艺方面还有许多悬而未决的问题，例如是否要尽早放置触点？以及在其后的工艺中是否要用它来进行化学反应等。”

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产业观察

GTM 发表研究结果称： 2015 年全球新增光伏装机量将达到 55GW，较 2014 年增长 36% 来源:SolarServer 编译:陈超根据 GTM 发布的最新报告《全球光伏需求展望 2015-2020：光伏下游市场风险探讨》称： 2015 年全球光伏装机量有望达到 55GW，同比增长 36%。

GTM 年度和累计光伏需求展望（2002-2020） GTM 预测截止到 2020 年全球光伏市场将会达到 135GW 的规模

中国领先市场，美国继续增长，欧洲开始回升 2014 年光伏市场 2%的增长意义重大，如果说 2014 年是“传统光伏装机年”，如同报告所言，2015 年将是不平凡的一年。以中国为主，亚太地区的新增装机量将占今年全球新增装机量的一半以上。欧洲开始回升，以及以美国为主的北美地区，也会继续其年度增长。 GTM 预计 2015 年中国装机 14GW，欧洲将走出谷底 “在新的补贴政策和五年计划中雄心勃勃的光伏目标支持下，中国已经逐渐成为全球最大的光伏市场，”GTM 的光伏分析师，也是该报告的作者 Adam James 介绍说。 GTM 预测 2015 年中国将完成整个地区 30GW 装机量中的 14GW。欧洲占全球光伏市场份额已经从 2004-2011 年的霸主地位不断下降，但 GTM 预测今年欧洲将以 21%的份额走出谷底并于 2016 年再次开始增长。到 2020 年，欧洲将装机 42GW，占全球市场的 31%。 8

产业观察

美国将成为今年继中、日之后的第三大光伏市场，GTM 预计其装机量将到达 8GW，占全球光伏市场的 14%。经济光伏发电竞争的新时代迄今为止，全球光伏市场已经很大程度上受到政策的左右而盛衰多舛。但是，随着成本的持续下降，光伏将会愈加市场化，进入经济竞争的新时代。根据报告，我们对新进入光伏游戏的国家拭目以待。 “纵观全球的一个深刻变化是，诸如拉美、非洲和中东等新兴市场，未来五年有望从年需求 1%的历史水平增长到 17%，”James 说。 “我们的核心观点是光伏有望实现指数式增长，这将有助于其消耗 2020 年约一半的新增产能，”James 补充道。 “光伏需求的增长无处不在，关键驱动因素包括新兴市场不可预期的需求、欧洲平价上网的推进以及诸如中国、印度等发展中国家大量的需求空间。” GTM 预测，截止到 2020 年光伏市场将会达到 135GW 的规模。

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Intersolar India 2015 或将彰显印度太阳能市场新增长点来源：SolarServer 编译: Krystal 在扩展太阳能能源版图方面，印度一直雄心勃勃。印度政府计划2022年光伏总装机量提高三倍，至100吉瓦。马哈拉施特拉邦还承诺落实一项能源政策：至2020年，马哈拉施特拉邦安装7.5吉瓦的新光伏系统。该政策已然将成为2015年印度太阳能展（Intersolar India 2015）的隐形背景。本届印度太阳能展将于11月18日拉开帷幕，历时三天，预计约有200位来自世界各地的参展商出席这一印度最大的太阳能展会。所有的迹象均已表明印度太阳能市场一直呈增长态势，这也使得2015年印度太阳能展将成为一场激动人心的行业“盛会”。与去年一样，Intersolar印度会议与展会同时举行。展会的第一天将阐明当前的市场发展动态。展会与会议均将于孟买展览中心（BEC）举办。组办方预计出席专家约500位，参展商约200家，参观者9500位。

马哈拉施特拉邦新政府大力扶持光伏发电 2015年印度太阳能展有望成为印度政府雄心勃勃政治目标的“折射镜”。马哈拉施特拉邦大选几个月后，以印度总理纳伦德拉•莫迪党（印度人民党）为首的新政府正式形成。新政府已通过新能源政策，提议显著扩张可再生能源版图。该规划计划2020年印度新增可再生能源装机量达14.4吉瓦。据印度咨询机构Bridge to India近期报告预计，2020年，印度新增光伏装机量将至7.5吉瓦。相比于印度中央政府针对可持续能源供应的政策方针，马哈拉施特拉邦似乎一直有些勉强。尽管印度总理莫迪已设定宏伟的光伏目标（2020年光伏总装机达100吉瓦），但许多观察者发现马哈拉施特拉邦对能源的未来缺乏明确承诺，而本次新政策的出台有望令该邦脱颖而出，领衔全印度太阳能能源扩张。大型光伏电站仍占主导地位 10

产业观察

目前，印度对大型光伏电站兴趣浓厚：五分之二的目标规模来自商业或私人屋顶，余下五分之三来自大型太阳能电站。为了促进该领域的发展，马哈拉施特拉邦向大型项目领域注入大额扶持资金（每兆瓦29万欧元），相当于30%的项目成本。聚焦会议重点：市场形势与储能对于政府而言，光伏的重要性已反映在Intersolar印度光伏展上。会议首天主要纵览印度太阳能市场的现况，余下两天会议的主题为储能、远程电力供应、大型光伏安装以及项目开发与融资。届时，德国弗劳恩霍夫（Fraunhofer）太阳能系统研究所主任Eicke R. Weber教授将发表主题演讲。会议议程还包括一场名为《从MW调档至GW--印度正向领先全球光伏市场迈进》的讲座。

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技术前沿

日本太阳能电池研究人员解决了针孔问题来源：日本Tancha

编译/陈超

来自冲绳科学技术大学院大学（OIST）的研究人员已经解决了下一代太阳能电池中顶层针孔的问题。同时，他们也显著改善了太阳能电池的寿命并使其更薄，这项研究结果已经发表在 Scientific Reports期刊上。

原子力显微镜（AFM）图像显示了旋涂法中spiro-OMeTAD层的针孔（左）和蒸镀法无针孔（右）的对比。 OIST供图

由戚亚冰教授带领的OIST大学能源材料和表面科学部（EMSS）发现的针孔现象，曾在年初的《材料化学》期刊做了介绍。由于太阳能电池顶层是空穴的迁移层，因此存在于顶层的针孔也被视作引起钙钛矿太阳能电池快速衰减的主因之一。全世界的研究人员都在研究钙钛矿的潜力，这种人造的有机无机混合材料可以作为硅基电池的替代品。 “钙钛矿是将阳光转化成能量的有源层，而针孔是影响钙钛矿材料的水汽和氧气的通道，因此针孔问题是极其关键的问题，”OIST的一名科学家，也是该论文的第一作者Min-Cherl Jung 介绍道，“如果空穴迁移层没有针孔，钙钛矿就会受到保护并且寿命也会得到改善。” 研究人员通过使用一种被称为“spiro-OMeTAD”的材料制作了太阳能电池的顶层，以此消除了针孔现象。传统方式是将spiro-OMeTAD粉末溶解在溶液中并旋涂到钙钛矿表面，但研究人员选择在真空室中蒸发粉末然后将spiro-OMeTAD分子沉积到太阳能电池中。在创造该沉积层时，首先将太阳能电池倒置在真空室的顶层，随着spiro-OMeTAD被加热、蒸发，其气态分子逐渐附着、沉积在钙钛矿上，形成了一个平稳层——就像雪花附着在地面上， spiro-OMeTAD分子基本上就是雪花，只是向上下雪而已。

技术前沿

许多正在研发的高性能钙钛矿太阳能电池顶层的 spiro-OMeTAD 沉积层都掺杂了其他微量元素以增加导电性

“真空蒸镀技术使我们可以更精确地控制沉积速率和沉积层厚度，”Jung说。“我们能够将太阳能电池厚度从200纳米降低至70纳米。” 该方法也使团队能够精确地控制如何以及何时加入其他成分使之导电性更好。验证结果又是显著的改善，他们可以微调该层的能带使之与下一层更加匹配，这可以使带正电的空穴在太阳能电池的电路中迁移更加容易。 “顶层和钙钛矿材料之间的一个小小差异就可以使我们获得更高的能效，”Jung介绍说。蒸镀技术也使太阳能电池获得了更持久的寿命。之前，电池工作几天后就会产生光衰，而现在其效率可以保持35天以上之久。虽然较传统的硅基太阳能电池更廉价，但是蒸镀基钙钛矿太阳能电池仍比旋涂电池贵。目前，该团队也在致力于寻找成本和效率之间的平衡点，并有望找到实现无针孔的工艺解决方案。

技术前沿

用原子层沉积方法制作氧化铝钝化膜的太阳能电池王惠赵爱爽赵江雷张珂靳迎松麻增智译晶澳太阳能有限公司摘要：原子沉积的Al2O3膜可以应用为背钝化电介质层，来制作PERC钝化发射极的晶体硅太阳能电池。存在负电荷Al2O3的低电阻率P型硅通过良好的背钝化，转换效率已经达到 20.6%。其中最优工艺是30nm的Al2O3薄膜上覆盖着200nm通过等离子增强化学沉积（PECVD）的硅氧膜（SiOx），会导致70cm/s的背面复合速率（SRV），而如果只是130nm的单层Al2O3，会导致90cm/s 的背面复合速率。关键词：晶体硅太阳能电池；表面钝化；高效电池；氧化铝。 1 介绍硅太阳能电池现在的趋势是越来越薄的晶体硅（c-Si）片和越来越高的转换效率，所以有效地减少表面复合损失变得越来越重要。在高效实验室硅太阳能电池[1-3]中，在高温（≥900℃）中通O2，生长的SiO2可以有效地抑制表面复合，再经过约400℃的退火，低电阻率（~1Ωcm）P 型硅片存在Al薄膜和热生长的SiO2，这样轻掺杂背表面可以实现非常低的表面复合速率（SRVs） [4]。另外，对于近能带隙光子，堆叠在硅片背面的SiO2/Al充当良好的反射镜，提高了光子的吸收，所以电池的短波响应也提高了。高热氧不能大量应用于电池工业生产的主要原因之一是硅片少子寿命对高温敏感，特别是温度约为900℃时，多晶硅片中少子寿命会减少很多[5]。所以，低温表面钝化替代品需要拥有和SiO2相同的特性，这是在未来工业生产晶体硅高效太阳能电池所必须的。另一种主要研究的替代品是氮化硅（SiNx），一般用化学汽相淀积（PECVD）法在约400℃时生成，而且在P型硅上具有和SiO2相同的SRVs [6、7]。但是当其应用于钝化极的背面和（PERC）太阳能电池的背面时，相比于SiO2钝化膜，短波电流密度减少的速度要快得多[8]。这种影响归因于氮化硅膜中高浓度正电荷在氮化硅膜下的c-Si中引发了倒置层，这种倒置层和基区接触的耦合导致短波电流密度大量减少，这种不利的影响称为寄生分流[9]。另一个可以得到与退火的SiO2相同SRVs的低温钝化方案，是用氢化非晶硅（a-Si）在200℃-250℃ [10]范围内进行PECVD沉积。尽管事实上寄生分流不会发生在氢化非晶硅钝化太阳能电池上，但是新的问题是热处理过程中氢化非晶硅钝化的高强度。最近，由载流子寿命测试[11,12]结果表明由原子层沉积（ALD）生长的氧化铝（Al2O3）薄层在p型或n型硅表面提供了钝化良好的表面态。在低电阻率P型硅上已经证明了利用低温等离子的ALD 其SRVs<13cm/s[12]。氧化铝层中的固定负电荷密度导致P型c-Si表面存在一个累积层，这个累积层在电池片背面可以提供一个有效的场效应钝化。对于相邻能带隙的光子，由于其较高的透明度，所以在c-Si电池片背面ALD沉积氧化铝是最理想的选择。本文中，我们提出氧化铝背钝化的PERC太阳能电池的第一个结果，证明了原子层沉积的氧化铝对未来高效晶体硅太阳能电池的巨大优势。 15

技术前沿

2 太阳能电池流程图1表示的是PERC太阳能电池结构，利用这项研究证明氧化铝背钝化对高效太阳能电池的适用性。图2表示的是PERC太阳能电池制作流程图，衬底我们使用的是（100）单晶硅硅片，厚度为310μm，电阻率为0-5Ω.cm；用KOH腐蚀硅片表面，得到绒面结构；再用POCl3源扩散得到方阻为100Ω/□的n+发射极；经过湿刻，用HF将磷硅玻璃除掉；湿刻后，在1000℃的氧化过程中硅片表面生长了一层二氧化硅；最后，我们将电池片将分为3类，每一类接受不同的背钝化：（1）第一类热生长SiO2，（2）第二类生长130nm的氧化铝膜，（3）第三类用30nm的氧化铝膜钝化，再用PECVD镀上一层200nm的SiOx膜。

图 1 PERC 电池结构

ALD 氧化铝沉积过程分为两个自限反应，包括三甲基氯和氧气的等离子体。Hoex 等人的研究应用了退火工艺[11]，沉积后的退火步骤已经在图 2 中列出。PECVD 是用 SiH4 和 N2O 沉积出的 SiOx 膜。剩下的制作流程对于三个类别的电池片都是相同的，使用光刻点接触开口蚀刻到介电层背面，光刻掩模导致存在 2 毫米的点接触间距，而且金属化率为 4%。在整个电池背面使用电子束蒸发，可以蒸发掉 20μm 的铝。N+发射极的氧化是在 500℃下进行 10min，得到约 1.5nm 厚的氧化层[15]，20μm 的 Al 金属网格是通过氧化层上的掩膜蒸发掉的。最后，表面钝化的 SiNx 膜是在 300℃下用 PECVD 沉积到 PERC 电池的正面[6]。上文提到的电池片在空气氛围中在 300℃ 下退火 1min，可以稍微提高填充因子和开路电压。

技术前沿图 2 太阳能电池片制作流程

3 结果表 1 是不同表面钝化处理的的 PERC 太阳能电池的性能参数，测试条件是 25℃，100mW/cm2， AM1.5G。经过退火生成 SiO2 背钝化可用来作为最好的参考，转换效率为 20.5%，开路电压 Voc=656mV，短路电流密度 Jsc=38.9mA/cm2。内部量子效应的分析显示正面发射极限制了 Voc，所有 SiO2 背钝化的电池参数显示了高重合现象；Al2O3、Al2O3/SiOx 和 SiO2 各钝化电池的平均参数都在分散范围内。

表 1 不同表面钝化处理的的 PERC 太阳能电池的性能参数

值得注意的是，Al2O3 和 Al2O3/SiOx 背钝化电池的 Jsc 不比 SiO2 背钝化电池低。在高正电荷电介质的情况下，由于上述的背钝化效果，SiNx 电介质中正电荷密度大于 1012cm-2，相比于 SiO2， Jsc 会降低 1-2mA/cm-2[8,9]。氧化铝中出现这种效应是没有预料到的，氧化铝是负电荷电介质，在 P 型硅表面诱生出一层累积层。通常氧化铝层的负电荷密度高达 1013cm-2[11.16],如表 1 所示， Al2O3/SiOx 背钝化电池是钝化效果最好的电池，其转换效率为 20.6%，Voc=660mV，Jsc=39.0Ma/cm2。表 1 中不可能详细地列出背钝化电池的各个参数，这些电池主要是正面发射极存在复合损失。因此，我们在波长 800-1200nm 范围内分析 IQE 来证明不同背钝化电池的 SRVs。图 3 所示的是 3 种不同的典型背钝化电池的 IQE 随波长变化的函数关系，图中实线表示符合测量数据。本文中使用软件 LASSIE 建立 IQE 与波长关系的模型 [17,18] ，结合 Basore[19]的外部 IOE 分析和 Brendel 改进的光学模型[20]。载流子寿命主要是受俄歇复合影响，由于电阻率为 0-5Ωcm 的 P 型硅片的扩散长度为 Lb=1500μm[21]。表 2 中背面 SRVs Sr 和背面反射率 Rr 可以从 IQE 的分析结构中取得，所有背钝化结构全部可以反射近带隙光子（Rr=91%）。退火后的参照电池的 SRVs 相当于 Sr=（90±20）cm/s。单层氧化铝背钝化的电池中 Sr 与用 SiO2 钝化的参照电池相等，表明 ALD 沉积的氧化铝与退火生成 SiO2 的钝化效果一样好。对于 Al2O3/SiOx 的堆积会造成 Sr 的减少，导致 Sr 只有（70±20）cm/s，这是由于 Al2O3/Si 表面的界面态的氢化作用。

技术前沿波长λ（nm）图 3 IQE 随波长的变化图

表 2 有效背面复合速率 Sr 和反射率 Rr 钝化膜类型 SiO2(220nm) Al2O3(130nm) Al2O3(30nm)/ SiOx(200nm)

背面复合速率 Sr（cm/s） 90±20 90±20 70±20

反射率 Rr（%） 91±1 90±1 91±1

点接触背面的有效 SRVs 可以由 Fischer 方程给出

其中，Dn 是电子扩散系数，W 是硅片厚度，P 是接触距离，f 是金属化率，Smet 和 Spass 分别是金属化和背钝化处的 SRVs。方程（1）适用于低注入条件下 Smet 的任意值，这已经得到实验验证[22,23]。根据方程（1），对于钝化良好的点接触在非金属处（如 Spass=0）的 SRVs 最小值 Sr,min 由方程右侧第一项给出。本文设定 Sr,min=73cm/s，清楚地证明在 Al2O3/ SiOx 钝化的条件下背面钝化层的复合完全可以忽略。注意尽管 Al2O3/ SiOx 钝化效果稍好一些，但是单层 Al2O3 钝化电池的 SRV 也在很大程度上决定了金属接触处的复合率。显然，IQE 的结果证明了原子层沉积 Al2O3 是一种有效的钝化方法。参考文献： [1] Green MA,Blakers AW,Zhao J,Milne AM,Wang A,Dai X,Characterization of 23-percent efficient silicon solar cells.IEEE Transactions on Electronic Devices 1990;37:331-336. [2] Aberle A,Warta W,Knobloch J,VoB B.Surface passivation of high efficiency silicon solar cells.Proceedings of the 21st IEEE Photovoltaic Specialists Conference,1990;233-238 [3] Zhao J,Wang A,Green MA.24.5% efficiency silicon PERT cells on MCZ substrates and 24.7% efficiency PERL cells on FZ substrates.Progress in Photovoltaics 1999;7:471-474. [4] Kerr MJ,Cuevas A.Very low bulk and surface recombination in oxidized silicon wafers.Semiconductor Science and Technology 2001;17:35-38. [5] Stocks MJ,Cuevas A,Blakers AW.Minority carrier lifetimes of multicrystalline 18

技术前沿

silicon during solar cell processing.Proceedings of the 14th European Photovoltaic Solar Energy Conference,Barcelona,Spain,1997;770-773. [6] Lauinger T,Schmidt J,Aberle AG,Hezel R,Record low surface recombination velocities on 1Ωcm p-type silicon using remote plasma silicon nitride passivatio.Applied Physics Letters 1996;68:1232-1234. [7] Schmidt J,Moschner JD,Henze J,Dauwe S,Hezel R.Recent progress in the surface passivation of silicon solar cells using silicon nitride.Proceedings of the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference,Paris,France,2004;391-936 （略）

技术前沿

答疑解惑

HF 对电池的影响网友提问：公司最近镀膜后的色差片需要返工，将 SiNx 洗去后重新镀膜，但是发现效率会有所降低，听说 HF 浸泡对电池的 PN 结会有破坏作用，但是又不是很肯定，希望听听大家的意见，谢谢。网友解答：刻蚀 HF 会对电池片少少的钝化，从而增加少子寿命，但也会影响镀膜，增加反射率，所以不能太高；至于 PN 结，会消薄一些，对丝网烧结会有一定影响。所以 HF 不要太高为宜。

CT 管镀膜色差异常求助网友提问：使用 CT 管 P 多晶镀膜，240 的舟，增加硅烷流量，硅片单片色差非常严重，硅片正中间一块偏薄，同时单片折射率不均也很严重。问下大家出现这种情况一般是什么原因，怎么解决？

网友解答 1：是不是增加硅烷流量后硅烷过量？网友解答 2：中间的气体密度是低于边缘的，查下进气孔是否堵塞，先不要急于调节流量。网友解答 3：放电可能有问题，硅烷的流量变回去试试。你那个片子镀膜的样子看起来很像石墨舟的那个挖空的地方。

价格监测

5 月光伏市场行情综述多晶硅价格继续跌根据 Solarzoom 行情中心数据，5 月份，硅料国内市场价格继续阴跌。截止月末国内市场上一级料主流报价为 120 元/公斤，相比上月末下降 4.76%；二级料主流价格为 116 元/公斤，比上月末下降 2.52%。而进口料方面价格也继续下跌。由于进口料每月上万吨流通进入国内，低价进口料逼迫国产料价格不断走低。导致下游整体看空激烈，观望较重采购量不断萎缩，如果进口料得不到控制，国产料销售压力较大。从 solarzoom 市场调查的反馈来看，国产料暂无企稳迹象，目前国内硅料厂商基本以出货为首要目标，实际成交价格可谈较大。库存方面：各厂家库存存量不一，但市场整体库存不低，且下游几乎鲜有囤货。

价格监测

硅片价格窄幅波动

根据 Solarzoom 行情中心数据，本月硅片市场行情窄幅波动，多晶 156 硅片方面，价格持续下跌，截止 5 月末一线厂商价格也就在 6.05 元/片，相比上月末下降 0.8%，单晶 156 一线厂商月末价格 7.65 元/片。

本月需求缓慢释放，硅片企业虽然订单生产还算稳定，但是碍于资金面紧张，价格仍处于小幅松动的趋势。由于上游价格不断下滑，导致硅片环节继续小幅松动。目前国内多晶硅片一线企业成交价格已经低于 6 元/片，而中小企业多晶硅片价格相对较为混乱，个别厂家为了急套现，低价甩卖硅片，甚至有些企业已经跌破底线。后续随着地面电站开工持续有需求，价格或有企稳迹象。针对六月份订单下游采购仍在争取继续下滑 0.1-0.05 元/片的可能性。

价格监测

电池片行情价格稳定

根据 Solarzoom 行情中心数据，5 月份，电池片价格维稳。

单晶方面，单晶 125 电池片几乎是”无人问津”,而单晶 156 方面，厂商多反馈订单不是很稳，时有时无，价格也是有稳中趋跌的态势，目前价格在 2.4-2.5 元/w。多晶电池片方面，大厂基本平稳运行，但随着上游硅料硅片价格明显下跌影响，整体多晶电池片价格还是趋跌。订单方面：由于市场需求并不稳定，订单出现分化，一线工厂电池片订单较满，价格出现坚挺趋势，基本低位报价较少；二三线电池片企业碍于接单不稳定，仍处于小幅震荡趋势，在付款条件好的情况下，仍会采取价格小幅让步。大部分企业认为三季度旺季即将来临，更多组件企业订单会增多，传导至电池片环节，价格肯定会走强。

价格监测

组件行情价格基本稳定

根据 Solarzoom 行情中心数据，5 月国内电池组件市场价格基本稳定。目前国内一线大厂产能开满，价格维持在 4 元/w 左右，二三线企业多以代工为主，部分企业以生产小组件为主。

组件企业国外外销单较少，基本依靠国内项目的参与，维持自给自足状态。目前整体组件企业库存水平处于合理状态，基本没有积压库存，生产属于按单开工。二三线企业代

工单基本可以维持到 6 月底，价格基本锁定不变。

一线大厂订单基本保持稳定，中小企业相对有所分化，中小企业的运营思路也是不同：一部分组件厂以自主接单为主，代工订单由于付款条件不好，宁愿开不满也不接代工订单，目地就是规避风险；一部分企业而希望多接代工订单，以维持满产运作。