【光伏技術】8.1 國產高效晶體矽電池-尚德冥王星(Pluto)

2021-01-13 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊:Pluto電池是採用PERL結構的、基於P型矽的高效晶矽電池。屬於UNSW的PERL的衍生技術。單晶矽電池18.8%及多晶矽電池17.2%的轉化效率，與目前傳統量產化電池拉開一定差距。據稱未來2年之內，Pluto技術的目標是單晶矽電池的轉換效率達到20%及多晶矽的效率為18%。

對PLUTO電池的評估如下：

① 與南京中電SE電池類似，前身為新南威爾斯(UNSW)大學的PERL(鈍化發射極背部局域擴散)電池，這種電池的實驗室最高記錄是由趙建華博士於1999年實現的，其包含並不限於典型的選擇性發射極(SE)技術。

② 雷射制絨，以達到均勻性最好的表面倒金字塔形貌。鈍化背發射極(降低複合速率，延長少子壽命)、背面點接觸(減少與矽基接觸，降低複合速率)這些，都是已經運用非常廣的技術。

③ 真空蒸鍍柵線後再加以電鍍，提升均勻性及高寬比。Pluto的柵線相比普通的絲網印刷柵線要窄：絲網印刷柵線的高寬比典型的是1:4，而Pluto為1:2。較窄的正面電極可以減少陽光的遮擋並減少與矽片的接觸面積。減少遮擋這一點很容易理解;而減少接觸主要是因為任何與矽的直接接觸會導致較高的表面複合速率，使少子壽命減少。

④ 擴散爐和刻蝕機採用從48所訂製的半導體級產品，擴散後有特殊處理。

其中②③項是在中電SE技術上進一步深化的技術，為尚德首席技術官 Stuart Wenham協助尚德開發，其還擔任新南威爾斯大學的 ARC 卓越光伏研究中心的執行官。

可以看出PLUTO電池的本質即是將實驗室PERL電池進行量產化，在不可避免的採用半導體先進位程技術外，儘量控制設備投資額度，掌握技術領先與商業可行的平衡是其重點。

圖片來源：尚德冥王星白皮書

尚德為了量產化PLUTO電池，收購了德國一家大型機械廠商庫特勒公司(電路印刷板製造機器行業的領軍企業之一)，進行大部分設備的自主設計和改造。目前尚德繼在舊廠房(原有四條線)進行Pluto電池生產線設立後，又開始擴充到新廠房以增加產量。所有參與Pluto電池的技術與生產人員都大幅提薪以防止技術洩露，同時監控攝像頭異常密集，其他公司總經理級別人士也不允許進入。（作者：和海一樣的新能源）

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