PERT电池字母PE代表前表面(发射极)的钝化(选择性扩散),字母RT代表后表面的扩散和接触情况。
PERT电池是对PE电池系列的发展与创新,PE系列电池(PESC、PERC、PERL)是澳大利亚新南威尔士大学研究的先进电池系列。钝化发射极电池(PESC)是这一系列电池中最基本的电池,而钝化发射极背表面电池(PERC)和钝化发射极背面定域扩散电池(PERL)通过背表面结构的优化设计,提高电池效率。澳大利亚新南威尔士大学使用电阻率为1.5欧·厘米的高质量区熔法硅片,在实验室条件下制备出面积为4厘米2,且最高效率达到22.7%的PERT电池。
制备PERT电池的具体工艺流程如下:在N型硅上制备倒金字塔绒面结构→扩散硼制成P+N结→扩散磷制成N+N结→生长薄膜进行双面钝化→前表面丝网印刷制备栅线→背面激光开孔实现点接触背面金属结构。工艺比常规电池复杂,成本较为昂贵。
PERT电池一般采用N型硅做衬底,具有少子寿命高和无光致衰退现象等优点。正面通过光刻和各向异性腐蚀技术,制备倒金字塔绒面,同时表面沉积了双层减反射膜,使电池表面光反射损失降至最低,结合减反射层和背电极,形成了优异的光陷阱结构,因而光电转化效率高、弱光响应好。PERT电池的PN结位于电池的背面,通过热生长的二氧化硅薄膜(~20纳米)钝化电池的前表面和背表面,并利用点接触背面金属结构和金属接触孔的重掺杂P+扩散钝化技术,进一步降低电池的表面复合速率。为了实现PERT电池的商业化,在确保效率提升的前提下降低生产成本,需要在以下几个方面进行技术创新:双面掺杂技术,双面钝化技术,光刻、电镀技术以及制备合适的上表面栅线和高质量的硅衬底。