PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) - słownik PV Index

PERC (Passivated Emitter and Rear Cell, ogniwo z pasywowanym emiterem i tyłem) to konstrukcja krzemowego ogniwa, w której tył płytki pokrywa cienka warstwa dielektryczna: tlenek glinu przykryty azotkiem krzemu. Aluminium dotyka krzemu tylko w drobnych otworach wypalonych laserem. Warstwa ogranicza rekombinację nośników na tylnej powierzchni i działa jak lustro, które odbija niezaabsorbowane światło z powrotem do płytki, więc rośnie i napięcie, i prąd ogniwa.

Przód i tył monokrystalicznego ogniwa PERC obok siebie, niebieski przód z szynami i palcami zbiorczymi, jasny tył — Przód (z lewej) i tył (z prawej) krzemowego ogniwa PERC, czyli typu, z którym porównuje się większość modułów TOPCon. Źródło: WhistlingBird, CC BY-SA 4.0.

Skąd się wziął i dlaczego odchodzi

Konstrukcję wymyślił w 1983 roku Martin Green z University of New South Wales, a pierwsze ogniwo o sprawności 22,8% opisał w 1989 roku zespół Andrew Blakersa. Za rozwój PERC czterech badaczy z UNSW dostało w 2023 roku Queen Elizabeth Prize for Engineering. Do masowej produkcji technologia weszła dużo później, ale potem na kilka lat zdominowała rynek ogniw monokrystalicznych.

Teraz jej czas mija. Według 17. edycji raportu ITRPV w 2025 roku PERC miał około 14% produkcji ogniw krystalicznych, a TOPCon około 75%. Fraunhofer ISE pisze wprost, że TOPCon i HJT na krzemie typu n zastępują PERC na krzemie typu p. Ograniczenie jest fizyczne: w każdym otworze, przez który metal dotyka krzemu, nośniki nadal giną, więc napięcie ogniwa ma niższy sufit niż w ogniwie z kontaktem pasywującym na całej powierzchni. Różnicę widać w przekroju poniżej.

Wnętrze ogniwa: PERC, TOPCon i HJT

Przełączaj trzy ogniwa, wybierz warstwę, żeby zobaczyć, co robi, i zwiększ straty na tylnym kontakcie, żeby zobaczyć, co dzieje się z napięciem.

Światło wpada do ogniwa od przodu i jest pochłaniane w krzemowej płytce, gdzie uwalnia pary elektronów i dziur. Każdy nośnik musi dotrzeć do swojego kontaktu, zanim spotka nośnik drugiego rodzaju i zrekombinuje; para, która zrekombinowała, to prąd, który nigdy nie opuści ogniwa. Ogniwo PERC pokrywa tył płytki warstwą pasywacyjną, ale laser wypala w niej małe otwory, żeby aluminium z tyłu mogło dotknąć krzemu, i przy każdym z tych otworów giną pary. TOPCon kładzie na całym tyle tlenek tunelowy grubości kilku atomów i warstwę domieszkowanego polikrzemu, więc elektrony przechodzą, a metal nigdy nie dotyka płytki. HJT pokrywa obie strony cienkim krzemem amorficznym i przezroczystymi przewodnikami, więc metal w ogóle nie dotyka kryształu. Mniej utraconych par oznacza wyższe napięcie obwodu otwartego, a ogniwo z wyższym napięciem traci mniejszą część mocy na każdy stopień ciepła. W takiej kolejności stoją te trzy ogniwa: PERC, potem TOPCon, potem HJT.

Jak to jest liczone

Rysunek to schematyczny przekrój, nie w skali: płytka jest wielokrotnie grubsza niż wszystkie pozostałe warstwy razem, a cienkie warstwy są narysowane na tyle grubo, żeby dało się je wybrać. Opisy warstw to podręcznikowe opisy każdej struktury w typowym wykonaniu; producenci różnią się szczegółami.

Rekombinacja na tylnym kontakcie to skala porządkowa od bardzo niskiej do bardzo wysokiej, a nie pomiar. Każde ogniwo startuje tam, gdzie stawia je jego struktura: PERC wysoko, bo metal styka się z krzemem w otworach z tyłu; TOPCon nisko, bo między nimi leżą tlenek tunelowy i polikrzem; HJT bardzo nisko, bo krzem amorficzny pasywuje obie strony. Animacja traci tyle swoich par z tyłu w postaci iskier.

Voc i strata cieplna są porównywane z ogniwem PERC w typowym wykonaniu, jedna strzałka na każdy stopień skali. Kierunek wynika z podręcznikowej fizyki: Voc rośnie z logarytmem stosunku prądu generowanego światłem do prądu rekombinacji, więc mniej rekombinacji go podnosi, a część Voc tracona przez ogniwo na stopień maleje, gdy Voc rośnie. Strzałki podają tylko kierunek i kolejność. Napięcie prawdziwego ogniwa zależy też od płytki, przedniej powierzchni i emitera, których suwak nie rusza, więc rysunek przestaje być prawdziwy jako sposób na uszeregowanie dwóch prawdziwych modułów: do tego służą ich karty katalogowe.

Model poglądowy, nie pomiar.

Oryginalny schemat narysowany dla ComparePV. Przód ogniwa na górze; grubości warstw nie są w skali.

PERC na karcie katalogowej i w bazie

Na karcie technologia bywa opisana jako „Mono PERC”, „P-type PERC” albo tylko „Monocrystalline”. W bazie PV Index jest 4310 modeli PERC. Ich mediana sprawności to 20,8%. Dla porównania mediana modułów TOPCon wynosi 22,5%. Mediana współczynnika temperaturowego mocy PERC to -0,35%/°C, więc w upale moduł PERC traci więcej niż TOPCon czy HJT.

Technologia	Modele w bazie	Udział	Mediana mocy	Mediana sprawności	Mediana wsp. temp. Pmax
PERC	4310	31%	455 W	20,8%	-0,35%/°C
TOPCon	5733	41%	525 W	22,5%	-0,29%/°C
HJT	697	5%	605 W	22,6%	-0,24%/°C
Back Contact	439	3%	495 W	23,6%	-0,26%/°C
CdTe (cienkowarstwowe)	51	0%	470 W	18,5%	-0,32%/°C

Dane: baza PV Index (karty katalogowe producentów), stan na 17.10.2026. Mediany liczone z modeli, które podają daną wartość.

Druga różnica siedzi w gwarancji. Krzem typu p domieszkowany borem jest podatny na LID i LeTID, dlatego karty PERC w bazie zwykle dopuszczają większy spadek mocy w pierwszym roku i dają krótszą gwarancję na moc niż karty modułów typu n. Przejście producentów z boru na gal w dużej mierze rozwiązało problem LID, co potwierdza raport IEA PVPS z 2025 roku, ale warunki gwarancji porównuj zawsze na karcie konkretnego modelu.

Czy kupować PERC w 2026 roku

Moduły PERC trafiają się dziś głównie jako wyprzedaż starszych serii. Mogą mieć sens, gdy cena za wat jest wyraźnie niższa, a dach jest chłodny i dobrze przewietrzany, bo wtedy słabszy współczynnik temperaturowy kosztuje mniej. Licz cenę za wat i uzysk z całego życia instalacji, a nie samą moc z tabliczki. Pełne porównanie z TOPCon na danych z kart jest w artykule TOPCon czy PERC, a wpływ temperatury w artykule o współczynniku temperaturowym TOPCon, PERC i HJT.

Nie dokładaj modułów PERC do stringu z modułami innej technologii bez sprawdzenia napięć i prądów, bo moduły o różnych parametrach w jednym stringu tracą przez niedopasowanie.