高效HIT异质结太阳能电池相关资料介绍(2)

图五Voc和载流子寿命(us)的关系 HIT太阳能光伏电池单晶体硅的表面清洁度更高，同时抑制了非晶硅层形成时对单晶体硅表面产生的损伤。通过这些改良，这种电池的电能输出功率损失下降，开路电压得到了提高。 HIT太阳能光伏电池优异的温度特性 HIT太阳能光伏电池Voc越高输出特性的温度依存性越小。也就是说，HIT太阳能光伏电池的高效率化技术中的这种钝化技术的开发(即高Voc化)带来了温度特性的提高。由于新电池在温度上升时发电量的损失降低，预计它的年发电量将比传统晶硅太阳能电池提升44%。 图六HIT太阳能光伏电 高效HIT光伏电池技术调研（三） 关键词: 太阳能光伏电池光伏 北极星太阳能光伏网讯:本文主要讲述HIT太阳能光伏电池的制造工艺、工艺改进以及HIT太阳能光伏电池的市场展望： 一、HIT太阳能光伏电池的制作工艺

HIT太阳能光伏电池的关键技术是a-Si:H薄膜的沉积，要求沉积的本征a-Si:H薄膜的缺陷态密度低，掺杂a-Si:H的掺杂效率高且光吸收系数低，最重要的是最终形成的a-Si:H/Si界面的态密度要低。目前，普遍采用的等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）沉积本征及掺杂的a-Si:H膜，同时热丝化学气相沉积法（HWCVD）制备a-Si:H法也被认为很有前景。

PECVD法制备a-Si:H薄膜

利用等离子里中丰富的活性粒子来进行低温沉积一直是a-Si:H制备的重要方法。在真空状态下给气体施加电场，气体在电场提供的能量下会有气态转变为等离子体状态。其中含有大量的电子、离子、光子和各类自由基等活性粒子。等离子体是部份离子化的气体，与普通气体相比，主要性质发生了本质的变化，是一种新物质聚集态。等离子体中放置其中的衬底可以保持在室温，而电子在电厂的激发下会得到足够多的能量（2-5eV），通过与分子的碰撞将其电离，激发。

PECVD的缺点表现在两个方面，一是它的不稳定性，二是电子和离子的辐射会对所沉积的薄膜构成化学结构上的损伤。等离子体作为准中性气体，它的状态容易被外部条件的改变而发生变化。衬底表面的带电状态，反应器壁的薄膜附着，电源的波动，气体的流速都会改变活性粒子的种类和数量，并且等离子体的均匀性也难以控制，这样都会改变衬底的状态。等离子体中的离子轰击和光子辐照，除了会影响沉积膜的质量，还会影响下面的硅衬底。

光谱响应的研究结果表明对于蓝光区，HIT太阳能光伏电池的光谱相应提高，而在红光区，光谱相应变低。这说明对于本征层的钝化效果提高了蓝光光谱响应的结果，而对于硅片内部的损伤，则对红光部分，光谱相应降低，量子效率下降。对于这种情况，可以下调等离子体的功率，但是同时也会降低等离子体的稳定性。

HWCVD热丝化学气相沉积制备a-Si:H薄膜

是利用热丝对气体进行催化和分解的软性过程，不会产生高能粒子轰击，对衬底的损伤较小，可以容易的移入或者移出沉积室，能够方便从实验室转换到生产线上。在HIT太阳能光伏电池中，非晶硅发射极和晶体硅之间夹着5纳米后，缺陷密度低于非晶硅的本征非晶硅薄膜。

HWCVD的缺点在于非晶硅的外延可以穿透5纳米后的本征薄膜而与晶体硅直接接触，这样会导致高缺陷，这样界面面积和缺陷态密度的增大会导致高的暗电流，继而开路电压也会减低。在制备中将温度控制在200度以下能够抑制非晶硅的外延。

二、HIT太阳能光伏电池工艺的改良方向 提高界面钝化效果

当非晶硅和晶体硅的界面陷阱密度由10^11每平方厘米上升到10^12每平方厘米时，电池效率会降低20%。本征非晶硅的钝化效果由于a-Si:H薄膜的存在而变差，这可能是衬

底中的少子波函数穿过本征非晶硅而和a-Si:H薄膜中的缺陷态相互作用，这样构成了载流子的复合通道。可以使用多形硅来作为钝化层，因为它具有更低的缺陷态密度和暗电流。

高效HIT光伏电池技术调研（三）(2)

关键词: 太阳能光伏电池光伏

光陷结构和表面清洗

将制绒后的织构表面层使用硫酸和双氧水进行氧化，然后使用使用浓度为1%的氢氟酸进行60到180秒的腐蚀，这样可以去除缺陷层来使粗糙度降低，接近抛光硅的效果。

栅电极的优化设计

如果可以去除栅线的延展部分，纵横比提高1.0以后，效率可以在提高1.6%。这取决于对于银浆的流变学研究和丝网印刷的改进。

三、HIT光伏电池的市场展望

目前，市面上的HIT太阳能光伏电池全部来源于松下下属的三洋公司。三洋的HIT太阳能光伏电池转换率最高为20.2%，该款太阳能电池的模组转换率可达17.8%.

相对于传统晶硅电池，HIT太阳能光伏电池相对更加环保；可实现薄型化，所以使用少量的硅即可。制作硅晶圆等时实际上需要相当大的能源，因此薄型也是一个重要因素。由此看来，如果追求更加环保的方式，HIT太阳能光伏电池是最佳选择。HIT太阳能光伏电池单元实现超薄对公司来说，还具有降低制造成本的效果。从成本来看，在HIT太阳能光伏电池等结晶硅型太阳能电池单元中，硅晶圆在总成本中所占的比例非常大，减薄其厚度是降低成本的重点。 HIT太阳能电池的发展概况 关键词: 太阳能太阳能电池薄膜光伏 北极星太阳能光伏网讯:引言 能源危机和环境污染问题促进了清洁能源的广泛研究与应用开发。太阳能光伏发电是～种利用光伏效应将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电技术，凶具有资源充足、清洁、安全、寿命长等优点，被认为是最有前途的可再生能源技术之一，已成为可再生能源技术中发展最快、最具活力的研究领域。日前国际光伏市场上的太阳能电池主要有晶体硅(包括单晶硅、多晶硅)、非晶/单晶异质结(HIT)、非晶硅薄膜、碲化镉(CdTe)薄膜及铜铟硒(CIS)薄膜太阳电池等。其中商品化的晶体硅太阳能电池仍占主流，其光电转化效率已达25%，但受到材料纯度和制备T艺限制，很难再提高其转化效率或降低成本;而非晶硅太阳能电池虽然能大面积生产，造价又低廉，但其转换效率仍比较低，并且稳定性差。 为了降低成本同时保持高转换效率，近年来HIT电池得到了迅速的发展。这种异质结结构的电池是综合两者优点充分发挥各自长处的最佳设计。本文介绍了HIT电池的结构与特点，综述了HIT电池的发展现状，并对HIT电池的未来进行了展望。

1、HIT太阳能电池的结构与特点 1.1HIT太阳能电池的结构

图1为HIT、太阳能电池的基本构造，其特征是以光照射侧的p-i型a-Si：H膜(膜厚5～lOnm)和背面侧的i-n型a_Si：H膜(膜厚5～10nm)夹住晶体硅片，在两侧的顶层形成透明的电极和集电极，构成具有对称结构的HIT太阳能电池。

1.2HIT太阳能电池的特点 (1)低温工艺

HIT电池结合了薄膜光伏电池低温(《250℃)制造的优点，从而避免采用传统的高温(》900℃)扩散工艺来获得p-n结。这种技术不仅节约了能源，而且低温环境使得a_Si：H基薄膜掺杂、禁带宽度和厚度等可以较精确控制，工艺上也易于优化器件特性;低温沉积过程中，单品硅片弯曲变形小，因而其厚度可采用本底光吸收材料所要求的最低值(约80μm);同时低温过程消除了硅衬底在高温处理中的性能退化，从而允许采用“低品质”的晶体硅甚至多晶硅来作衬底。

(2)高效率

HIT电池独有的带本征薄层的异质结结构，在p_n结成结的同时完成r单晶硅的表面钝化，大大降低了表面、界面漏电流，提高了电池效率。目前HIT电池的实验室效率已达到23%，市售200W组件的电池效率达到19.5%。

(3)高稳定性

HIT电池的光照稳定性好，理沧研究表明非品硅薄膜/晶态硅异质结中的非晶硅薄膜没 …… 此处隐藏：3125字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……