高效HIT异质结太阳能电池相关资料介绍(3)

从而降低激活能，形成性能优良的背面场，提高电池转换效率。数值模拟结果表明，在n型衬底HIT电池的背面增加一层重掺杂的n+层可以起到背面场的作用，使电池的效率提高到24.35%。

(4)衬底材料的选取

?衬底的类型不同，电池的转换效率也不同。TucciM等研究发现，n型衬底的HIT电池由于异质结能带结构方而的优势，其转换效率略高于P型衬底的太辟j能电池，但P型衬底太阳能电池对界面的要求较低，因此易于制备。T.H.Wang等分别用P型区熔(FZ)硅和直拉(CZ)硅作衬底制成了HIT电池，结果发现衬底为FZ硅太阳电池的效率高于CZ硅。美国国家可雨生能源实验室的WangQi等用HWCVD法在Fz衬底上制备的HIT太阳能电池的效率已达到19.1%。但是FZ硅的价格高于CZ硅，因此应从效率和成本两方新综合考虑，选择合适的衬底。另外，为了减小电池对入射光的反射牢，绒面衬底也被应用到HIT电池中，并且取得了租好的减反射效果。

(5)发射极材料的革新

为了减少非晶硅层对入射光的吸收，可采用宽带隙材料如微晶硅(μc-Si)、纳晶硅(nc-Si)等作为发射极，提高光的透过率。CSummontc等用RF-PECVD技术，通过高氢气稀释的气源，在P型衬底上制备了n型μc-Si发射极，结果显示，与a-Si发射极相比，HIT电池的短路电流和转换效率有明显提高。中科院半导体所许颖等也用RF-PECVD在p型衬底上制备出了n型nc-Si发射极。除PECVD法以外，中科院研究生院的张群芳等还用HWCVD法制备μc-Si发射极。另外，J.Danmon-Lacoste等用PECVD法在形成多态硅(pm-Si)的条件下制各了HIT电池的本征层，测试结果显示pm-Si的载流于有效寿命比a-Si高出1个数量级。

2.2Hrr太阳能电池的产业化状况

HIT电池模块自1997年投人市场吼来发展极为迅速。图2为2004年各类太阳能电池所占市场份额，由图2可知，短短数年问HIT电池已占据世界光伏市场5%的市场份额。在研究及其大规模产业化的过程中，Sanyo做出了重要贡献。自1991年HIT电池的研究工作取得突破性进展，在1cm2面积上制备出转换效率为20.0%的HIT电池以来，Sanyo公司在工业化生产中推出了名为HITPower21的电池组件，转换效率高达17.39%，它由96片HIT电池组成.输出功率为180W。同时，，Sanyo公司还推出了能替代屋顶瓦片的高性价比太阳电池模块(HITpowerroof)。双面模块(HITpowerdouble)也随后面世，特别适合安装在地面以及围墙等设施上。

2003年4月，Sanyo公司推出了输出功率为200W的HIT电池模块.模块的电池转换效率达到19.5%，模块效率为17%，并且温度特性有大幅提高，年发电量比传统太阳电池多出43%。2006年，HIT电池的最高转换效率达到21.8%，270W的HIT电池模块首先在欧洲上市，工程中太阳能电池模块的用量可再减少约25%。

2009年5月，Sanyo公司又将HIT池的转化效率提高到23%的世界纪录。同年9月，该公司又以厚度仅为此前1/2左右的98μm的HIT太阳能电池实现了22.8%的电池单元转化

效率(开路电压(Voc)为0.743，短路电流(Isc)为38.8mA/cm2.填充因子(FF)为79.1%.电池单元面积为100.3cm2)。虽然厚度减半，但电弛单元转换效率却只降低了0.2%。由于减少了占成本1/2的硅的使用量.从而为HIT电池的低成本化开辟了道路。同时Sanyo计划近期将此技术应用于量产，并在FY2013赢得日本光伏市场的最大份额，从而显示出HIT电池具有极大的发展潜力。

德国在软件模拟计算中取得了较大的进步.使转化效牢提高到了19.8%;美国研究的HIT电池效率也达到了19.1%。但是由于核心工艺技术和关键设备技术产业化生产工艺还不是很成熟.产业化电池效率不是很高，他们将在今后的研究中大力改进工艺，实现大规模产业化生产。

3、结束语

HIT电池虽然发展很迅速，但是仍然存在许多问题。出于生产过程中的每一步工艺要求都很严格，所以在保证高效的情况下，大规模的量产还需要进一步的研究。HIT电弛虽然效率已选23%，成本也在逐渐降低，但发电成本仍然远高于传统方法的发电成本。

目前，HIT电池研究最多的是非晶硅/单晶硅异质结电池，其中廉价非晶硅的用量很少，而价格昂贵的单晶硅仍占多数。因此，为了满足国民生产对太阳能电池组件的需求.在以后的研究中，一方面应大力开发新技术在保证电池转换效率的前提下降低HIT电池的厚度;另一方面用廉价材料代替价格昂贵的单晶硅材料来降低成本，如多晶硅。同时也可以通过开发新技术来降低单晶硅的生产成本。