異質(zhì)結(jié)電池簡(jiǎn)介

1、異質(zhì)結(jié)電池簡(jiǎn)介HIT是 Heterojunction with IntrinsicThin layer 的縮寫，意為本征薄膜異質(zhì)結(jié),因HIT已被日本三洋公司申請(qǐng)為注冊(cè)商標(biāo)，所以又被稱為HJT或SHJ( SiliconHeteroju nctio n solar cell )。1992 年三洋公司的 Makoto Tan aka 和 Mikio Taguchi 第一次成功制備了 HIT( Heterojunctionwithlntrinsic ThinLayer)電池。日本 Panasonic公司于2009年收購(gòu)三洋公司后，繼續(xù) HIT電池的開發(fā) 20 IBID10 11 mc-Si (CX n

2、ypetJi-type A-Si： 氣 0.01 pmD.01 pm增加幵酷電屈，桃嵩蚌雄嫌舉j知pv r-Si -C.D1 pmGrid eleciradkEi-HIT電池結(jié)構(gòu)，中間襯底為 N型晶體硅，通過(guò)PECVD方法在P型a-Si和c-Si 之間插入一層10nm厚的i-a-Si本征非晶硅，在形成 pn結(jié)的同時(shí)。電池背面為 20nm厚的本征a-S： H和N型a-Si: H層，在鈍化表面的同時(shí)可以形成背表面場(chǎng)。 由于非晶硅的導(dǎo)電性較差，因此在電池兩側(cè)利用磁控濺射技術(shù)濺射TCO膜進(jìn)行橫向?qū)щ?，最后采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成雙面電極，使得HIT電池有著對(duì)稱雙面電池結(jié)構(gòu)。理想卩血異凰結(jié)能帶!已匚2Y耳

3、aSiiH - - - - o SiP匚州|開路電壓大的原因：除了摻雜濃度差形成的內(nèi)建電池外；材料的禁帶寬度的 差別也會(huì)進(jìn)一步增加電池的內(nèi)建電勢(shì)在電池正表面， 由于能帶彎曲， 阻擋了電子向正面的移動(dòng)， 空穴則由于本征 層很薄而可以隧穿后通過(guò)高摻雜的 P+型非晶硅，構(gòu)成空穴傳輸層。同樣，在背 表面，由于能帶彎曲阻擋了空穴向背面的移動(dòng)， 而電子可以隧穿后通過(guò)高摻雜的 n+型非晶硅，構(gòu)成電子傳輸層。通過(guò)在電池正反兩面沉積選擇性傳輸層，使得 光生載流子只能在吸收材料中產(chǎn)生富集然后從電池的一個(gè)表面流出， 從而實(shí)現(xiàn)兩 者的分離。最常見的是p型硅基異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，其廣泛應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)，因?yàn)閜型硅片是常見的

4、光伏材料且以 P 型單晶硅為襯底的電池接觸電阻較低 ，但是由 于硼和間隙氧的存在，使得以p型單晶硅為襯底的太陽(yáng)電池有較嚴(yán)重的光照衰減 問(wèn)題。且由于 c-Si（p）/a-Si（i/p） 界面氫化非晶硅價(jià)帶帶階（ 0.45ev ）要比導(dǎo)帶 帶階大（0.15ev ），n型硅基比p型硅基更適合雙面異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。影響非晶硅電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性的主要因素有 :透明導(dǎo)電膜、窗口層性質(zhì) （包括窗口層光學(xué)帶隙寬度、窗口層導(dǎo)電率及摻雜濃度、窗口層激活能、窗口層 的光透過(guò)率）、各層之間界面狀態(tài) （界面缺陷態(tài)密度 ）及能隙匹配、各層厚度（尤其 i 層厚度）以及太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)等。非晶硅薄膜電池的結(jié)構(gòu)一般采取疊層式或

5、進(jìn) 行集成或構(gòu)造異質(zhì)結(jié)等形式。HJT技術(shù)供應(yīng)商主要有：KANEKA得益于非晶硅薄膜領(lǐng)域多年的耕耘和技術(shù) 積累，轉(zhuǎn)換效率25.1%）、SUNPREME!用Tandem串聯(lián)結(jié)構(gòu)和優(yōu)化ITO等防反 射材料，在印刷銀線和鍍銅兩種工藝上的效率分別為22%和 22.5%）、 Roth&Rau（磁控濺射、全鋁背電極、鍍銅柵線、兩次印刷、高的高寬比，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到 22.8%）。Meyer Burger ）于2014年11月正式開啟其在瑞士的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池中試線； 美國(guó)光伏安裝商 SolarCity 在 2014年 9月宣布破土動(dòng)工其位于紐約州的新 1GWp 工廠，技術(shù)來(lái)源于其所收購(gòu)的 Silevo

6、公司（賽昂電力）的隧道異質(zhì)結(jié)型太陽(yáng)電 池；我國(guó)在“十二五”期間啟動(dòng)了基于中試水平的 MW級(jí)薄膜硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)太 陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)的 863項(xiàng)目，中科院電工所等承擔(dān)相關(guān)研究工作。 國(guó)內(nèi)新 奧集團(tuán)、 嘉興上澎已實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)， 國(guó)內(nèi)其他企業(yè)如山西晉能集團(tuán)、 協(xié)鑫 集成、天津中環(huán)、福建鈞石等都在進(jìn)行量產(chǎn)準(zhǔn)備。TCO層的制備：透明導(dǎo)電膜在太陽(yáng)能電池上主要用作電池的透明電極 ，有些還可同時(shí)作為減反射膜。不同透明導(dǎo)電膜的電學(xué)、光學(xué)以及結(jié)構(gòu)等都不相同，亦對(duì)太陽(yáng)能電池的光電特性和輸出特性(如電池的內(nèi)外量子效率、短路電流、開路電壓、填充因子 等)產(chǎn)生不同的影響。一般，在太陽(yáng)能電池中對(duì)透明導(dǎo)電膜的要求是

7、載流子濃度 高、帶隙寬度大、光電特性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、較低的電阻率、機(jī)械強(qiáng)度高以及 優(yōu)良的耐磨損性等。濺射法：磁控濺射、離子束濺射等；蒸發(fā)法：熱蒸發(fā)、離子束蒸發(fā)等；濺射法的工藝穩(wěn)定性更好，制備薄膜的質(zhì)量也較好。HIT電池中TCO層的作用：形成 良好的歐姆接觸，過(guò)渡金屬-硅減少載流子平行硅片表面流動(dòng)時(shí)的復(fù)合損耗， 增 加載流子的收集效率；起到鈍化表面的效果。高遷移率的 TCO薄膜是獲得高Jsc 的關(guān)鍵。納米 TCIOI化學(xué)氣相沉積蒸發(fā)法熱處理化學(xué)共沉淀法溶膠-凝膠法高的村底 溫度及熱 退火溫度有機(jī)溶劑脈沖激光沉積:小面積沉積澱射- - V - 一 I!求二uEHtJlp 型etrlicd 54+

8、nano TCO rtcfacdI C O| in ill )不同襯底上沉積納米TCO的表面反射率，利用傾斜角磁控濺射能夠制備出 納米棒狀TCO薄膜，并具有好的光學(xué)透過(guò)率和電學(xué)性能，具有應(yīng)用在硅異質(zhì)結(jié) 太陽(yáng)電池上的良好潛力。非晶硅a -Si又稱無(wú)定形硅：非晶硅是一種直接能帶半導(dǎo)體，它的結(jié)構(gòu)內(nèi)部有許多所謂的“懸鍵”，這些 未呈鍵電子在電場(chǎng)作用下可產(chǎn)生電流，不需要聲子的幫助因而非晶硅可以做得很 薄。無(wú)定性硅不存在這種延展開的晶格結(jié)構(gòu)， 原子間的晶格網(wǎng)絡(luò)呈無(wú)序排列。換 言之，并非所有的原子都與其它原子嚴(yán)格地按照正四面體排列。由于這種不穩(wěn)定性，無(wú)定形硅中的部分原子含有懸空鍵(da ngling bo

9、nd)。這些懸空鍵對(duì)硅作為 導(dǎo)體的性質(zhì)有很大的負(fù)面影響。然而，這些懸空鍵可以被氫所填充，經(jīng)氫化之后， 無(wú)定形硅的懸空鍵密度會(huì)顯著減小，并足以達(dá)到半導(dǎo)體材料的標(biāo)準(zhǔn)。但很不如愿的一點(diǎn)是，在光的照射下，氫化無(wú)定形硅的導(dǎo)電性能將會(huì)顯著衰退，這種特性被稱為SWE效應(yīng)(Staebler-WronskiEffect)。解決這些問(wèn)題的這徑就是制備疊層太陽(yáng)能電池，疊層太陽(yáng)能電池是由在制備的p、i、n層單結(jié)太陽(yáng)能電池上再沉積一個(gè)或多個(gè)P-i-n子電池制得的。丄.本征吸收區(qū)Ca> 10J cm hv >不受準(zhǔn)動(dòng)鼠守恒的限制e非晶硅的本征光吸收晶體硅的2. 帶邊(指數(shù)吸收區(qū) (l<a<104c

10、m btzoc exp(hv帶用態(tài)的數(shù)分布(Ubacti帶尾Eg能鍛，E憶標(biāo)志帶尾 的寬度和結(jié)構(gòu)無(wú)序的程度3. 次帶(帶隙態(tài)吸收區(qū) (a<10cm_1>提供帶隙態(tài)的信息。非晶硅的特點(diǎn)：vcf 1-FEWEEIII1.01.52.02.SPhoton energy異質(zhì)結(jié)電池的內(nèi)建電勢(shì)與非晶層的摻雜和 TCC均有關(guān)。TCO melala-Si:H *Tea metal曾3忻j書宜匸二匸號(hào)p型非晶硅層摻雜濃度對(duì)開壓的影響100101M型襯底的J/n -ITO電池的p：a-Si髙捧雜對(duì)于開壓的羽響°單晶硅片（M樂(lè)單晶）a-SIHmc-El(nlOnm SnmB H.* 31062

11、0930* 14(H) 1&60 2330 2790 34W 4340Efwn "15wm - 70nm制械堆網(wǎng)珀剛（Ag兩面非晶硅蒲Si沉積（兩面、共斗層）HI1太陽(yáng)能電池600650800650Open circuit vollag& (mV)10a 10" 10w 10* 10,?sxDfres- cfwriRr dscsily (cmJ)fTsO 2 461 11.干操（弋250攝氏度）異質(zhì)結(jié)電池來(lái)說(shuō)，界面態(tài)特性（尤其是界面態(tài)密度）決定了電池的輸出特性。而界面態(tài)密度主要是由沉積在c-Si上的摻雜a-Si:H引入的。引入本征非晶硅層以后，摻雜層和襯底被

12、分開了，因此問(wèn)題得到解決。HIT結(jié)構(gòu)的本質(zhì)特征是使HIT電池獲得一個(gè)良好的界面，從而避免載流子的復(fù)合。鈍化效果直接反映在少子壽命上，因此開展對(duì)本征非晶硅薄層鈍化后硅片少子壽命的研究是制備高效電池的前提和關(guān)鍵。RCA6D心HF（1）制絨清洗PrecleaninqStructurinqIpbstcleaningconditioni門q ；!1JF；圉三RCA浦卑和6浦先流程示意圖目前主推的清洗流程主要有兩種方式：RCA清洗和O3清洗。兩種清洗各有優(yōu)劣：RCA清洗方法能獲得低金屬雜質(zhì)界面，但是引入氨水會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度增加；而臭氧清洗的硅片表面粗糙度幾乎不變，能獲得比較平滑的表面，臭氧清洗還降低了化學(xué)

13、試劑的使用量，大大降低了 HJT電池清洗段的成本，但是相比于RCA清洗，利用03清洗獲得的襯底表面在理論上含有較多金屬雜質(zhì)現(xiàn)行HJT電池用RCA清洗較多，日本松下1GW的HJT均采用RCA清洗。/ P-layer / 出片 / fJr/JTf現(xiàn)行的非晶硅沉積主要有兩種工藝方法：HWCVD（熱絲化學(xué)氣象沉積）與PECVD。日本松下公司目前擁有的1GW產(chǎn)能均采用HWCVD沉積本征非晶硅 與摻雜非晶硅，此類工藝優(yōu)點(diǎn)是對(duì)界面轟擊較小， 薄膜質(zhì)量較好，對(duì)硅片鈍化較 好，但是其劣勢(shì)也比較明顯，均勻性較差并且維護(hù)成本較高。PECVD現(xiàn)在主要分為射頻等離子體化學(xué)氣相沉積（RFCVD）與甚高頻等離子體化學(xué)氣象沉

14、積 （VHFCVD），兩者差異只是在射頻頻率上?？偟膩?lái)說(shuō) RFCVD沉積非晶硅均勻性 較好，薄膜氫含量較高，但是沉積非晶硅薄膜懸掛鍵和Si-Si弱鍵較多，成膜質(zhì)量不如VHFCVD，并且對(duì)硅襯底的轟擊也強(qiáng)于 VHFCVD。VHFCVD沉積非晶硅 均勻性略差于RFCVD，但是薄膜質(zhì)量較好，對(duì)襯底轟擊較小，但是由于受制于 等離子體駐波效應(yīng)以及趨膚效應(yīng)難以做成大面積chamber，因此VHFCVD的產(chǎn)能會(huì)受一定的限制。總的來(lái)說(shuō)現(xiàn)行的技術(shù)方向是往PECVD，在PECVD領(lǐng)域越來(lái)越多的設(shè)備廠家開始開發(fā) VHFCVD，比如國(guó)內(nèi)的上海理想能源設(shè)備有限公司 以及美國(guó)應(yīng)用材料。制備的核心工藝是非晶硅薄膜的沉積，

15、其對(duì)工藝清潔度要求極高，量產(chǎn)過(guò)程 中可靠性和可重復(fù)性是一大挑戰(zhàn)，目前通常用PECV法制備。梅耶博格開發(fā)的HJT電池片整線工藝，只需六道工序便可生產(chǎn)出高效異質(zhì)結(jié)電池片。其中所采用 的核心設(shè)備為 HELiAPECVD和 HELiAPVD。HELiAPECV采用PECV（等離子體增 強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法）在硅片正面和背面沉積非晶硅膜層。HELiAPVD采用PVD（物 理氣相沉積）濺射法在硅片正面和背面沉積 TCO膜層。隨后，通過(guò)絲網(wǎng)印刷完成 雙面無(wú)主柵金屬化，耗銀量極低。本征摻雜層特征PECVDHWCVD生長(zhǎng)速率慢快生長(zhǎng)面積大小生長(zhǎng)均勻性好較差薄膜質(zhì)量較好更好工藝穩(wěn)定性好較差工藝成熟度成熟發(fā)展階段瑞士的

16、光伏設(shè)備制造專業(yè)公司INDEOtec SA新一代異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池PECVD 工藝設(shè)備成功獲得弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所和沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科 技大學(xué)（KAUST的設(shè)備認(rèn)證。使用專有 鏡像反應(yīng)器”既念，避免了硅片沉積頂 部和底部之間的翻轉(zhuǎn)，消除了污染問(wèn)題，提供了高水平產(chǎn)量，保持了HJ電池高轉(zhuǎn)化效率。圖五TCO沉積謊程示意圖沉積HJT電池TCO薄膜的方法主要有兩種：RPD（反應(yīng)等離子體沉積）和PVD（物理化學(xué)氣象沉積）。RPD工藝主要是采用日本住友重工 RPD設(shè)備匹配自 己生產(chǎn)的IWO（氧化銦摻鎢）靶材制備IWO透明導(dǎo)電薄膜，該方法相對(duì)于傳統(tǒng)PVD工藝制備ITO效率上0.5-1%的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在日

17、本松下公司的1GW電池均采用RPD工藝。由于RPD工藝采用蒸發(fā) 鍍膜對(duì)硅襯底轟擊較小，并且制備的IWO導(dǎo)電薄膜在電學(xué)性能上明顯優(yōu)于 PVD 工藝制備的ITO薄膜，并且IWO薄膜功函數(shù)高于ITO薄膜，總的來(lái)說(shuō)與非晶P 層匹配較好，總的來(lái)說(shuō)效率上 RPD工藝發(fā)制備的IWO薄膜完勝PVD工藝制備 的ITO o PVD工藝主要采用直流磁控濺射制備 TCO，現(xiàn)在HJT電池采用PVD 工藝制備的TCO 一般是ITO，但是由于PVD工藝帶來(lái)了粒子高轟擊，損傷較大， 同時(shí)ITO光電學(xué)性能差于IWO導(dǎo)電薄膜。由于住友重工持有 RPD設(shè)備與IWO 靶材兩項(xiàng)專利限制了該技術(shù)的發(fā)展，而 PVD技術(shù)已經(jīng)較為成熟，并且設(shè)

18、備較為 便宜且產(chǎn)能較大?，F(xiàn)在PVD技術(shù)由于受制于材料ITO本身光電學(xué)性能較差，所 以該法短期之內(nèi)難以取代RPD工藝，但是這兩年出現(xiàn)了一些使用 PVD法制備的 新種類的TCO薄膜，在綜合性能上拉近了與IWO的差異，如果基于PVD技術(shù) 的TCO材料獲得突破，PVD制備TCO將是HJT電池的發(fā)展方向。絲網(wǎng)印刷圉六鏗網(wǎng)印刷謊程示意圖絲網(wǎng)印刷工藝是制作太陽(yáng)能電池電極最常用的方法，而且就HJT電池電極的工藝流程而言，其與傳統(tǒng)晶體硅電池差異較小，均采用普通的鋼絲復(fù)合網(wǎng)，具 體的網(wǎng)版相關(guān)參數(shù)也基本一致。但是 HJT 電池正背面的網(wǎng)版在細(xì)柵線條數(shù)會(huì)有 一些差異，一般背面細(xì)柵線條數(shù)是正面的兩倍左右。HJT電池與傳

19、統(tǒng)晶硅電池與一般的 N型電池在工藝上有一項(xiàng)主要差異，在于 須采用低溫工藝來(lái)進(jìn)行鍍膜；而這道手續(xù)也對(duì)HJT電池的品質(zhì)影響甚大。一家臺(tái) 系設(shè)備廠對(duì)EnergyTrend表示，HJT電池在生產(chǎn)時(shí)，需透過(guò)RPD設(shè)備將金屬化透 明導(dǎo)電層透過(guò)轟擊方式鍍?cè)诜枪杞Y(jié)構(gòu)上。RPC設(shè)備最早由日廠三陽(yáng)所研發(fā)，已獲得在異質(zhì)結(jié)技術(shù)深耕 20 年的日商 Panasonic 采用。而臺(tái)系設(shè)備廠的RPC設(shè)備可利用低功率、長(zhǎng)時(shí)間的蒸鍍方式進(jìn)行柔性鍍膜， 轟擊能量低， 避免電池在鍍膜的轟擊過(guò)程中毀損表面薄膜或產(chǎn)生破片。 這種方式 亦可使金屬膜層的致密度和開路電壓也更高， 創(chuàng)造更優(yōu)良的導(dǎo)電性， 提高電池的 轉(zhuǎn)換效率。HIT漿料：賀利

20、氏推出了為HJT度身定制的SOL56C和SOL57C系列低溫銀漿， 全力支 持這些技術(shù)供應(yīng)商從提高效率和降低成本兩方面開發(fā)了一系列的新型工藝, 從 而一步步的推進(jìn)HJT高效電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。絲網(wǎng)印刷工藝是制作太陽(yáng)能電池電極最常用的方法，而且就HJT電池電極的工藝流程而言， 其與傳統(tǒng)晶體硅電池差異較小， 均采用普通的鋼絲復(fù)合網(wǎng)， 具體 的網(wǎng)版相關(guān)參數(shù)也基本一致。但是HJT電池正背面的網(wǎng)版在細(xì)柵線條數(shù)會(huì)有一些 差異，一般背面細(xì)柵線條數(shù)是正面的兩倍左右。HJT電池絲印與常規(guī)晶體硅的差異主要體現(xiàn)在銀漿上，低溫銀漿是通過(guò)樹脂 包裹銀顆粒與TCO接觸隧穿導(dǎo)電，銀顆粒之間在固化后也能通過(guò)隧穿導(dǎo)電， 低溫

21、銀漿固化（燒結(jié)）溫度一般在200°C左右。絲印后的HJT電池存在的主要問(wèn)題是主柵拉力較低，現(xiàn)在晶體硅電池的拉力 一般需要大于2N,而HJT電池一般要求拉力大于12拉力是由銀漿里樹脂決定 的，樹脂越多拉力越好， 但是銀漿電阻率反而會(huì)越高。 所以低溫銀漿的拉力和電 阻率關(guān)系是此消彼長(zhǎng)， 銀漿的性能可以通過(guò)拉力和電阻率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。 將細(xì)柵 與主柵分開印刷比較適合 HJT電池，細(xì)柵選用低電阻率銀漿，主柵選取高拉力銀 漿，這樣就能實(shí)現(xiàn)在提高了主柵的拉力的同時(shí)也獲得了較低的線電阻和接觸電 阻。3、HIT 電池優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)HIT 電池具有發(fā)電量高、度電成本低的優(yōu)勢(shì)，具體特點(diǎn)如下：(1) 無(wú)PID現(xiàn)

22、象由于電池上表面為TCO電荷不會(huì)在電池表面的TCO1產(chǎn)生 極化現(xiàn)象，無(wú) PID 現(xiàn)象。同時(shí)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn)。(2) 低溫制造工藝HJT電池所有制程的加工溫度均低于 250C,避免了生產(chǎn)效率低而成本高的高溫?cái)U(kuò)散制結(jié)的過(guò)程，而且低溫工藝使得 a-Si 薄膜的光學(xué)帶 隙、沉積速率、 吸收系數(shù)以及氫含量得到較精確的控制, 也可避免因高溫導(dǎo)致的 熱應(yīng)力等不良影響。這種技術(shù)不僅節(jié)約了能源，而且低溫環(huán)境使得a_Si: H基薄膜摻雜、 禁帶寬度和厚度等可以較精確控制, 工藝上也易于優(yōu)化器件特性； 低 溫沉積過(guò)程中， 單品硅片彎曲變形小， 因而其厚度可采用本底光吸收材料所要求 的最低值(約8011 m ；

23、( 3)高效率HJT電池一直在刷新著量產(chǎn)的電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。HJT電池的效率比P型單晶硅電池高 1-2%，而且之間的差異在慢慢增大。( 4)高光照穩(wěn)定性同時(shí)HJT電池采用的N型硅片，摻雜劑為磷，幾乎無(wú)光致衰減現(xiàn)象。甚至在 光照下效率有一定程度的增加，上海微系統(tǒng)所在做HIT光致衰減實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，光 照后 HIT 電池轉(zhuǎn)換效率增加了 2.7，在持續(xù)光照后同樣沒(méi)有出現(xiàn)衰減現(xiàn)象。日 本CIC、瑞士 EPFL CSEMfe APL上的聯(lián)合發(fā)表證實(shí)了 HIT電池的光致增強(qiáng)特性。( 5)對(duì)稱結(jié)構(gòu)適于薄片化HIT電池的厚度薄，可以節(jié)省硅材料；低溫工藝可以減少能量的消耗，并且 允許采用廉價(jià)襯底；HIT電池完

24、美的對(duì)稱結(jié)構(gòu)和低溫度工藝使其非常適于薄片 化，上海微系統(tǒng)所經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 硅片厚度在100-180 im范圍內(nèi)，平均效 率幾乎不變，100im厚度硅片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 23%以上的轉(zhuǎn)換效率，目前正在進(jìn)行 90im硅片批量制備。電池薄片化可以降低硅片成本，其應(yīng)用也可以更加多樣化。( 6)低溫度系數(shù)HIT電池的溫度穩(wěn)定性好，與單晶硅電池一0.5 %/C的溫度系數(shù)相比，HIT 電池的溫度系數(shù)可達(dá)到一0.25 %/C,使得電池即使在光照升溫情況下仍有好的 輸出。高溫環(huán)境下發(fā)電量高，在一天的中午時(shí)分，HIT電池的發(fā)電量比一般晶體 硅太陽(yáng)電池高出 810，雙玻 HIT 組件的發(fā)電量高出 20以上， 具有更高

25、的用 戶附加值。(7)低成本高效率使得在相同輸出功率的條件下可以減少電池的面積， 從而有效降低了 電池的成本。 HIT 是非常好的雙面電池，正面和背面基本無(wú)顏色差異，且雙面率 (指電池背面效率與正面效率之比)可達(dá)到 90以上，最高可達(dá) 96，背面發(fā) 電的優(yōu)勢(shì)明顯。目前 HIT 產(chǎn)品的量產(chǎn)難點(diǎn)主要包括以下幾方面：(1) 高質(zhì)量硅片：相較常規(guī)N型產(chǎn)品，HIT電池對(duì)硅片質(zhì)量有更高的要求， 需要謹(jǐn)慎選擇硅片供應(yīng)商。(2) 制絨后硅片表面潔凈度的控制： HIT 電池對(duì)硅片表面潔凈度要求非常 高，需要平衡硅片清洗潔凈程度和相關(guān)化學(xué)品以及水的消耗。(3) 各工序 Qtime 控制： HIT 電池在完成非晶硅

26、鍍膜之前，對(duì)硅片暴露在空氣中的時(shí)間以及環(huán)境要求比較嚴(yán)苛，需要注意各工序Qtime 的控制。(4) 生產(chǎn)連續(xù)性對(duì)于TCO鍍膜設(shè)備的影響：TCO鍍膜必須保證連續(xù)投料， 否則良率和設(shè)備狀況都會(huì)受到影響， 尤其在產(chǎn)線剛投產(chǎn)時(shí)， 保持生產(chǎn)連續(xù)性是一 大挑戰(zhàn)。(5) 高粘度漿料的連續(xù)印刷穩(wěn)定性：在 HIT電池制備過(guò)程中，漿料粘度大 導(dǎo)致的虛印斷柵現(xiàn)象較多，需要數(shù)倍于常規(guī)產(chǎn)線的關(guān)注。( 6)焊帶拉力的穩(wěn)定性：拉力穩(wěn)定的窗口窄，雙玻雙面發(fā)電的組件結(jié)構(gòu)進(jìn) 一步增加了電池串聯(lián)的難度。自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)， 松下一直在探索異質(zhì)結(jié)電池的可能性， 最近在生產(chǎn) 成本方面取得的進(jìn)步以及一系列創(chuàng)紀(jì)錄的性能產(chǎn)量已經(jīng)引

27、起人們對(duì)該技術(shù)的關(guān) 注。據(jù)報(bào)道，異質(zhì)結(jié)電池和組件生產(chǎn)不能在低于 180。C的溫度下進(jìn)行，硅晶片 電池和主柵線連接技術(shù)常見的異質(zhì)結(jié)電池和組件生產(chǎn)已成為開發(fā)該技術(shù)的重大 障礙?！癏IT相對(duì)PERC來(lái)說(shuō)成本仍較高，主要體現(xiàn)在設(shè)備、銀漿、TCO導(dǎo)電玻璃方 面，等到HIT產(chǎn)能上升到一定高度后，這些成本都會(huì)有很大的下降。若短期內(nèi) HIT量產(chǎn)效率能達(dá)到23-24%，即便價(jià)格比PERC高出10-15%，由于其高效率等特點(diǎn)，總體來(lái)說(shuō)還是有一定的優(yōu)勢(shì)?！鄙虾ＨA東理工大學(xué)教授、日本原松下PV事業(yè)部長(zhǎng)木山精一博士表示。2014年，鈞石能源開始在高效單晶異質(zhì)結(jié)（HDT太陽(yáng)能電池技術(shù)的研發(fā)中 取得重大突破，并于2017年

28、啟動(dòng)了福建莆田HDT高效太陽(yáng)能電池項(xiàng)目。據(jù)福建鉅能電力有限公司常務(wù)副總經(jīng)理張茂斌介紹， 從產(chǎn)能上看， 目前真正 上GW級(jí)的HDT產(chǎn)線我們是全中國(guó)第一個(gè)；生產(chǎn)技術(shù)部分，我們和同類產(chǎn)品像松 下，幾乎在同一個(gè)水平上，可以說(shuō)擠入全球前三名是沒(méi)問(wèn)題的；在成本部分，因 為核心設(shè)備是我們自主開發(fā)的再加上我們制程比松下可能還短些， 整體在成本上 的優(yōu)勢(shì)非常明顯，我們初步預(yù)測(cè)可能會(huì)比松下在成本上低50%左右。山西晉能科技一直致力于HJT高效異質(zhì)結(jié)電池的研發(fā)生產(chǎn)，并已于 2017年 5月份宣布投產(chǎn)。目前，晉能科技 HJT電池量產(chǎn)平均效率達(dá)23.27%,量產(chǎn)最高效 率可達(dá)24.04%。在未使用半片、MBB等組件提效

29、技術(shù)前提下，量產(chǎn)60片單面組 件最高功率達(dá)到332.6W，組件雙面性達(dá)89.61%,并有望在2018年年底實(shí)現(xiàn)24% 的電池量產(chǎn)平均效率。自2017年7月HJT實(shí)現(xiàn)批量出貨以來(lái)，產(chǎn)品良率始終保 持高位水平。今年3月份測(cè)試分選顯示，HJT良率已突破97.42%。同時(shí)，由于其具備雙面發(fā)電特性，在不同的應(yīng)用環(huán)境中發(fā)電量有 8%-20%的 增加。與普通高效組件相比，整體發(fā)電量提升 44%。晉能的目標(biāo)是三年內(nèi)將 HJT 組件的量產(chǎn)成本降至每瓦 0.4 美元，為促進(jìn)光伏度電成本進(jìn)一步下降、 大幅提升 電站項(xiàng)目整體收益奠定了良好開局。2018年 5月，通威太陽(yáng)能與上海微系統(tǒng)所、三峽資本共同合作研發(fā)成功最 高

30、效的硅基異質(zhì)結(jié)SHJ太陽(yáng)能電池，并應(yīng)用在通威太陽(yáng)能自主研發(fā)的高效組件 上。這是業(yè)內(nèi)首次將SHJ電池與疊瓦雙玻組件技術(shù)結(jié)合， 在三方研發(fā)團(tuán)隊(duì)的努力 下，攻克一系列技術(shù)難題，最終成功的開發(fā)出了第一片SHJ疊瓦雙玻組件。日托光伏接手德鑫后，計(jì)劃將其現(xiàn)有常規(guī)生產(chǎn)線部分升級(jí)改造為MWT電池生產(chǎn)線，并將投資新建1GW的“ MWT+PERC超高效電池生產(chǎn)線，使其實(shí)現(xiàn)產(chǎn) 能和技術(shù)同步升級(jí)， 產(chǎn)品質(zhì)量和成本上達(dá)到迭代優(yōu)化。 同時(shí)，日托光伏還將投資 新建800MW的高效MWT背接觸組件生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)60片多晶電池組件平均功率 300W以上，單晶組件平均功率320W以上的行業(yè)領(lǐng)先水平，成為行業(yè)內(nèi)首家單、 多晶產(chǎn)品均進(jìn)入“光伏3.0時(shí)代”的超級(jí)領(lǐng)跑者企業(yè)。該新型 SHJ電池疊瓦組件 功率經(jīng)成都國(guó)家光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)認(rèn)證， 組件正面發(fā)電輸出功率高 達(dá)442W，組件轉(zhuǎn)換效率高達(dá)21.7%, 舉突破業(yè)界72版型組件功率世界紀(jì)錄， 成為國(guó)家“技術(shù)領(lǐng)跑者”中的技術(shù)領(lǐng)跑者?！癏IT 的發(fā)展不是遠(yuǎn)期的事情，而是這一倆年的事情?！碧┡d中智董事長(zhǎng)彭 德香同樣表示了對(duì)HIT的看好。據(jù)介紹，中智目前HIT電池量產(chǎn)效率達(dá)22.6-22.8%, 預(yù)計(jì)年底可達(dá)23%，2019年可達(dá)23.5-24%。由于SHJ具有超高雙面率，雙面率 大于90%,在正常的反射光下，雙面SHJ疊瓦組件高達(dá)500W，是有史以來(lái)最高 的單