什么是异质结电池？优势及相关公司介绍

2021-09-22 18:04:02 作者：C-C 5002

1 什么是异质结电池

异质结电池(Heterojunction with Intrinsic Thin layer
)是一种N型单晶双面电池，以晶硅太阳能电池为衬底,以非晶硅薄膜为钝化层的电池结构,具有高转换效率、高双面率、无光衰、温度系数低、弱光响应高、工艺步骤少、容易薄片化等优势。标准晶体硅太阳能电池是一种同质结电池,即PN结是在同-种半导体材料上形成的,而异质结电池的PN结采用不同的半导体材料构成。

20世纪60年代异质结电池开始发展，1968年实现晶硅与非晶硅结合的异质结器件，1974年首次实现氢化非晶硅，减少非晶硅的缺陷，1983年异质结电池第一次制备成功，效率为12.3%，面积仅0.25%。1991年日本三洋公司首次将本征非晶硅引入异质结电池结构，实现了优良的界面钝化，制备出效率为18.1%的电池，并将该结构的电池命名为异质结电池，该公司将其申请为注册商标，所以异质结电池又被称为HJT
( Heterojunction Technology )或SHJ( Silicon Heterojunction )。

2 异质结电池结构图示

3 异质结电池的优势特征

(1) 结构对称，双面发电，有效减少工艺流程和设备。HIT
电池是单晶硅片的两面分别沉积了本征层、掺杂层、TCO以及印刷电极的结构，正反面受光照后都能发电，因而有效较少了工艺流程和设备，目前整个HIT电池生产工艺流程仅需4步。

(2)低温工艺。与传统热扩散型晶体硅太阳电池形成p-n 结的高温(>900 摄氏度)相比，HIT 电池由于是硅基薄膜形成 p-n
结，所以最高工艺温度也就是 a-Si
薄膜的形成温度(<200摄氏度)，是一种低温工艺，一方面有效节约能源，另一方面也降低了硅片的热损伤和变形，使得薄型硅片衬底成为可能，有利于降低材料成本。

(3)高开路电压。HIT 电池在 c-Si 衬底和掺杂 a-Si 发射层之间插入了本征 a-Si缓冲层，它能有效钝化晶体硅表面的缺陷，使得 HIT
电池的开路电压进一步提高，从而获得更好的电池性能和转换效率。目前 HIT 电池的开路电压纪录已经达到了 750 mV

(4)温度特性好。太阳电池的性能数据通常是在 25 摄氏度的标准条件下测量的，而光伏组件的实际应用环境是室外，高温下的电池性能尤为重要。由于 HIT 电池结构中的 c-Si/a-Si
异质结，其温度特性更为优异。温度系数为-0.25%每摄氏度，仅为晶体硅电池的温度系数(-0.45每摄氏度)的一半左右，使得 HIT
电池在光照升温情况下比常规电池有更好表面。

(5)光照稳定性好。HIT 电池中的 a-Si 薄膜中不存在 Staebler-Wronski 效应，因而具有较好的光照稳定性，不会出现类似 a-Si 薄膜电池中转换效率因光照严重衰退的现象。同时，由于一般 HIT 电池使用 n 型 c-Si 为衬底，不存在 B-O 对导致的光致衰减问题。