什么是异质结太阳电池？工作原理是怎样的？有什么特点？

2022-08-19 17:21:59 作者：2200 7692

1、异质结电池

HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin-Layer)太阳能电池也称异质结电池或异质结构电池，是带有本征薄层的非晶硅晶体桂异质结太阳能电池。电池选择以n型单晶硅作为衬底，电池正面从上到下依次是金属集电极、透明导电氧化物薄膜(TCO)、掺杂的p型非晶硅薄膜和本征非晶硅薄膜，其中pn异质结由p型非晶硅和n型单晶硅构成;电池背面从下到上依次是金属集电极、TCO、掺杂的n型非晶硅薄膜和本征非晶硅薄膜。1951年A.I.Gubanov提出了HIT太阳能电池，但局限于当时的技术，HIT太阳能电池并未得到很好的发展，Anderson等人在60年代经过长期不断的验证，研制出了效率较高的HIT太阳能电池器件，由于HIT太阳能电池的诸多优点，其已成为国际光伏市场上的主要太阳能电池之一。

异质结电池

2、异质结电池工作原理

当太阳光照射至电池正表面，电池吸收层发生吸收过程，形成光生载流子。n(p)型HIT太阳能电池产生的光生载流子扩散至正表面的pn结区与背表面的高低结区，由于内建电场的牵引，空穴(电子)与电子(空穴)各自偏移到发射极和背电场，电荷逐渐积累至太阳能电池正、背表面，形成光生伏特效应。

3、异质结电池特点

(1)低温工艺

异质结太阳能电池采用了相对薄膜太阳能电池工艺较低的温度(低于250℃)条件。这种新型工艺降低能耗且未消耗传统能源，同时非晶硅-氢薄膜掺杂、膜层和禁带等在低温环境下进行有效的调节，在HIT太阳能电池工艺生产上有利于提升器件功能;与此在低温沉积薄膜过程中可以降低Si-sub在高温处理中的功能降低，从而使得在异质结太阳能制造过程中允许以“低品质”的晶体硅甚至Poly-Si作为基板。

(2)高稳定性

异质结太阳能电池在太阳能的辐照下具有较好的稳定性，多方研究表明异质结太阳能电池未发现光衰现象，因此没有发生类似c-Si、a-Si太阳能电池输出功率因光致衰减使得输出功率减小等问题。异质结电池温度稳定性能优良，相对于CZ-Si 电池-0.5%/℃的温度系数，异质结电池的温度系数能降至-0.25%/℃，可以让电池在光照下温度上升时依旧保持高效的输出。

(3)低成本

异质结电池所需的晶体桂更薄，节省桂材料，而且生产工艺在低温环境下进行，相对可以降低能耗，并且可以釆用较低纯度的廉价的硅材料作为衬底以降低电池成本。

(4)高效率

异质结电池具有独特的带本征薄层的异质结结构，这一结构采用高质量的本征a-Si:H薄膜，可以实现对c-Si表面缺陷良好的钝化效果，从而使异质结界面复合大大降低,提高电池的转换效率。

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