什么是異質結電池？優勢及相關公司介紹

2021-09-22 18:04:02 作者：C-C 4479

1 什么是異質結電池

異質結電池(Heterojunction with Intrinsic Thin layer )是一種N型單晶雙面電池，以晶硅太陽能電池為襯底,以非晶硅薄膜為鈍化層的電池結構,具有高轉換效率、高雙面率、無光衰、溫度系數低、弱光響應高、工藝步驟少、容易薄片化等優勢。標準晶體硅太陽能電池是一種同質結電池,即PN結是在同-種半導體材料上形成的,而異質結電池的PN結采用不同的半導體材料構成。

20世紀60年代異質結電池開始發展，1968年實現晶硅與非晶硅結合的異質結器件，1974年首次實現氫化非晶硅，減少非晶硅的缺陷，1983年異質結電池第一次制備成功，效率為12.3%，面積僅0.25%。1991年日本三洋公司首次將本征非晶硅引入異質結電池結構，實現了優良的界面鈍化，制備出效率為18.1%的電池，并將該結構的電池命名為異質結電池，該公司將其申請為注冊商標，所以異質結電池又被稱為HJT ( Heterojunction Technology )或SHJ( Silicon Heterojunction )。

2 異質結電池結構圖示

3 異質結電池的優勢特征

(1) 結構對稱，雙面發電，有效減少工藝流程和設備。HIT 電池是單晶硅片的兩面分別沉積了本征層、摻雜層、TCO以及印刷電極的結構，正反面受光照后都能發電，因而有效較少了工藝流程和設備，目前整個HIT電池生產工藝流程僅需4步。

(2)低溫工藝。與傳統熱擴散型晶體硅太陽電池形成p-n 結的高溫(>900 攝氏度)相比，HIT 電池由于是硅基薄膜形成 p-n 結，所以最高工藝溫度也就是 a-Si 薄膜的形成溫度(<200攝氏度)，是一種低溫工藝，一方面有效節約能源，另一方面也降低了硅片的熱損傷和變形，使得薄型硅片襯底成為可能，有利于降低材料成本。

(3)高開路電壓。HIT 電池在 c-Si 襯底和摻雜 a-Si 發射層之間插入了本征 a-Si緩沖層，它能有效鈍化晶體硅表面的缺陷，使得 HIT 電池的開路電壓進一步提高，從而獲得更好的電池性能和轉換效率。目前 HIT 電池的開路電壓紀錄已經達到了 750 mV

(4)溫度特性好。太陽電池的性能數據通常是在 25 攝氏度的標準條件下測量的，而光伏組件的實際應用環境是室外，高溫下的電池性能尤為重要。由于 HIT 電池結構中的 c-Si/a-Si 異質結，其溫度特性更為優異。溫度系數為-0.25%每攝氏度，僅為晶體硅電池的溫度系數(-0.45每攝氏度)的一半左右，使得 HIT 電池在光照升溫情況下比常規電池有更好表面。

(5)光照穩定性好。HIT 電池中的 a-Si 薄膜中不存在 Staebler-Wronski 效應，因而具有較好的光照穩定性，不會出現類似 a-Si 薄膜電池中轉換效率因光照嚴重衰退的現象。同時，由于一般 HIT 電池使用 n 型 c-Si 為襯底，不存在 B-O 對導致的光致衰減問題。