新型高效晶硅電池技術(shù)(HIT)

1、HIT Solar Cell Technologysevenstar三洋HIT電池的發(fā)展至2008年世界HIT電池的研究現(xiàn)狀三洋雙面HIT電池結(jié)構(gòu)圖晶硅/非晶硅異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)增加開路電壓，提高轉(zhuǎn)換效率HIT電池工藝制程1.硅片清洗制絨2.正面用PECVD制備本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜3.背面用PECVD制備本征非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜4.在兩面用濺射法沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜5.絲網(wǎng)印刷制備電極三洋HIT電池為雙面電池R&R HJT工藝給出的為單面電池，沒有突破雙面電池的技術(shù)HIT電池的優(yōu)點(diǎn)HIT電池具有較高的開路電壓VOC，三洋規(guī)模化生產(chǎn)效率可超過(guò)20%。良好的溫度特性。室外使用溫度

2、經(jīng)常會(huì)達(dá)到70-80度，在同樣的高溫下，HIT電池比晶硅太陽(yáng)電池性能衰減更少。HIT電池工藝均在200度以下，對(duì)于襯底硅材料的要求較低。熱能投入少，同時(shí)對(duì)環(huán)境潔凈程度要求較低。全部在線式設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化效率可以做到19%，與17%的常規(guī)電池效率相比，相當(dāng)于節(jié)省9%的成本溫度特性0.3%/K vs. 0.43%/K，增加4%的能量輸出，節(jié)省4%的成本。R&R HJT電池的優(yōu)點(diǎn)工藝對(duì)比工藝步驟增加，設(shè)備更復(fù)雜。參考SunFab生產(chǎn)線的成本，R&R的設(shè)備價(jià)格會(huì)比較昂貴。周邊刻蝕工序只能放在最后，不能像常規(guī)工藝那樣提前非晶硅的主流PECVD工藝為直接式，頻率一般為13.56MHz，

3、管式PECVD設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)三洋產(chǎn)能增長(zhǎng)緩慢近年三洋的電池產(chǎn)能排名不斷降低，到2009年已經(jīng)跌出前十。相似的壟斷技術(shù)企業(yè)First Solar和SunPower一直保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)。HIT技術(shù)難點(diǎn)非晶硅太陽(yáng)電池的研究，現(xiàn)在主要著重于改善非晶硅膜本身性質(zhì)，以減少缺陷密度。嚴(yán)格控制a-Si/c-Si界面質(zhì)量，不斷降低缺陷態(tài)密度。優(yōu)化光陷，降低反射率。提高透明導(dǎo)電膜的電導(dǎo)率，透射率。降低金屬柵線的接觸電阻。PECVD技術(shù)難點(diǎn)一等離子體的不穩(wěn)定性。等離子體的穩(wěn)定性是一個(gè)復(fù)雜的問題。等離子體本身是由電子、離子等帶電電荷組成的準(zhǔn)中性氣體, 因此, 它的狀態(tài)容易受到外界條件的影響而發(fā)生變化。襯底表面的帶電狀態(tài)

4、、反應(yīng)器壁的薄膜附著、電源的波動(dòng)、氣體的流速等都會(huì)改變等離子體的狀態(tài), 改變其中活性粒子的種類及數(shù)量, 從而改變所沉積薄膜的性質(zhì); 另外在大規(guī)模生產(chǎn)中, 在較大的面積上保持等離子體的均勻性也是一件困難的事。這種差異的原因往往是隱性的, 解決這一問題需要精通等離子體的專業(yè)知識(shí)。PECVD技術(shù)難點(diǎn)二等離子體中電子及離子輻照對(duì)沉積薄膜結(jié)構(gòu)及電子學(xué)特性損傷。等離子體加工過(guò)程中另一方面的問題是等離子體損傷, 主要指離子轟擊及光子輻照, 除了會(huì)降低沉積膜的質(zhì)量外, 還對(duì)晶體Si 襯底帶來(lái)?yè)p傷。光譜響應(yīng)的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用等離子體技術(shù)制備的HIT 電池, 在藍(lán)光區(qū), 光譜響應(yīng)提高, 而在紅光區(qū), 光譜響應(yīng)降低, 這一方面表明本征層的鈍化作用提高了藍(lán)光區(qū)的光量子效率, 另一方面表明等離子體對(duì)器件的損傷深入到器件內(nèi)部, 造成主要在Si體內(nèi)被吸收的紅光區(qū)的量子效率下降。為降低等離子體損傷, 需要嚴(yán)格控制等離子體的放電功率, 將其降低至最小, 以能維持放電為準(zhǔn), 這實(shí)際上降低了等離子體的穩(wěn)定性, 增加了工藝參數(shù)控制的難度。PECVD技術(shù)難點(diǎn)三硼和磷的摻雜濃度難以提高。沉積P型和N型非晶硅的過(guò)程中，要同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)硅的摻雜。所用的反應(yīng)物為硼烷和磷烷。目前用