关 键 词：

HIT 电池 技术

资源描述：

HIT电池技术电池技术 PV NCU PV NCU 内容提要内容提要 HIT电池简介电池简介 HIT原理原理 HIT制备方法制备方法 PV NCU HIT电池简介电池简介 HIT电池结构电池结构Heterojunction with intrinsic thin layer HIT电池是日本电池是日本Sanyo公司 发明的异质结电池的一种 其特点是再发射极和背面高 浓度掺杂层与基片之间添加 了一层本征非晶硅层 公司 发明的异质结电池的一种 其特点是再发射极和背面高 浓度掺杂层与基片之间添加 了一层本征非晶硅层 现在人们有些习惯于用现在人们有些习惯于用HIT表 示异质结电池 表 示异质结电池 PV NCU HIT电池简介电池简介 HIT电池发展历史电池发展历史 1968年 第一个年 第一个a Si c Si异质结器件 异质结器件 1974年 第一个氢化非晶硅器件 年 第一个氢化非晶硅器件 a Si H H钝化 减少缺陷 钝化 减少缺陷 1983年 第一个太阳能电池 年 第一个太阳能电池 2010年 转换效率达到年 转换效率达到23 Sanyo PV NCU HIT电池简介电池简介 HIT优点优点 低温制备 成本优势低温制备 成本优势 发射极很薄 低吸收发射极很薄 低吸收 宽带隙发射极 低吸收 高宽带隙发射极 低吸收 高Voc 高高Voc 高转换效率 高转换效率 低温度系数 转换效率对温度不敏感 在温度高地区使用低温度系数 转换效率对温度不敏感 在温度高地区使用 高耐辐射性能 可应用在宇宙空间中高耐辐射性能 可应用在宇宙空间中 PV NCU HIT电池原理电池原理 异质结电池能带结构示意图异质结电池能带结构示意图 除了掺杂浓度差形成的内建电池外除了掺杂浓度差形成的内建电池外 材料的禁带宽度的差别也会进一步增加电池的内建电势材料的禁带宽度的差别也会进一步增加电池的内建电势 开路电压大的原因 开路电压大的原因 PV NCU HIT电池原理电池原理 HIT电池中本征非晶硅层的作用电池中本征非晶硅层的作用 钝化硅片表面 减少钝化硅片表面 减少Dit 增加电池的少子寿命 增加电池的少子寿命 体硅电池中 硅片在未钝化前 表面复合速率一般大于体硅电池中 硅片在未钝化前 表面复合速率一般大于1 105cm s 氮化硅钝化后可降到氮化硅钝化后可降到1 103cm s以下 效果很好时可降到以下 效果很好时可降到102cm s以下 以下 此处钝化 降到了此处钝化 降到了cm s10以下以下 W R Faharner 2009 PV NCU HIT电池原理电池原理 HIT电池中电池中TCO层的作用层的作用 形成良好的欧姆接触 过渡金属 硅形成良好的欧姆接触 过渡金属 硅 减少载流子平行硅片表面流动时的复合 损耗 增加载流子的收集效率 减少载流子平行硅片表面流动时的复合 损耗 增加载流子的收集效率 起到钝化表面的效果起到钝化表面的效果 高透光高透光 PV NCU HIT电池制备方法电池制备方法 硅片清洗及制绒 与体硅电池相同硅片清洗及制绒 与体硅电池相同 不同制绒效果不同制绒效果 PV NCU HIT电池制备方法电池制备方法 本征层及掺杂层的制备本征层及掺杂层的制备 PECVD HECVD PV NCU HIT电池制备方法电池制备方法 本征层及掺杂层的制备本征层及掺杂层的制备 PECVD等离子辅助化学气相沉积等离子辅助化学气相沉积 HWCVD热丝化学气相沉积热丝化学气相沉积 PV NCU HIT电池制备方法电池制备方法 本征层及掺杂层的制备本征层及掺杂层的制备 PECVD PV NCU HIT电池制备方法电池制备方法 本征层及掺杂层的制备本征层及掺杂层的制备 HWCVD PV NCU HIT电池制备方法电池制备方法 本征层及掺杂层的制备本征层及掺杂层的制备 PECVDHWCVD 生长速率慢快 生长面积大小 生长均匀性好较差 薄膜质量较好更好 工艺稳定性好较差 工艺成熟度成熟发展阶段 PV NCU HIT电池制备方法电池制备方法 TCO层的制备层的制备 溅射法 磁控溅射 离子束溅射 等溅射法 磁控溅射 离子束溅射 等 蒸发法 热蒸发 离子束蒸发 等蒸发法 热蒸发 离子束蒸发 等 溅射法的工艺稳定性更好 制备薄膜的质量也较好 溅射法的工艺稳定性更好 制备薄膜的质量也较好 PV NCU HIT电池简介电池简介 HIT电池的最高效率统计电池的最高效率统计 W R Faharner 2009 HIT Solar Cell Technology sevenstar 三洋HIT电池的发展 至2008年世界HIT电池的研究现状 三洋双面HIT电池结构图 晶硅 非晶硅异质结结构 增加开路电压 提高转换效率 HIT电池工艺制程 1 硅片清洗制绒 2 正面用PECVD制 备本征非晶硅薄膜 和P型非晶硅薄膜 3 背面用PECVD制备 本征非晶硅薄膜和N 型非晶硅薄膜 4 在两面用溅射法 沉积透明导电氧化 物薄膜 5 丝网印刷制备电 极 三洋HIT电池为双面电池 R 另外在大规模生产中 在较大的面积 上保持等离子体的均匀性也是一件困难的事 这种差异的原 因往往是隐性的 解决这一问题需要精通等离子体的专业知 识 PECVD技术难点二 等离子体中电子及离子辐照对沉积薄膜结构及电子学特性 损伤 等离子体加工过程中另一方面的问题是等离子体损伤 主要 指离子轰击及光子辐照 除了会降低沉积膜的质量外 还对 晶体Si 衬底带来损伤 光谱响应的研究结果发现利用等离 子体技术制备的HIT 电池 在蓝光区 光谱响应提高 而在 红光区 光谱响应降低 这一方面表明本征层的钝化作用提 高了蓝光区的光量子效率 另一方面表明等离子体对器件的 损伤深入到器件内部 造成主要在Si体内被吸收的红光区的 量子效率下降 为降低等离子体损伤 需要严格控制等离子 体的放电功率 将其降低至最小 以能维持放电为准 这实 际上降低了等离子体的稳定性 增加了工艺参数控制的难度 PECVD技术难点三 硼和磷的掺杂浓度难以提高 沉积P型和N型非晶硅的过程中 要同时实现对硅的掺杂 所 用的反应物为硼烷和磷烷 目前用这两种气体进行掺杂 无 论如何增加反应气体的浓度 沉积的非晶硅膜很难得到高于 1019次方的掺杂浓度 而常规晶体硅扩散工艺得到的掺杂浓 度一般为1021

内容简介：

-