异质结将成为下一代光伏主流技术

异质结将成为下一代光伏主流技术

以平价上网为目标

异质结技术量产电池效率不仅远高于现有量产电池技术,在每瓦电池的发电能力和技术延展性上也体现了明显优势,很适合成为下一代高效太阳能电池的技术平台。

26.33%
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世界纪录
使用该技术转换效率已达
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性价比最高
终端使用成本最低
制程能耗少
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低温工艺流程
220ºC度以下的低温中进行
HDT异质结电池技术

HDT异质结电池技术

“HDT高效异质结太阳能电池技术”英文全称为High efficiency Hetero-junction Double-sided Technology,是一种双面异质结结构的电池,可双面受光,双面发电,具有制备工艺温度低、转换效率高、高温特性好等优势,被认为是未来光伏行业的主流技术。

HDT电池结构及构成机制

HDT电池结构及构成机制

首先,利用PECVD在硅表面绒面形成后的N型单晶硅片背面沉积非常薄的本征硅钝化层和P型硅掺杂层;

其次,在硅片的正面沉积非常薄的本征硅钝化层和N型硅掺杂层,硅膜层沉积完成之后,再利用PVD磁控溅射镀膜技术在电池的正反两面沉积透明氧化物导电薄膜(TCO)及金属叠层;

最后,利用金属成栅技术于透明导电薄膜上制备双面金属电极,形成最终的对称的多层膜的叠层结构。

HDT电池结构共包含四层硅薄膜,其中P型和N型硅掺杂层分别作为电池的发射极和背电极场构建起电池内部电场,其厚度在5nm左右。



HDT异质结太阳能电池优势

HDT异质结太阳能电池优势

◎  高转换效率:HDT太阳能电池采用高导电金属成栅工艺,相比传统晶硅电池,转换效率提升了10%-20%

◎  低温度系数:电池片功率温度系数低于-0.268%/ºC,更适于高温环境发电;高温环境下,发电可增加9%以上

◎  高稳定性:电池采用N型单晶硅片,抗PID效应,无LID效应,首年衰减率比传统晶硅电池降低50%

◎  双面发电:电池片双面吸光,适于制作双玻组件,双面发电;背面发电可增益10%-20%



关键技术与装备上的突破

关键技术与装备上的突破

近年来,随着技术研究和量产的深入,异质结规模化生产在关键技术与装备上取得了突破性的进展。如钧石能源,在自主研发设备基础上,不断进行工序优化,整线工序只要五个工艺环节,即制绒/清洗、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、磁控溅射(PVD)、金属成栅、后处理清洗/测试等,即可实现稳定的规模生产。

程序的简化,大大提升了制程的控制能力。

技术革新带来产品提升

技术革新带来产品提升

◎  低温制程:低温工艺流程,最高不超过220ºC,制程能耗少

◎  契合IBC:异质结与IBC技术契合性好,二者叠加技术HBC的转换效率大于26%

◎  异质结发射极:宽带隙致高短路电流-Isc及高开压Voc,使用此技术的电池片转换效率的世界纪录已达到26.33%

◎  可柔性化应用:电池片的结构适合于使用超薄的硅片作为衬底,未来可实现真正的柔性化


硅薄膜在电池中的作用

硅薄膜在电池中的作用

HDT电池结构共包含四层硅薄膜,其中P型和N型硅掺杂层分别作为电池的发射极和背电极场构建起电池内部电场,其厚度在5nm左右。在单晶硅片的正反面的本征硅层主要作用是钝化单晶硅表(注:单晶硅表面由于晶体长程有序结构破坏,产生大量界面缺陷),增加少子寿命,减少少子在界面处的复合。

HDT电池中的本征硅层其厚度在10nm以下,一般在5nm左右,而在传统的硅薄膜电池中,本征硅是作为电池的光吸收层,厚度一般在200nm~300nm之间,两者差别在50倍左右。


HDT电池效率提升路径

HDT电池效率提升路径

◎  降低光学损失:减少制绒面的反射/减少导电氧化物及非晶硅的吸收/提高栅线电极的高宽比                

◎  减少表面少子复合速率:优化硅片的清洗工艺/硅片表面的氢原子钝化/高质量的非晶硅薄膜的制备

◎  减少串联电阻:提高导电氧化物的导电性/减少不同层之间的接触电阻


下一代主流技术

下一代主流技术

行业普遍认为,异质结电池技术是未来技术可持续提升并实现经济性量产的最合适技术。

异质结技术量产电池效率持续提高,并与现有量产电池技术拉大距离,在每瓦电池的发电能力和技术延展性上也体现了明显优势,很适合成为下一代高效太阳能电池的技术平台。


以技术赢未来

 

在当今光伏应用市场前景越来越光明的大好时代背景下,只有拥有技术创新优势的企业才能真正问鼎天下,才能在世界范围内站在行业的最高峰。

 
以技术赢未来
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