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晶体硅异质结电池简介

异质结电池简介

异质结 ( Heterojunction)电池采用宽带隙的氢化非晶硅薄膜作为窗口层或发射极,单晶硅、多晶硅片作为衬底,再在窗口层和衬底之间插入一层本征层,再以氢化非晶硅薄膜作为表面钝化层。异质结与传统晶硅电池相比,具有更高的开路电压和光电转换效率。

异质结电池结构原理图


图一 异质结电池结构原理图

 

异质结工艺流程

整个异质结太阳能电池的生产流程和工艺技术要求可参见图二所示,其中电池组件的制程主要包括:表面处理(清洗和制绒)——非晶硅沉积——透明氧化物(TCO)沉积——电极印刷。整个工艺过程比较简单,而且可以在低温下实现(200℃-300℃)。


图二 异质结太阳能电池的生产流程

 

发射极及背表面钝化高效电池

 

发射极及背表面钝化(PERC)高效电池结构

氧化铝作为太阳能电池钝化材料具有制备温度低、钝化效果优良、禁带宽(对太阳光吸收少)、技术自身没有明显缺陷以及适用范围广等众多优点。它已被证明可为低电阻的p型、n型以及硼和Al掺杂的p+型发射极提供良好的表面钝化效果;也非常适用于发射极及背表面钝化(PERC)高效电池的背表面钝化,可提升转化效率0.5%(多晶硅电池)-1%(单晶硅电池),被业界认为是最有希望的下一代背钝化材料。

 

发射极及背表面钝化(PERC)高效电池结构原理图

 

发射极及背表面钝化(PERC)高效电池工艺流程

    氧化铝背钝化工艺只需在现有电池生产工艺基础上增加氧化铝镀膜和激光划线两步,与其它高效电池工艺相比,技术难度较小,设备投资成本低。目前,国内外多家太阳能电池厂家都在积极的进行氧化铝背钝化工艺开发,部分一线厂家已经开始导入量产。

 

硅基薄膜太阳能电池发电技术原理介绍

太阳能电池是以光电效应为基础把光能直接转换成电能的装置。硅 基薄膜太阳能通常采用PIN的结构:I层用来吸收太阳光能量,P层和N层用来形成内建电场以收集电荷。当入射光照在电池表面,I层会吸收光子的能量并产生 空穴电子对。在PN结的内建电场作用下,空穴向P层移动,电子向N层移动。在不断有阳光入射并存在外接负载时,会产生持续稳定的电流。


贵基薄膜太阳能电池结构及原理示意

理想能源硅基薄膜叠层电池的工艺流程

理想能源硅基薄膜叠层电池的剖面图