HIT技能,看这一篇就够了

 产品系列     |      2021-11-07 09:59

由亚化咨询主办的 第六届PERC+, N型电池与TOPCon技能论坛 将于 12月3-4日 在常州 召开 。 来自 天合、拉普拉斯、晶科、正泰、中来、隆基绿能、贺利氏、PVInfolink、东方日升、晶澳、深圳石金、阿特斯、腾晖光伏、Fraunhofer、IMEC、中科院电工所、潞安太阳能、国电投 等单元的专家将作重要陈诉 。

HIT TECHNOLOGY

HIT 技能解读

技能科普|财富概览|专业解读

异质结电池英文名称缩写为HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer),中文名称为本征薄膜异质结电池。

HIT电池最早由日本三洋于1990年研发乐成,并被注册为商标,后续进入异质结规模的企业为了制止专利纠纷而纷纷回收了差异的称呼,好比HJT/ SHJ/ HDT等,固然英文名称和缩写略有差别,可是其寄义都代表本征薄膜异质结电池。

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图1.太阳能电池分类

资料来历:新型TCO质料在光伏行业的应用前景

HIT电池布局

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图2. HIT电池布局图

资料来历:HIT电池模仿计较的研究

HIT电池一般是以N型硅片为衬底,典范布局如图2所示:在正面依次为透明导电氧化物膜(简称TCO)、 P型非晶硅薄膜,和本征富氢非晶硅薄膜;在电池不和依次为TCO透明导电氧化物膜, N型非晶硅薄膜和本征非晶硅膜。

另外,HIT电池在制造工艺流程上也较为简捷,在以上提到的电池布局中的薄膜都是通过沉积的方法形成,最后通过丝网印刷可能电镀工艺在电池两面制备金属电极,再颠末低温固化工艺,从而完成HIT电池的制造,如图3所示。

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图3. HIT电池布局以及工艺流程图

资料来历:CNKI

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HIT电池出产工艺

对比于传统的PERC电池出产工艺以及TOPCon电池工艺, HIT电池的工艺制程相对较短,只有四大环节,依次是清洗制绒、非晶硅沉积、TCO沉积、丝印固化。

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图4. 三种量产电池工艺流程比拟

资料来历:梅耶伯格,招商证券

1. 清洗制绒

与通例P型可能N型电池制造工艺雷同,盛图娱乐官网,HIT电池也是以清洗制绒为电池制造的第一步,这一步调的主要目标是 排除N型衬底外貌的油污和金属杂质,去除机器损伤层,形成金字塔绒面,陷光并淘汰外貌反射。

2. 制备非晶硅薄膜

硅片在PECVD设备中建造钝化膜和PN结。HIT电池高效率的来源在于本征非晶硅薄膜优良的钝化结果。由于晶硅衬底外貌存在大量的悬挂键,光照引发的少数载流子达到外貌后容易被悬挂键俘获而复合,从而低落电池效率。另外,通过在硅片正面和不和沉积富氢的本征非晶硅薄膜,可以 有效地将悬挂键氢化并低落外貌缺陷,从而显著提高少子寿命,增加开路电压,最终提高电池效率。

固然每一层膜的厚度只有4-10nm,每1-2nm实现的成果和制备工艺却大不沟通,因此本征和掺杂非晶硅薄膜需要在多个腔体中完成,PECVD中需要导入多腔室沉积系统。

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图5. HIT电池非晶硅薄膜PECVD工艺图

资料来历:迈为股份,招商证券

3. 沉积金属氧化物导电层(TCO)

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图6. 镀膜技能分类

资料来历:新型TCO质料在光伏行业的应用前景

硅片沉积完非晶硅薄膜之后就进入SPUTTER(磁控溅射)可能RPD(离子回响镀膜)设备,沉积透明金属氧化物导电膜TCO。TCO纵向收集载流子并向电极传输。由于非晶硅层晶体呈无序布局,电子与空穴迁徙率较低,且横领导电性较差,倒霉于光生载流子的收集。因此需要在正面掺杂层上方沉积一层75-80nm厚的TCO,用于纵向收集载流子并向电极传输,TCO同时可以淘汰光学反射。

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图7. SPUTTER磁控溅射道理图

资料来历:新型TCO质料在光伏行业的应用前景

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图8. RPD离子回响镀膜道理图

资料来历:新型TCO质料在光伏行业的应用前景