手机版| OFweek首页 | 半导体照明 | 太阳能光伏 | 电子工程 | 激光 | 光通讯 | 工控 | 显示
智能电网 | 云计算 | 环保 | 风电 | 物联网 | 3D打印 | 智能家居| 人工智能| 新能源汽车
氢能 | 智慧城市 | 仪器仪表 | VR | 智能硬件 | 传感器 | 智能汽车 | 锂电 | 新材料
储能 | 机器人| 可穿戴设备| 医疗科技| 安防| 通信| 电力| 照明| 电源| 光学
侵权投诉
  • 河北战略性新兴产业发展专项资金名单
  • 一周光伏产业链价格行情动向监测
  • 光伏周报:8大政策+10家企业业绩
  • 安徽村级扶贫电站收益分配管理办法
当前位置:

OFweek太阳能光伏网

电池技术

正文

深度:HIT电池产业化现状分析

导读: 在电池正表面,由于能带弯曲,阻挡了电子向正面的移动,空穴则由于本征层很薄而可以隧穿后通过高掺杂的p+型非晶硅,构成空穴传输层。

1、HIT电池结构和原理

HIT是Heterojunction with Intrinsic Thin-layer的缩写,意为本征薄膜异质结,因HIT已被日本三洋公司申请为注册商标,所以又被称为HJT或SHJ(Silicon Heterojunction solar cell)。该类型太阳能电池最早由日本三洋公司于1990年成功开发,当时转换效率可达到14.5%(4mm2的电池),后来在三洋公司的不断改进下,三洋HIT电池的转换效率于2015年已达到25.6%。2015年三洋的HIT专利保护结束,技术壁垒消除,是我国大力发展和推广HIT技术的大好时机。

下图是HIT太阳能电池的基本构造,其特征是以光照射侧的p-i型a-Si:H膜(膜厚5-l0nm)和背面侧的i-n型a-Si:H膜(膜厚5-l0nm)夹住晶体硅片,在两侧的顶层形成透明的电极和集电极,构成具有对称结构的HIT太阳能电池。

图表:HIT太阳能电池结构示意图

深度|HIT电池产业化现状分析

资料来源:OFweek行业研究中心

在电池正表面,由于能带弯曲,阻挡了电子向正面的移动,空穴则由于本征层很薄而可以隧穿后通过高掺杂的p+型非晶硅,构成空穴传输层。同样,在背表面,由于能带弯曲阻挡了空穴向背面的移动,而电子可以隧穿后通过高掺杂的n+型非晶硅,构成电子传输层。通过在电池正反两面沉积选择性传输层,使得光生载流子只能在吸收材料中产生富集然后从电池的一个表面流出,从而实现两者的分离。

2、HIT电池工艺流程

HIT电池的一大优势在于工艺步骤相对简单,总共分为四个步骤:制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备。

图表2:HIT太阳能电池工艺流程

深度|HIT电池产业化现状分析

资料来源:OFweek行业研究中心

制备的核心工艺是非晶硅薄膜的沉积,其对工艺清洁度要求极高,量产过程中可靠性和可重复性是一大挑战,目前通常用PECVD法制备。

HIT电池的制备工艺步骤简单,且工艺温度低,可避免高温工艺对硅片的损伤,并有效降低排放,但是工艺难度大,且产线与传统电池不兼容,设备资产投资较大。

3、HIT电池优势和特点

HIT电池具有发电量高、度电成本低的优势,具体特点如下:

(1)低温工艺

HIT电池结合了薄膜太阳能电池低温(<250℃)制造的优点,从而避免采用传统的高温(>900℃)扩散工艺来获得p-n结。这种技术不仅节约了能源,而且低温环境使得a_Si:H基薄膜掺杂、禁带宽度和厚度等可以较精确控制,工艺上也易于优化器件特性;低温沉积过程中,单品硅片弯曲变形小,因而其厚度可采用本底光吸收材料所要求的最低值(约80μm);同时低温过程消除了硅衬底在高温处理中的性能退化,从而允许采用“低品质”的晶体硅甚至多晶硅来作衬底。

高温环境下发电量高,在一天的中午时分,HIT电池的发电量比一般晶体硅太阳电池高出8-10%,双玻HIT组件的发电量高出20%以上,具有更高的用户附加值。

(2)双面电池

HIT是非常好的双面电池,正面和背面基本无颜色差异,且双面率(指电池背面效率与正面效率之比)可达到90%以上,最高可达96%,背面发电的优势明显。

(3)高效率

HIT电池独有的带本征薄层的异质结结构,在p-n结成结的同时完成了单晶硅的表面钝化,大大降低了表面、界面漏电流,提高了电池效率。目前HIT电池的实验室效率已达到23%,市售200W组件的电池效率达到19.5%。

(4)高稳定性

HIT电池的光照稳定性好,理论研究表明非品硅薄膜/晶态硅异质结中的非晶硅薄膜没有发现Staebler-Wronski效应,从而不会出现类似非晶硅太阳能电池转换效率因光照而衰退的现象;HIT电池的温度稳定性好,与单晶硅电池-0.5%/℃的温度系数相比,HIT电池的温度系数可达到-0.25%/℃,使得电池即使在光照升温情况下仍有好的输出。

(5)无光致衰减

困扰晶硅太阳能电池最重要的问题之一就是光致衰减,而HIT电池天然无衰减,甚至在光照下效率有一定程度的增加,上海微系统所在做HIT光致衰减实验时发现,光照后HIT电池转换效率增加了2.7%,在持续光照后同样没有出现衰减现象。日本CIC、瑞士EPFL、CSEM在APL上的联合发表也证实了HIT电池的光致增强特性。

(6)对称结构适于薄片化

HIT电池完美的对称结构和低温度工艺使其非常适于薄片化,上海微系统所经过大量实验发现,硅片厚度在100-180μm范围内,平均效率几乎不变,100μm厚度硅片已经实现了23%以上的转换效率,目前正在进行90μm硅片批量制备。电池薄片化不仅可以降低硅片成本,其应用也可以更加多样化。

(6)低成本

HIT电池的厚度薄,可以节省硅材料;低温工艺可以减少能量的消耗,并且允许采用廉价衬底;高效率使得在相同输出功率的条件下可以减少电池的面积,从而有效降低了电池的成本。

4、HIT电池产业化现状

OFweek产业研究院数据显示,在大规模量产方面,首屈一指的当然是日本三洋,现有产能1GW,量产效率达23%。除此之外,具有较成熟HIT技术的还有Keneka、Sunpreme、Solarcity、福建均石、晋能、新奥、汉能等企业。

图表:国内外HIT太阳能电池产业化情况(单位:%,MW)

深度|HIT电池产业化现状分析

资料来源:OFweek行业研究中心

目前HIT产品的量产难点主要包括以下几方面:

(1)高质量硅片:相较常规N型产品,HIT电池对硅片质量有更高的要求,需要谨慎选择硅片供应商。

(2)制绒后硅片表面洁净度的控制:HIT电池对硅片表面洁净度要求非常高,需要平衡硅片清洗洁净程度和相关化学品以及水的消耗。

(3)各工序Q-time控制:HIT电池在完成非晶硅镀膜之前,对硅片暴露在空气中的时间以及环境要求比较严苛,需要注意各工序Q-time的控制。

(4)生产连续性对于TCO镀膜设备的影响:TCO镀膜必须保证连续投料,否则良率和设备状况都会受到影响,尤其在产线刚投产时,保持生产连续性是一大挑战。

(5)高粘度浆料的连续印刷稳定性:在HIT电池制备过程中,浆料粘度大导致的虚印断栅现象较多,需要数倍于常规产线的关注。

(6)焊带拉力的稳定性:拉力稳定的窗口窄,双玻双面发电的组件结构进一步增加了电池串联的难度。

此外,影响HIT产业化的重要因素之一即成本问题,据杨立友博士介绍,HIT电池BOM成本前四项为硅片、导电银浆、靶材、制绒添加剂。针对这几个高成本部分,可进行专项降本,包括降低原材料的消耗量、关键设备的国产化、关键原材料的国产化、新技术的导入等。

5、HIT电池市场前景展望

降本增效始终是光伏行业永恒的主题,随着行业不断的技术进步和政策推动,大众的目光逐渐转移至度电成本上,高效电池因此备受瞩目。继PERC电池成为行业热点后,HIT电池技术初有突破,性价比优势开始显现,未来将是P型PERC电池与N型HIT电池争霸光伏产业的时代。

希望了解更多HIT电池市场的相关信息,请订阅OFweek太阳能光伏研究团队最新推出的《HIT高效电池技术及前景预测报告》。

更多高科技产业研究报告咨询请联系 OFweek产业研究院:

电话:0755-83279018(转295)

直线:15889290552

邮箱:shexiaona@ofweek.com

网址:http://research.ofweek.com

地址:深圳市南山区高新南一道中国科技开发院3号楼16楼

HIT电池产业化产业现状分析

相关阅读:

HIT电池产业化产业现状分析
声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

图片新闻

  • 卖身霞客环保 协鑫重启分拆上市计划?
    卖身霞客环保 协鑫重启分拆上市计划?
  • 光伏大佬财富大缩水 李河君再登榜首
    光伏大佬财富大缩水 李河君再登榜首
  • 跌宕十年 美股光伏上市公司的神话
    跌宕十年 美股光伏上市公司的神话
  • 后来居上 晶澳有望率先回归A股
    后来居上 晶澳有望率先回归A股
  • 0.37元补贴连补20年 户用市场现转机
    0.37元补贴连补20年 户用市场现转机
  • 江西将全面停止在湿地审批光伏等项目
    江西将全面停止在湿地审批光伏等项目
  • 芮城8月光伏领跑基地运行监测月报
    芮城8月光伏领跑基地运行监测月报
  • 陕西最大单体光伏电站项目开工
    陕西最大单体光伏电站项目开工

技术文库

  • 1光伏电站正确的清洗方式以及清洗周期
  • 2分布式电站智能化解决方案 -让运维成本不再居高不下

行业报告

  • 光电建筑 “十三五”规划研究及投资前景预测报告
  • 2018年高效电池技术分析及前景预测报告
  • 2018年中国锂电池设备市场分析报告
  • 2018年工业机器人出口数据月度监测报告

【视点】绿色金融成为能源变革核心要素

  • 河北战略性新兴产业发展专项资金名单
  • 一周光伏产业链价格行情动向监测
  • 光伏周报:8大政策+10家企业业绩
  • 安徽村级扶贫电站收益分配管理办法

OFweek品牌展厅

365天全天候线上展厅

我要展示 >
最新活动更多 >>
  • 10月20日 维科杯·OFweek 2018中国高科技产业年度评选 立即参评>>
  • 即日-10.25 OFweek2018 中国太阳能光伏行业年度评选 立即投票>>>
  • 11.12-13 OFweek 2018(第三届)中国高科技产业大会 立即抢票>>
  • 11月12日 OFweek (第九届)2018中国太阳能光伏高峰论坛 立即登记 >>
  • 即日-11.12 OFweek(第二届)中国科技产业园区大会暨展览会 立即报名>>
  • 精彩回顾 OFweek2017中国太阳能光伏产业高峰论坛 查看回顾

推荐专题

  • OFweek 2018中国分布式光伏发展论坛会后专题

    OFweek 2018中国分布式光伏发展论坛会后专题
  • 2017年OFweek太阳能光伏行业年终盘点

    2017年OFweek太阳能光伏行业年终盘点
  • OFweek 2017(第八届)中国太阳能光伏高峰论坛会后专题

    OFweek 2017(第八届)中国太阳能光伏高峰论坛会后专题
  • OFweek 2017 中国分布式光伏发展论坛

    OFweek 2017 中国分布式光伏发展论坛
  • 1 光伏大佬财富大缩水 李河君再登榜首
  • 2 跌宕十年 美股光伏上市公司的神话
  • 3 【要闻】河北下达2.7GW风电光伏指标
  • 4 重磅政策酝酿待发 光伏未来走向如何?
  • 5 9月光伏新政盘点 | 部委+地方19条
  • 6 7家光伏产业链企业三季度业绩盘点
  • 7 辽宁光伏扶贫政策与国策逆行为哪般?
  • 8 中国光伏发电市场趋势预测分析
  • 9 卖身霞客环保 协鑫重启分拆上市计划?
  • 10 青岛推广环保锅炉、太阳能等环保能源
  • 1 政策改变光伏市场格局 寒冬只是暂时
  • 2 0.37元补贴连补20年 户用市场现转机
  • 3 光伏大佬财富大缩水 李河君再登榜首
  • 4 “531”新政回顾 最受伤的竟是台湾?
  • 5 可再生能源配额制二次征求意见稿发布
  • 6 配额制将落地 绿证交易被颠覆
  • 7 多家企业入老赖名单 光伏不堪一击?
  • 8 连补5年!北京分布式光伏补贴出台
  • 9 跌宕十年 美股光伏上市公司的神话
  • 10 七家光伏硅料硅片企业财务数据盘点

企业服务 广告服务 猎头服务 薪酬报告
  • 光伏系统
  • 逆变器
  • 薄膜
  • 猎头职位
  • 光伏系统工程师(技术员) 旭乐德(上海)太阳能科技有限公司
  • 光伏系统工程师 湖北富正能源技术工程有限公司深圳分公司
  • 光伏系统工程师 浙江格毅电力科技有限公司
  • 光伏系统工程师(应届毕业生) 杭州淘顶网络科技有限公司
  • 光伏系统工程师 深圳市赛英思网络科技有限公司
  • 光伏系统工程师 江苏友科太阳能科技有限公司
  • 光伏系统工程师 江苏科曜能源科技有限公司
  • 光伏系统工程师 西安默瑞电子科技有限公司
  • 光伏系统工程师 湖北康惠特实业有限公司
  • 光伏系统电气工程师 广东铨镁能源集团有限公司
  • PCB LAYOUT工程师(光伏储能、逆变器) 深圳市德兰明海科技有限公司
  • 光伏逆变器技术员 龙腾半导体有限公司
  • 逆变器硬件开发集成工程师 一巨自动化装备(上海)有限公司
  • 电机及逆变器系统工程师 安捷励电控技术南京有限公司
  • 电机控制器(逆变器)工艺开发工程师 上海伊控动力系统有限公司
  • 大功率储能逆变器结构 江苏科曜能源科技有限公司
  • 光伏逆变器资深工程师 东莞创机电业制品有限公司
  • 逆变器电源开发工程师 深圳市永新能科技有限公司
  • 逆变器渠道经理/总监 无锡山亿新能源科技有限公司
  • 逆变器专业工程师 好得科技(深圳)有限公司
  • 采购主管(汉能薄膜,亦庄工作) 米亚索能光伏科技有限公司
  • PVD法制备纳米薄膜研发人员 四川中科百博太阳能科技有限公司
  • 薄膜技术研发工程师 通用光伏能源(烟台)有限公司
  • 薄膜太阳能电池生产工程师 尚越光电科技有限公司
  • 薄膜光伏研发专家(001472)(职位编号:Hanergy0 汉能控股集团有限公司
  • 视觉工程师广东省/深圳市
  • 技术研发总监广东省/深圳市
  • 高级电气工程师广东省/深圳市
  • 封装工程师北京市/海淀区
  •  光模块结构工程师(无锡)江苏省/无锡市
  • 光模块光学工程师 (无锡)江苏省/无锡市
  • 光器件物理工程师北京市/海淀区
  • 销售总监(光器件)北京市/海淀区
  • 电路设计工程师(金华市)浙江省/金华市
  • 结构工程师(金华市)浙江省/金华市
更多
文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号

友情链接:美约交友app  同城交友app下载  聊天交友app软件排行  2017app交友软件  网易同城交友app下载  交友app  交友app一注册就有 美女  高质量交友app推荐  2017交友app排行  免费交友app排行榜  比心交友app下载  同城相亲交友app  网上交友app下载中心  听声音交友的app  现在的交友app这么多  网易交友同城app  hello语音交友app  大学生交友app叫沙漠  手机交友app  高端交友app贵圈