光伏行业深度研究之异质结电池专题报告.pdf

光伏行业深度研究之异质结电池专题报告 1.HIT 电池性能优异，商业化节奏提速 1.1HIT ：一种非晶硅与晶硅材料相结合的高效电池技术 HIT 电池是以晶硅太阳能电池为衬底，以非晶硅薄膜为钝化层的电池结构。 HIT （异质结电池，HeterojunctionwithIntrinsicThinlayer ）是一种在 P 型氢 化非晶硅和 n 型氢化非晶硅与 n 型硅衬底之间增加一层非掺杂 （本征）氢化非晶 硅薄膜的电池结构。标准晶体硅太阳能电池是一种同质结电池，即 PN结是在同 一种半导体材料上形成的，而异质结电池的 PN结采用不同的半导体材料构成。 日本三洋公司在 1990 年发明出 HIT 电池并申请为注册商标，因此异质结电池又 被称为 HJT （HeterojunctionTechnology ）或 SHJ （SiliconHeterojunction ）。 HIT 电池与传统晶硅电池相比具有多种优势，具体体现在： （1）转换效率高： HIT 电池采用非晶硅层降低表面悬挂键密度和异质结界 面态密度，实现超高转换效率。 HIT 电池的开路电压可以达到 740mV以上，主要 原因是：1）硅片表面的晶体结构具有不连续性， 悬挂键密度高导致缺陷密度大， 非晶硅层通过降低表面悬挂键的密度实现优良的界面钝化； 2 ）HIT 电池在单晶 硅衬底和掺杂非晶硅薄膜之间插入了一层较薄的本征非晶硅薄膜， 使得异质结界 面的界面态密度大幅度降低， 因此电池的开路电压比常规电池高， 进而实现超高 转换效率。目前， HIT 电池的实验室效率在 26%以上，现有设施的平均量产效率 在 23%以上，效率优势显著。 （2 ）双面率高： HIT 电池为正反面对称结构，且背面无金属背场阻挡光线 进入，因此其天然具备双面发电能力，且双面率可超过 95%，可在扩展应用范围 （沙地、雪地、水面等）的同时进一步提升发电量。 （3 ）无光衰：由于 HIT 电池上表面为 TCO，电荷不会在电池表面的 TCO上 产生极化现象， 因此 HIT 电池无 PID、LePID 现象。松下 HIT 组件 25 年后发电量 仅下降 8%。 （4 ）温度系数低，高温环境发电量高： HIT 电池的温度稳定性好，与单晶 硅电池－ 0.42 ％／℃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。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。 （5 ）弱光响应高：理论研究表明，并联电阻越大，光伏组件的弱光响应越 强。薄膜电池因为并联电阻普遍比较大，所以弱光响应普遍比较好。 HIT 电池属 于薄膜电池，因此弱光响应性能更好。 （6 ）工艺步骤少： HIT 电池生产工序仅需 4 步，量产具备优势。目前，主 流的 PERC电池量产需要 8-10 道工序， TOPCon需要 11-12 道工序，而 HIT 电池 的工序仅为 4 道。从理论上讲，HIT 工艺步骤少，可以极大的降低电池的不良率， 以及人工、运维等其他生产成本。 （7 ）结构对称，薄片化潜力大： HIT 电池完美的对称结构和低温度工艺使 其非