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HIT电池结合了薄膜光伏电池低温(《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。
(2)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r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%。
(3)高稳定性
HIT电池的光照稳定性好,理沧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,与单晶硅电池一0.5%/℃的温度系数相比,HIT电池的温度系数可达到一0.25%/℃,使得电池即使在光照升温情况下仍有好的输出‘“。
(4)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。
2、HIT太阳能电池的发展现状
2.1HIT太阳能电池的技术发展状况
1990年,日本Sanyo公司最早开始研究异质结太阳能电池。1992年,Tanaka等就创下p-a-Si:H/i-a-Si:H/n_c-Si结构太阳能电池光电转换效率18.1%的纪录,并将这种带有本征薄层的结构称之为HIT结构。此后,中国、美国、德国、法国、意大利、荷兰等同家也相继投入到HIT太阳能电池的研究中(表1为各国研究的HIT电池的种类、制备工艺以及电池所能达到的转换效率情况)。为进一步提高电池的效率,其研究主要侧重于以下几个方面。
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