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(5)发射极材料的革新
为了减少非晶硅层对入射光的吸收,可采用宽带隙材料如微晶硅(μc-Si)、纳晶硅(nc-Si)等作为发射极,提高光的透过率。CSummontc等用RF-PECVD技术,通过高氢气稀释的气源,在P型衬底上制备了n型μc-Si发射极,结果显示,与a-Si发射极相比,HIT电池的短路电流和转换效率有明显提高。中科院半导体所许颖等也用RF-PECVD在p型衬底上制备出了n型nc-Si发射极。除PECVD法以外,中科院研究生院的张群芳等还用HWCVD法制备μc-Si发射极。另外,J.Danmon-Lacoste等用PECVD法在形成多态硅(pm-Si)的条件下制各了HIT电池的本征层,测试结果显示pm-Si的载流于有效寿命比a-Si高出1个数量级。
2.2Hrr太阳能电池的产业化状况
HIT电池模块自1997年投人市场吼来发展极为迅速。图2为2004年各类太阳能电池所占市场份额,由图2可知,短短数年问HIT电池已占据世界光伏市场5%的市场份额。在研究及其大规模产业化的过程中,Sanyo做出了重要贡献。自1991年HIT电池的研究工作取得突破性进展,在1cm2面积上制备出转换效率为20.0%的HIT电池以来,Sanyo公司在工业化生产中推出了名为HITPower21的电池组件,转换效率高达17.39%,它由96片HIT电池组成.输出功率为180W。同时,,Sanyo公司还推出了能替代屋顶瓦片的高性价比太阳电池模块(HITpowerroof)。双面模块(HITpowerdouble)也随后面世,特别适合安装在地面以及围墙等设施上。
2003年4月,Sanyo公司推出了输出功率为200W的HIT电池模块.模块的电池转换效率达到19.5%,模块效率为17%,并且温度特性有大幅提高,年发电量比传统太阳电池多出43%。2006年,HIT电池的最高转换效率达到21.8%,270W的HIT电池模块首先在欧洲上市,工程中太阳能电池模块的用量可再减少约25%。
2009年5月,Sanyo公司又将HIT池的转化效率提高到23%的世界纪录。同年9月,该公司又以厚度仅为此前1/2左右的98μm的HIT太阳能电池实现了22.8%的电池单元转化效率(开路电压(Voc)为0.743,短路电流(Isc)为38.8mA/cm2.填充因子(FF)为79.1%.电池单元面积为100.3cm2)。虽然厚度减半,但电弛单元转换效率却只降低了0.2%。由于减少了占成本1/2的硅的使用量.从而为HIT电池的低成本化开辟了道路。同时Sanyo计划近期将此技术应用于量产,并在FY2013赢得日本光伏市场的最大份额,从而显示出HIT电池具有极大的发展潜力。
德国在软件模拟计算中取得了较大的进步.使转化效牢提高到了19.8%;美国研究的HIT电池效率也达到了19.1%。但是由于核心工艺技术和关键设备技术产业化生产工艺还不是很成熟.产业化电池效率不是很高,他们将在今后的研究中大力改进工艺,实现大规模产业化生产。
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