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晶体硅电池优势地位将保持20年

2013-05-09 10:09来源:中国电子报关键词:晶体硅电池太阳能电池太阳能发电收藏点赞

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2.非晶硅Si/N-Si异质结太阳能电池

日本三洋公司研发了非晶Si/N-Si异质结结构电池。由于在异质结界面插入一层本征非晶Si薄层,所以这类太阳能电池的结构也称为“具有本征Si层的异质结”电池,简称HIT电池。通过插入薄本征非晶硅层,降低了太阳能电池的界面态密度,从而减少了复合电流,提高电池转换效率。HIT太阳能电池具有低的制备温度,高的转换效率以及前面和背面都可以吸收太阳光的双面电池设计。2013年初HIT电池实验室最高效率达到了24.7%,规模化生产效率在21%左右。由于HIT电池制备工艺及设备与普通的P-型Si太阳能电池的生产不相兼容,处理工艺过程复杂,与IBC电池一样具有高的制备成本。

3.高效率PANDA(熊猫)电池

中国英利集团研发的高效率PANDA(熊猫)电池兼顾了低成本和高效率的优点。与规模化生产的IBC、HIT电池结构和技术相比,这种电池与普通的P型硅电池结构相同,具有结构简单、制备成本低、工艺流程短、与现有生产线相兼容和容易实现大规模产业化的优点。PANDA电池主要技术特点包括:1.太阳能电池采用双面发电设计,能够接收从正面和背面进入电池的光线从而实现双面发电,比同类电池能产生更多的电能;2.采用细密栅线设计,减小栅线的遮挡光面积,提高电池的短路电流;3.前表面和背面栅线的分别优化烧结工艺,高的电池填充因子。目前在6英寸(156mm×156mm)的大面积Si片上,实验室电池的效率已达到20.1%,大规模产业化平均电池效率达到了19.5%,是全球单片面积最大的高效晶体硅太阳能电池,使英利成为全球三个能够大规模生产高效率N-Si太阳能电池的公司之一。

7大途径提升光电转换率

晶体硅电池占据了太阳能电池市场的主导地位,其制备技术代表着整个光伏电池工业的制备技术水平。

今后,晶体硅电池的研发重点是实现低成本下的高效率。提高硅电池的光电转换效率的主要途径包括:1.减少电池表面栅线遮光率,以增加电池的有效受光面积;2.制备良好的绒面和减反射膜以降低电池表面光反射损失;3.在电池背面形成良好的背电场,以降低背表面的复合速率;4.采用高的发射极方块电阻,以提高电池的短波长光谱响应;5.采用选择性发射极结构(既在电极栅线下及其附近形成高掺杂深扩散区,而在其它区域形成低掺杂浅扩散区),降低内部和表面复合损失和接触电阻;6.采用背面金属点接触结构,以进一步降低背表面的复合损失,提高电池的长波长光谱响应;7.使用N型硅衬底代替P型硅衬底,由于N型硅有高的少数载流子寿命和对某些金属杂质的不敏感性,使N型硅电池有高的稳定性和效率。

总之,晶体硅电池已占据了太阳能电池发展和市场的主导地位,其制备技术代表着整个光伏电池工业的制备技术水平,至少在未来15~20年内将持续这种优势地位。作者:宋登元(英利集团首席技术官 )|

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