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光伏异质结HIT电池:HIT技术渐近(43页)

行业报告下载 2019-08-28 20 管理员

相比于传统的太阳能电池,利用非晶硅薄膜与单晶硅衬底异质结结构的 HIT 电池结 合了单晶硅与非晶硅电池的优点,主要表现在: 1)效率提升潜力高。HIT 电池采用的 N 型硅片具有较高的少子寿命,非晶硅钝化 的对称结构也可以获得较低的表面复合速率,因而硅异质结太阳电池的开路电压远高于 传统单晶硅太阳电池,其效率潜力比当前使用 P 型硅片的 PERC 电池要高 1.5%-2%。 当前 P 型单晶 PERC 电池的转换记录是由晶科能源创造的 23.95%,而 HIT 电池的转换 记录则是日本 Kaneka 公司创造的 26.63%。

此外,如果将 HIT 与其他技术线路叠加起来,电池效率的提升空间会进一步加大。 例如,HBC 是利用叠加技术,将 HIT 电池的高开路电压和 IBC 电池的高短路电流的优 势结合,电池效率可以达到 25%以上;而 HIT 与钙钛矿技术结合的叠层电池甚至可以达 到 28%以上。HIT 电池拥有更大的降成本空间。HIT 电池结合了薄膜太阳能电池低温的制造 优点,避免了传统的高温工艺,不仅大大的节约燃料能源,而且低温加工环境有利于实 现 HIT 电池薄片化,减少硅的使用量,降低硅原料成本。另外,HIT 工艺流程相对简化, 全部生产流程只需四步即可完成,而 P-PERC 为了实现 23.9%的转化效率,需要叠加多 种技术,工艺步骤多达 8 步,由此带来了更高的成本。

具有更高的双面率。HIT 的双面对称结构,正面和背面基本无颜色差异,有利 于制造双面电池,封装制备成双面电池组件之后,可以获得 10%以上的年发电量增益。 而且其双面率(指电池背面效率与正面效率之比)已经达到 85%,未来有望增长到 98%, 更加有效的降低装配过程中正反面安装失误产生的功率损失。相比之下,P-PERC 双面 率目前为 82%,但是由于其背面开槽、缺少对称性的形状特点,未来提高双面率的难度 系数非常大。

HIT 电池结合了薄膜太阳能电池的低温(<250℃)制造优势,整个工艺环节的温度 一般在 200℃左右,而传统的高温扩散工艺形成 p-n 结的温度在 900℃以上。这种低温 工艺不仅可以节省能源,也能有效地降低高温对硅片的热损伤。 5)具有更低的光致衰减。P 型组件通常会发生光致衰减现象,主要是由于以“硼” 为主要参杂元素的 P 型硅片会出现硼氧复合体,降低电池少子寿命,产生光致衰减的困 扰。而 HIT 电池的 N 型硅片以“磷”为主要参杂元素,不存在硼氧复合因子,根除了 初始光衰的可能性,衰减速度非常慢。根据松下 HIT 组件户外衰减数据显示,HIT 电池 10 年衰减小于 3%,25 年发电量的下降仅为 8%。 6)制备工艺流程相对于其他光伏电池大为简化,只有制绒清洗、非晶硅薄膜的沉 积制备、TCO 薄膜的沉积制备以及电极的制备(通常使用丝网印刷)四个步骤。HIT 电池比传统光伏电池少了扩散和刻蚀 2 个步骤,比当前最流行的 PERC 工艺少了 4 个步 骤。而 TOPcon 电池则还需在 PERC 电池上增加 4 步,工艺更多。

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标签: 新能源|电力|电池

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