膜层代替本征uc-Si薄膜层,从而降低了界面态密度,提高了C-Si表面的钝化效果,使开路电压得到了很大的提高。1994年,HIT太阳能电池的实验室效率达到18.7%(Voc: 638 mV, Isc: 37.9mA/cm2, FF: 0.755, ?: 18.7%)。1998年,日本三洋公司宣布成功开发出非晶/单晶异质结太阳能电池。2000年,三洋公司研制的100 cm2异质结太阳能电池实验室效率达到20.7%,并且迅速量产达12MW,占当年世界光伏市场的4.2 %。2003年在100cm2面积上实现了21.3%实验室效率(Isc: 38.6 mA/cm2
, Voc: 717 mV, FF: 0.770)。
2007年,三洋公司进一步优化a-Si/c-Si的界面特性及在c-Si表面进行的制绒处理,HIT太阳能电池提高至22.3%,其中Voc: 0.725V, Isc: 39.2mA/cm2, FF:0.791, 100.5 cm2, AIST。2008年9月,三洋公司在第23界欧洲光伏会议上报道,他们研究的HIT太阳能电池n型晶硅的厚度已经降低至85微米, 大大的降低了生产成本。2009年5月,三洋公司[6]宣布他们研制的HIT太阳能电池的实验室效率已经达到23%,比原计划提前了一年。近几年,三洋研制的HIT太阳能电池的效率不断的提高,主要的技术集中在以下四个方面:(1)通过形成高质量低损伤的a-Si膜技术,提高a-Si:H/µ-Si界面的钝化质量;(2)提高c-Si表面凹凸构造的光封闭效果;(3)降低对发电没有贡献的a-Si膜、透明导电膜的光吸收;(4)表面集电极的细线化和低电阻化。
5. 总结
HIT太阳能电池具有结构简单,低成本,吸
引着许多科学家对其展开广泛的研究。本文对
HIT太阳能电池的结构,原理,制备工艺及其研究现状进行了简单分析,总结了提高HIT太阳能电池效率的方法。
致谢
感谢国电光伏(江苏)有限公司所有的员工尤其是HIT部门的成员对我工作的支持和帮助。
参 考 文 献:
[1] S. Taira, Yoshimine, T. Baba, et al. Our approaches for achieving HIT solar cells with more thean 23% efficiency. In: G. Woleke, H. Ossenbrink, P. Helm. eds. Proceedomgs of the 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference. Munich: WIP-Renewable Energies, 2007, 932-935
[2] R.M. Swanson. Approaching the 29% limit efficiency of silicon solar cells. In: Photovoltaic Specialists Conference, Conference Record of the Thirty-first IEEE. Floride: Orlando, 2005, 889-894
[3] J. Pla, M .Tamasi, R. Rizzoli R, et al. Optimization of ITO layers for applications in a a-Si/c-Si heterojunction solar cell. Thin Solid Film, 2003, (425): 185-192
[4] L. Zhao, Z. B. Zhou, H. Peng, et al. Indium tin oxide thin films by bisa magnetron rf sputtering for heterojunction solar cells application. Applied Surface Science, 2005, (252): 385-392
[5] I. Usman, A. Supu, T. Winata, et al. Application of a-Si :H in p-i-n Solar Cell by VHF-PECVD method. Indonesian Journal of Physics, 2004, (15): 31-34
[6] Sanyo Electric Co., Ltd. Sanyo develops HIT solar cells with world’s highest conversion efficiency of 23.0%[EB/OL]. (2009-5-21) [2009-7-15]. http:// us.
/News/Sanyo-Develops-HIT-Solar-Cells-with-Worlds
Highest-Energy-Conversion-Efficiency-of-23%