關(guān)于無母線硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的技術(shù)解析，你了解嗎？

在現(xiàn)在的生活中，太陽能產(chǎn)品處處可見，人們用太陽能煮飯，還有太陽能熱水器等等，無處不見太陽能產(chǎn)品，當(dāng)然，最重要的還是太陽能發(fā)電，但是目前的技術(shù)并不能讓人們很好利用太陽能發(fā)電。

德國Fraunhofer ISE的研究人員開發(fā)了一種利用強(qiáng)脈沖光處理絲網(wǎng)印刷金屬觸點(diǎn)的硅異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽能電池，并聲稱這種方法實(shí)現(xiàn)了23.0%的轉(zhuǎn)換效率。

在傳統(tǒng)的p-a-Si:H/n-c-Si異質(zhì)結(jié)太陽能電池中，表面和界面存在大量局域復(fù)合路徑和懸掛鍵，摻雜層中有大量局域態(tài)，載流子易發(fā)生局域復(fù)合和隧穿[7]。通過對單晶硅片表面織構(gòu)化進(jìn)行化學(xué)鈍化處理，提高a-Si:H(i)/mono-Si的界面質(zhì)量，將晶體硅表面的缺陷鈍化好，從而提高載流子通過a-Si:H(i)/mono-Si界面的幾率，這樣得到高的Voc。具體從以下幾個(gè)方面著手研究：沉積a-Si：H之前，采用低成本的濕法工藝清洗晶體硅的表面;采用化學(xué)氣相沉積的方法沉積高質(zhì)量的a-Si：H(i)，達(dá)到很好的鈍化效果;在制作a-Si，TCO，電極的過程中低溫低壓減少熱量和能量較高的粒子對晶體硅表面的破壞。采用上述工藝后，可以降低載流子的復(fù)合，提升Voc。

在具體分類上，p-n結(jié)由兩種不同類型的半導(dǎo)體材料組成的太陽能電池均可稱為異質(zhì)結(jié)太陽能電池，與之相對的是同質(zhì)結(jié)電池，即p-n結(jié)由同種半導(dǎo)體材料組成。

科學(xué)家們用強(qiáng)脈沖光(IPL)處理代替了通常使用的熱退火，這是一種對各種薄膜進(jìn)行快速熱加工的廉價(jià)的卷對卷技術(shù)。它通常用于燒結(jié)印刷電子產(chǎn)品中的銀基、銅基或鎳基電極，在光伏研究中，用于在硅晶片和金屬復(fù)合基異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)上燒結(jié)銅基電極。

基于電阻損失和光學(xué)損失對Isc的影響，改善電極的電阻率及對光的反射率顯得尤為重要。改善電極就需要電極比較細(xì)的同時(shí)還具有較低的電阻率。HJT通過改變銀漿的黏度和絲網(wǎng)印刷的參數(shù)達(dá)到合適的高寬比。三洋已經(jīng)能做出寬度是高度一半的電極，而一般技術(shù)的電極高度是寬度的四分之一。優(yōu)化HIT太陽電池的BSF，BSF能明顯改善太陽電池對長波段的載流子的吸收。發(fā)展高質(zhì)量的、載流子移動能力比較高的TCO薄膜。采用a-SiC以及盡量將非晶硅層做薄來減少光損失。采用合適的絨面結(jié)構(gòu)增加進(jìn)入太陽電池的太陽光。

目前實(shí)際商業(yè)應(yīng)用的晶硅太陽能電池基本均為同質(zhì)結(jié)電池(p-n結(jié)由晶體硅材料形成)，而產(chǎn)業(yè)中一般提到的異質(zhì)結(jié)電池則是指p-n結(jié)由非晶硅和晶體硅兩種材料形成的電池。

該小組解釋說，強(qiáng)脈沖光(IPL)主要由可見光組成，以持續(xù)毫秒的脈沖電磁輻射發(fā)送，用于電池的低溫金屬接觸快速加熱。該小組指出：“平均而言，經(jīng)過ipl退火的SHJ電池在0.3 - 0.4%的abs上的表現(xiàn)優(yōu)于經(jīng)過熱處理的懸件，特別是由于更高的開路電壓和填充系數(shù)。熱退火需要使用更大、成本更高的制造工具。

有了高的Voc和Isc，還要有高的FF才能得到高的效率。提高FF主要就是減小漏電流和降低串聯(lián)電阻，三洋在提高FF方面做了如下的優(yōu)化：采用高質(zhì)量低電阻電極材料減少電池的串聯(lián)電阻;采用特殊高寬比的電極;發(fā)展高導(dǎo)電性能的P層非晶硅;發(fā)展低方塊電阻的TCO導(dǎo)電膜。

業(yè)內(nèi)對異質(zhì)結(jié)電池的期待主要在成本降幅上。據(jù)測試，相比目前主流的單晶PERC高效電池技術(shù)23%轉(zhuǎn)換率的量產(chǎn)瓶頸，異質(zhì)結(jié)電池有極大的轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢，據(jù)了解，異質(zhì)結(jié)電池當(dāng)前量產(chǎn)平均效率普遍在23%以上，產(chǎn)線最高效率甚至達(dá)到24%，而未來有望達(dá)到25%。

然而，強(qiáng)脈沖光(IPL)受到敏感非晶硅異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的溫度約束。根據(jù)研究人員的說法，該技術(shù)更實(shí)際的應(yīng)用是在晶圓的兩面都應(yīng)用了耐溫度的多硅基隧道氧化物鈍化觸點(diǎn)。

以上就是無母線硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池解析，太陽能雖然可以產(chǎn)生很大能量，但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類所有的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的點(diǎn)滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟惷恳粋€(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任。