什么是HIT太阳能电池,它的构造及特性(A股:突然爆发的HIT站风口,异质结电池空间有多大,概念解析)
采用HIT结构的硅太阳能电池,所谓HIT(Heterojunction?with?intrinsic?Thinlayer)结构就是在P型氢化非晶硅和n型氢化非晶...
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什么是HIT太阳能电池,它的构造及特性
采用HIT结构的硅太阳能电池,所谓HIT(Heterojunction?with?intrinsic?Thinlayer)结构就是在P型氢化非晶硅和n型氢化非晶硅与n型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜,采取该工艺措施后,改变了PN结的性能。因而使转换效率达到20·7%,开路电压达到719?mV,并且全部工艺可以在200℃以下实现。
其结构如下:
hit电池龙头有哪些
hit电池最近突然就火了,相关板块个股持续大涨,那么这是什么科技呢?hit电池最早是由日本三洋公司于1990年成功开发,然后后续再进一步发展起来的,它目前是太阳能电池的主要发展方向。
hit电池龙头有哪些?
就目前的市场来说,山煤国际、东方日升、迈为股份、捷佳伟创、爱康科技、拓日新能、亚玛顿都是hit电池龙头股。hit电池是一项比较新的技术,它是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。
1山煤国际:山煤国际能源集团股份有限公司公告称,7月23日,公司与钧石能源有限公司签署了《战略合作框架协议》,双方拟共同建设总规模10GW的异质结电池生产线的项目。
2东方日升:公司主营太阳能电池片、太阳能电池组件以及太阳能灯具等太阳能光伏产品的生产和销售。
4迈为股份:公司的主营产品为太阳能电池丝网印刷生产线成套设备,包含核心设备全自动太阳能电池丝网印刷机和自动上片机,红外线干燥炉等生产线配套设备。
5捷佳伟创:公司是一家晶体硅太阳能电池生产设备制造商,自设立以来专注于太阳能电池片生产工艺流程中的主要设备的研发、制造和销售。
6爱康科技:主要产品包括太阳能电池铝边框、光伏安装支架、铝型材以及其他非光伏制造业产品。光伏配件制造属于公司的传统业务,其中太阳能电池铝边框市场占有率多年保持全球第一的市场地位。
7拓日新能:公司是一家集研发、生产、销售非晶硅、单晶硅、多晶硅太阳能电池芯片、太阳能电池组件以及太阳能电池应用产品为一体高新技术企业,形成从电池芯片、电池组件到终端应用产品完整产业链。
8亚玛顿:公司主要从事光伏玻璃镀膜技术的研发以及光伏镀膜玻璃的生产和销售,公司逐渐实现了产业链纵向的延伸和跨产业布局,主要产品有光伏减反玻璃、TCO玻璃等。
就目前来说,hit电池相比于传统晶硅技术,它的优势主要体现在:效率高、低光衰、温度系数低、弱光响应高等诸多优势。对此,这些优势带来的最明显的特征就是电池具备更高的发电能力、度电成本更低。
HIT电池生产流程
HIT电池简介
HIT是Heterojunction with Intrinsic Thin-layer的缩写,意为本征薄膜异质结. HIT太阳能电池是以光照射侧的p/i型a-Si膜(膜厚5~10nm)和背面侧的i/n型a-Si膜(膜厚5~10nm)夹住单结晶Si片的来构成的.
图一.
电池基板以硅基板为主;在硅基板上沉积高能隙 (Energy band gap)的硅奈米薄膜,表层再沉积透明导电膜,背表面有着背表面电场。
通过优化硅的表面织构,可以降低透明导电氧化层(TCO)和a-Si层的光学吸收损耗。HIT电池抑制了p型、i型a-Si的光吸收率,而增强n型c-Si的光吸收率。
图二.
HIT电池在技术上的优势
由于HIT太阳能电池使用a-Si构成pn结,所以能够在200℃以下的低温完成整个工序。和原来的热扩散型的结晶太阳电池的形成温度(~900℃)相比较,大幅度地降低了制造工艺的温度。由于这种对称构造和低温工艺的特征,减少了因热量或者膜形成时产生的Si晶片的变形和热损伤,对实现晶片的轻薄化和高效化来说是有利的,具有业界领先的高转换效率(研究室水平为23%,量产水平为20%),即使在高温下,转换效率也极少降低,利用双面单元来提高发电量。
HIT电池的伏安曲线分析:
HIT电池里p/n 异质结中所发现的正向电流特性(0.4V 附近)的变化是由于a-Si 顶层膜中存在的高密度间隙态,引起异质结部耗尽层的再复合而造成的。对此,在顶层和结晶Si之间插入高质量a-Si 膜(i 型a-Si 膜),通过顶层内的电场来抑制复合电流,这就是HIT 构造。通过导入约5nm 左右的薄膜i 型a-Si 层,可看到反向的饱和电流密度降低了约2个数量级。亦即通过导入i 型a-Si 层,能够大幅度提高Voc,见下图.
图三
化学钝化和HIT 构造的寿命关系
采用μ-PCD 法测定HIT电池的少子寿命。μ-PCD 法得到的寿命值虽然同时反映了体复合速度和表面复合速度两方面,但由于是在同一批(LOT)里抽出相邻的芯片,所以可认为体(BULK)的影响基本相同,所不同的是表面的差异。根据下图可以发现,HIT 构造的钝化性能要比化学钝化(CP 法)更优异。
图四
化学钝化
HIT 太阳能电池的Voc 和寿命之间的依存性
发现通过形成低损伤的a-Si膜和提高表面的清净度等可以提高寿命和Voc,Voc 和寿命之间是一种正的线性关系。即HIT构造中的a-Si 钝化性能的好坏和HIT 太阳电池的Voc 大小相关。所以,通过提高a-Si 的钝化性能以提高寿命的方法可以认为对提高HIT 太阳电池的输出电压是有效的。
图五
HIT电池单晶体硅的表面清洁度更高,同时抑制了非晶硅层形成时对单晶体硅表面产生的损伤。通过这些改良,这种电池的电能输出功率损失下降,开路电压得到了提高。
HIT 太阳电池优异的温度特性
HIT电池Voc越高输出特性的温度依存性越小。也就是说,在HIT 太阳电池的高效率化技术中的这种钝化技术的开发(即高Voc 化)带来了温度特性的提高.由于新电池在温度上升时发电量的损失降低,预计它的年发电量将比传统晶硅太阳能电池提升44%。
图六
HIT电池的制造工艺
HIT电池的关键技术是a-Si:H薄膜的沉积,要求说沉积的本征a-Si:H薄膜的缺陷态密度低,掺杂a-Si:H的掺杂效率高且光吸收系数低,最重要的是最终形成的a-Si:H/Si界面的态密度要低。目前,普遍采用的等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积本征及掺杂的a-Si:H膜,同时热丝化学气相沉积发(HWCVD)制备a-Si:H法也被认为很有前景。
PECVD法制备a-Si:H薄膜
利用等离子里中丰富的活性粒子来进行低温沉积一直是a-Si:H制备的重要方法。在真空状态下给气体施加电场,气体在电场提供的能量下会有气态转变为等离子体状态。其中含有大量的电子、离子、光子和各类自由基等活性粒子。等离子体是部份离子化的气体,与普通气体相比,主要性质发生了本质的变化,是一种新物质聚集态。等离子体中放置其中的衬底可以保持在室温,而电子在电厂的激发下会得到足够多的能量(2-5eV),通过与分子的碰撞将其电离,激发。PECVD的缺点表现在两个方面,一是它的不稳定性,二是电子和离子的辐射会对所沉积的薄膜构成化学结构上的损伤。等离子体作为准中性气体,它的状态容易被外部条件的改变而发生变化。衬底表面的带电状态,反应器壁的薄膜附着,电源的波动,气体的流速都会改变活性粒子的种类和数量,并且等离子体的均匀性也难以控制,这样都会改变衬底的状态。等离子体中的离子轰击和光子辐照,除了会影响沉积膜的质量,还会影响下面的硅衬底。光谱相应的研究结果表明对于蓝光区,HIT电池的光谱相应提高,而在红光区,光谱相应变低。这说明对于本征层的钝化效果提高了蓝光光谱响应的结果,而对于硅片内部的损伤,则对红光部分,光谱相应降低,量子效率下降。对于这种情况,可以下调等离子体的功率,但是同时也会降低等离子体的稳定性。
HWCVD制备a-Si:H薄膜
热丝化学气相沉积HWCVD是利用热丝对气体进行催化和分解的软性过程,不会产生高能粒子轰击,对衬底的损伤较小,可以容易的移入或者移出沉积室,能够方便从实验室转换到生产线上。
在HIT电池中,非晶硅发射极和晶体硅之间夹着5纳米后,缺陷密度低于非晶硅的本征非晶硅薄膜。HWCVD的缺点在于非晶硅的外延可以穿透5纳米后的本征薄膜而与晶体硅直接接触,这样会导致高缺陷,这样界面面积和缺陷态密度的增大会导致高的暗电流,继而开路电压也会减低。在制备中将温度控制在200度以下能够抑制非晶硅的外延。
HIT电池工艺的改良方向
提高界面钝化效果
当非晶硅和晶体硅的界面陷阱密度由10^11每平方厘米上升到10^12每平方厘米时,电池效率会降低20%。本征非晶硅的钝化效果由于a-Si:H薄膜的存在而变差,这可能是衬底中的少子波函数穿过本征非晶硅而和a-Si:H薄膜中的缺陷态相互作用,这样构成了载流子的复合通道。可以使用多形硅来作为钝化层,因为它具有更低的缺陷态密度和暗电流。
光陷结构和表面清洗
将制绒后的织构表面层使用硫酸和双氧水进行氧化,然后使用使用浓度为1%的氢氟酸进行60到180秒的腐蚀,这样可以去除缺陷层来使粗糙度降低,接近抛光硅的效果。
栅电极的优化设计
如果可以去除栅线的延展部分,纵横比提高1.0以后,效率可以在提高1.6%。这取决于对于银浆的流变学研究和丝网印刷的改进。
A股:突然爆发的HIT站风口,异质结电池空间有多大,概念解析
周五有一个概念大涨,并且涨幅第一,它就是HIT电池概念,HIT电池是什么黑 科技 ,空间有多大,是否存在大机会,一起来看下!
HIT电池也叫做异质结电池,其全称为晶体硅异质结太阳能电池,相较于传统的太阳能电池而言,HIT电池创新性的采用了单晶硅衬底和非晶硅薄膜异质结的结构,其在晶体硅上沉积非晶硅薄膜的做法,让HIT电池兼具了晶体硅电池与薄膜电池的优势。HIT电池具有结构简单、稳定性高、电池成本低、工艺温度低、光电转换效率高、温度特性好、双面发电等众多的特点,HIT电池组件为电池行业从业者公认的未来电池技术终极解决方案,也被誉为光伏电池产业的下一个风口。
2020又被行业称为是HIT产业化元年, 相对于常规晶硅电池以及目前主流的p型PERC电池,HIT电池具备效率高、无光衰、温度系数低、弱光响应高等诸多优势。这些优势带来的最明显的特征就是,HIT电池具备更高的发电能力。随着异质结项目接连落地,产业参与热情持续提高,产业化进程有望加速,产业化进度超预期。一方面新进入者正加速入场;另一方面已进入者设备调试进入关键阶段,设备验证、工艺摸索均在进行中。未来是异质结电池大规模产业化的关键时期。
异质结代表了行业下一代技术的发展方向,行业空间规模大有可期!
从上周五的概念股表现看,阳光电源一骑绝尘涨停20%,另外捷佳伟创,通威股份也有大幅上涨的表现,此前相关概念股众多,可以挖掘其中的新机会!
hit电池和hjt电池区别
适用范围和效率不同。 1.hit电池应用范围广。这种电池可广泛应用于太阳能电池板、城市公共交通、通讯设备、电力安装工程等不同的经济领域。,而abc电池只能用于城市公共交通和通信设备等少数领域,应用范围很小。2.hit电池效率高。这种电池正反面都可以用,利用率可以达到90%以上,而abc电池只能用正面,效率在98%左右。首先,从定义上来说,锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料,非水电解质溶液的电池。Hit电池(俗称异质结电池),中文名晶体硅异质结太阳能电池。该技术是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,集成了晶体硅电池和薄膜电池的核心竞争力,是高转换效率硅基太阳能电池的热点趋势之一。
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