HIT高效单晶电池的发展历程、特点与趋势HIT电池简介HIT是HeterojunctionwithIntrinsicThin-laye
r的缩写，意为本征薄膜异质结。该类型太阳能电池最早由日本三洋公司于1990年成功开发，当时转换效率可达到14.5%（4mm2的电池
）。后来在三洋公司的不断改进下，三洋HIT电池的转换效率2014年达到24.7%，2015年达到25.6%。下表为三洋公司的HIT
电池的发展进程。在2008年开始向薄片化发展，后续的研发和生产中采用了97μm的N型晶体硅作为衬底；2010年电池产能达到了600
MW；2015年三洋的HIT专利保护结束，技术壁垒消除，是我国大力发展和推广HIT技术的大好时机。HIT电池的结构和原理三洋最初成
功制备的HIT电池结构如图1，经过近25年的研究开发，最终形成了目前的电池结构如图2；为降低表面光学损失进一步提高转换效率，三洋将
HIT和IBC电池技术相结合，开发了HJBC电池，该电池保持着目前的世界纪录25.6%，结构如图3。HIT电池的关键在于该结构的电
池在a-Si/c-Si之间插入了i-a-Si。i-a-Si/c-Si的界面态比a-Si/c-Si的更低，采用该结构可以大幅降低c-
Si的表面复合，从而获得很高的开路电压。三洋公司2013年效率24.7%的电池开路电压高达750毫伏。HIT电池的特点和优势（1）
无PID现象由于电池上表面为TCO，电荷不会在电池表面的TCO上产生极化现象，无PID现象。同时实测数据也证实了这一点。（2）低制
程温度HIT电池所有制程的加工温度均低于250℃，避免了生产效率低而成本高的高温扩散制结的过程，而且低温工艺使得a-Si薄膜的光学
带隙、沉积速率、吸收系数以及氢含量得到较精确的控制，也可避免因高温导致的热应力等不良影响。（3）高效率HIT电池一致在刷新着量产的
电池转换效率的世界纪录。HIT电池的效率比P型单晶硅电池高1-2%，而且之间的差异在慢慢增大。（4）高光照稳定性在HIT太阳能电池
中不会出现非晶硅太阳能电池中常见的Staebler-Wronski效应。同时HIT电池采用的N型硅片，掺杂剂为磷，几乎无光致衰减现
象。（5）可向薄型化发展HIT电池的制程温度低，上下表面结构兑成，无机械应力产生，可以顺利实现薄型化；另外经研究，对于少子寿命较高
（SRV<100cm/s）的N型硅基底，片子越薄可以得到越高的开路电压。如图4所示。（6）较低的温度-转换效率系数HIT电池的典型
温度-转换效率系数为-0.29%，远低于常规晶硅电池的-0.45%，这得益于典型的电池结构和很高的开路电压。在电站应用端，低的温度
系数可以得到更高的发电收益。HIT电池目前的发展现状及未来展望松下HIT电池保持着目前转换效率的世界纪录，为25.6%，其组件效率
也已经达到了22.5%。松下是目前市场上主流的HIT电池和组件供应商。目前较成熟的其他HIT技术供应商主要有：KANEKA（得益于
非晶硅薄膜领域多年的耕耘和技术积累，转换效率25.1%）、SUNPREME（运用Tandem串联结构和优化ITO等防反射材料，在印
刷银线和镀铜两种工艺上的效率分别为22%和22.5%）、Roth&Rau（磁控溅射、全铝背电极、镀铜栅线、两次印刷、高的高宽比，转
换效率可达到22.8%）。这些技术供应商从提高效率和降低成本两方面开发了一系列的新型工艺，正在一步步的推进HIT高效电池的大规模产
业化。另据报道，山西晋能集团于去年年底通过了建立HIT电池线的决议。而国内其他企业也已经着手HIT电池的研发。在不久的将来，HIT电池技术因其高效、高可靠性及相对简单的低温工艺制程等特点，有望成为市场的主流。 |
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