设为首页收藏本站联系我们
| | | | | | | | |
HBC才是终极之战?
  • 2020-11-26 21:01:01
  • 浏览:1735
  • 来自:摩尔光伏

  正在业内还是讨论HJT还是TOPCon,谁将成为下一代主流技术之时,有人已经把目光放在IBC甚至HBC上了。数据显示,在IBC方面,SunPower量产效率达25%,LG量产效率达24.5%。而,HBC电池在2017年已经得到26.6%的世界记录效率。

  为了进一步提高单晶硅太阳电池转化效率,利用IBC电池高短路电流与HJT电池高开路电压的优势,可结合成交叉指式背接触异质结(HBC)太阳电池。专家认为,IBC+HJT是未来电池效率提升的方向。

  与IBC结构太阳电池相比,HBC太阳电池采用a-Si∶H作为双面钝化层,具有优异的钝化效果,能够取得更高的开路电压。在生长PN结的工艺中,他们采用区域型掩膜掺杂,降低了载流子的复合损失。与SHJ结构的太阳电池相比,其前表面无电极遮挡,而且采用SiN减反层取代TCO,减少光学损失的优势更加显著(在短波长范围内),结合前表面两点优势,HBC电池能够取得更高的短路电流。

  对于晶体硅太阳电池,Jsc的理论极限是43mA/cm2。HBC电池结构如图所示,与传统IBC电池不同的是,背面的emitter和BSF区域为p+非晶硅和n+非晶硅层,在异质结接触区域插入一层本征非晶硅钝化层。

  2017年,日本Kaneka公司研发的电池先后取得了26.3%、26.63%的转化效率,其Voc可以达到0.740V,Jsc达到42.5 mA/cm2,FF达84.6%。该公司的HBC电池前表面无金属电极,背部P、N层呈现有序规则的交错排列,大大降低了串联电阻Rs,且与P、N层接触相间的金属电极能够形成很好的欧姆接触,增大了短路电流。另外,优异的本征钝化层能够获取高的开路电压。这两大优势也决定了日本Kaneka公司能够相继取得世界晶硅电池的最高效率。

  今年初,有消息称,普乐新能源“2GW超高效N型光伏电池项目”签约仪式在徐州高新区管委会举办。据悉,总投资额为20亿元的2GW超高效N型光伏电池项目致力于N型HBC高效太阳能电池的研发和生产,是未来单位发电效率最高的晶硅太阳能电池。

  1.IBC电池。IBC电池最显著的特点是PN结和金属接触都处于太阳电池的背部,前表面彻底避免了金属栅线电极的遮挡,结合前表面的金字塔绒面结构和减反层组成的陷光结构,能够最大限度地利用入射光,减少光学损失,具有更高的短路电流。同时,背部采用优化的金属栅线电极,降低了串联电阻。通常前表面采用SiNx/SiOx双层薄膜,不仅具有减反效果,而且对绒面硅表面有很好的钝化效果。目前IBC电池是商品化晶体硅电池中工艺最复杂、结构设计难度最大的电池。美国SunPower公司已经研发了三代IBC太阳电池。其中,2014年在N型CZ硅片上制备的第三代IBC太阳电池的最高效率达到25.2%。

  2.HJT电池。异质结有利于太阳电池获得更高的开路电压,从而获得较高的电池效率。由于异质结中两种半导体材料的禁带宽度、导电类型、介电常数、折射率和吸收系数等不同,比同质结的应用更加广泛。从20世纪80年代起,日本Sanyo公司及随后的Panasonic公司在单晶硅异质结太阳电池(HIT,也称SHJ)领域一直处于领先地位,经过对本征a-Si∶H钝化层、背部场结构、高导电与高透过ITO、陷光结构、金属化栅线和硅片厚度等关键技术的不断优化与调整,2013年将面积为101.8cm2的SHJ太阳电池效率提高到24.7%,开路电压(Voc)达到750mV,远高于同质结电池的开路电压。2019年,汉能成都研发中心再次刷新高效硅薄膜异质结太阳能电池的世界纪录,其制备的冠军电池片,全面积(M2,244.45 c㎡)光电转换效率达到25.11%。相关数据经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)认证,各项参数如下图所示。

  近年来我国在HJT电池产业化方面已取得一定的发展。

  IBC+HJT。具有优异的光利用率的IBC结构仍然是目前高效晶硅太阳电池研发的必要条件,这归功于其前表面无金属电极所带来的高短路电流的优势。优异的选择性全钝化接触技术是提升开路电压与填充因子的关键因素。应充分地发挥这两大技术的优势,才能够实现更高的电池转化效率,并为实现低成本、高效率晶硅太阳电池的商业化和产业化建立一定的基础。

【责任编辑:sunnyz】
投稿、咨询、爆料——电话:(021)50315221-812,邮箱:edit@solarzoom.com,QQ:2880163182
关键字阅读: HBC
0条评论
还没有人评论过,赶快抢沙发吧!

匿名发表

微信公众号:
Solarzoom光储亿家
微博公众号:
SOLARZOOM光储亿家
  • 一天
  • 一周
  • 一月
  • 每日资讯
  • 光伏杂志
  • 专题
  • 每日光伏市场参考
马上订阅
印度商工部反倾销局(DGAD)正式公告,将对中国大陆、台湾、马来西亚等地进口的太阳能电池展开反倾销调查。同时,欧盟对中国大陆的
联系我们:021-50315221 服务邮箱:10000@solarzoom.com