HITはHeterojunctionwith真性薄層頭字語、本来の薄膜ヘテロ接合を意味し、HITが最初に成功し、1990年に日本企業三洋が開発したが、登録商標、それはまた、HJTまたはSHJ知られている日本三洋に適用されているあります(シリコンヘテロ接合太陽電池)。
1、HITセル構造と原理
14.5%(4平方ミリメートルバッテリー)にセル変換効率をアップ開発する太陽最初にヒットし、以降の三洋電機の継続的な改善には、2015年に三洋のHITセルの変換効率は、2015年には25.6%に達しているがHIT特許保護三洋を終了すると、技術的障壁の撤廃は、私たちの国とHIT技術の振興を開発するための良い機会です。
電池の前面では、エネルギーバンドの曲がりにより、正面への電子の移動が阻止され、真性層が非常に薄いので、正孔は高ドープp +型アモルファスシリコンをトンネリングして正孔輸送層を形成することができる。裏面では、バンドが曲がって、正孔の裏面への移動を阻止し、電子は高ドープn +型アモルファスシリコンをトンネリングして電子輸送層を形成することができる。その結果、光生成キャリアは、吸収材料中で濃縮され、次いで、電池の一方の表面から流出して、2つの分離を達成することができる。
2、HITバッテリープロセス
HIT電池の利点の1つは、プロセスステップが比較的簡単であり、ウールクリーニング、アモルファスシリコン薄膜堆積、TCO調製、および電極準備の4つのステップに分けることができることである。
コアは、アモルファスシリコン薄膜の蒸着のプロセスによって調製される、ための高清浄度要件、製造プロセスの信頼性および再現プロセスは、現在一般的にPECVD法により調製し、主要な課題です。
HITセルの製造方法は簡単であり、かつ低い加工温度、高温プロセスは、ウエハへの損傷を避けるため、および排出量を削減するために、そのプロセスは困難であり、生産ラインは、従来の電池と互換性がありません、大型設備資産。
3、HITバッテリーの利点と特徴
HITバッテリーは、高い発電量と低コストの利点を持っています。具体的な特徴は次のとおりです。
(1)低温プロセス
HITセルは(低温薄膜太陽電池を組み合わせ<250℃)制造的优点, 从而避免采用传统的高温(>900゜C)は、この技術のpn接合の拡散プロセスだけでなく、エネルギーだけでなく、低温環境ようa_Si保存し得る:H膜ドープされた基板を、バンドギャップの厚さなどは、より正確に制御することができ、プロセスは、デバイス特性を最適化することが容易であり、低温。高温プロセスにおけるシリコン基板の性能低下を排除しながら可能にするように、低温プロセス、堆積プロセスは、単一の製品ウェハの曲げ変形がので、その厚さは、背景光吸収材料に必要な(約80メートル)ほど低くすることができます基板であっても、ポリシリコンのような「低品質」結晶シリコンを用いました。
高温環境下での高発電HIT電池の発電量は通常の結晶シリコン太陽電池よりも8〜10%高く、デュアルガラスHITモジュールの発電量は20%以上高くなり、ユーザが増えています。値。
(2)両面電池
HITは、非常に良好な両面バッテリー、フロント最大90%、96%、発電用背面に明らかな利点を達することができるカラー両面レート(バック電池効率の効率よりも前方参照)におけるバック本質的に差がないです。
(3)高効率
真性薄層でHITセル固有のヘテロ接合構造、完全な単結晶シリコン表面パッシベーションを形成するpn接合は、大幅表面、界面を低減しつつ、リーク電流及び電池効率を向上させる。存在する細胞を打ちます実験室の効率は23%に達し、市販の200Wモジュールの電池効率は19.5%に達します。
(4)高い安定性
非晶質シリコンヘテロ接合のアモルファスSi膜は、Staebler-Wronski効果を持たないため、非晶質シリコン太陽電池の変換効率は光によるものではないと理論的研究により示されている。劣化現象;単結晶シリコン電池-0.5%/℃の温度係数、HIT電池の温度係数が-0.25%/℃に達することができる、HIT電池の温度安定性は良いですが、軽い温度条件でも電池を作る良い結果を出してください。
(5)光誘起減衰なし
結晶系シリコン太陽電池のための最も重要な問題の一つは、マイクロシステムは、フォトルミネッセンス崩壊実験をHIT見つかり上海を行い、ある程度、に増加している光、自然の減衰を誘発しても、光効率で、減衰することなく細胞をHITされ、光HITセルの変換効率は2.7%増加し、同じ現象が連続光の後に減衰しない。日本CICは、スイスEPFL、共同APLに発表されたCSEMも機能強化がセルと光をヒット確認しました。
(6)間引きに適した対称構造
バッテリおよびプロセスの低温のHIT完全に対称構造は、上海マイクロシステムは、多数の後に発見された剥離がよく適合させる、範囲100-180μmのウエハ厚さは、平均効率はほぼ一定で、100メートルの厚さが達成されたシリコン現在、90μmウェーハのバッチ製造では23%以上の変換効率を達成しています。電池のシンギュレーションはウェーハのコストを削減するだけでなく、その用途も多様化する可能性があります。
(6)低コスト
HITセル厚さは、シリコン材料を節約することができ、低温プロセスは、エネルギー消費を低減し、安価な基板の使用を可能にすることができ、高効率化が効果的に電池のコストを低減すること、同じ領域にバッテリ電力出力を低減することができます。
4、HITバッテリーの工業化状況
データは、大量生産の観点から、当然のことながら、日本三洋、1GWの既存の生産能力、23%までの生産効率の誰にも負けない、ということを示している。また、HITはKeneka、Sunpreme、ソーラーシティ、福建省があり、より成熟した技術を持っています石、Jinneng、新しいオーストリアおよびその他の企業。
現在の生産の困難は、製品は主に次の側面が含まHIT:
(1)高品質シリコンを:従来のN型の製品と比較して、HIT細胞はシリコンの品質に対する高い要求を有する、シリコン・ベンダは、注意深く選択する必要があります。
(2)テクスチャシリコン表面の清浄度を制御ウェーハのHIT細胞表面清浄度は、ウェーハ洗浄及び関連する化学物質及び水の消費量の清浄度をバランスさせる必要性は非常に高いです。
(3)各プロセスのQ時間制御:アモルファスシリコンコーティングが完了する前に、シリコンウェーハへのシリコンウェーハの露光の時間および環境要件は厳しいため、各プロセスのQ時間の制御に注意する必要があります。
(4)TCOコーティング装置への生産継続性の影響:TCOコーティングは連続供給を保証しなければならない。そうでなければ、生産ラインが生産に移されたとき、生産継続性が大きな課題である。
(5)高粘度パルプの連続的な印刷安定性:HITセルの調製中、インクの粘度が高いために生じるペーストの粘度が大きすぎることが多く、従来の製造ラインの数倍の注意が必要である。
(6)溶接ストリップテンションの安定性:テンション力が安定した窓が狭く、二重ガラス両面発電モジュール構造により、電池直列接続の難易度がさらに増加する。
Yang Liyou博士によると、HIT電池のBOMコストの最初の4項目は、シリコンウェーハ、導電性銀ペースト、ターゲット材料、テクスチャリング添加剤であり、これらの高コストに対応して、原材料消費量の削減、主要機器のローカライズ、主要原材料のローカライゼーション、新技術の導入など、特別な削減が可能です。
5. HIT電池市場の展望
コスト削減は、業界が国民の関心を促進するための技術進歩や政策に続くよう、常に徐々に電気のコストにシフト太陽光発電産業の永遠のテーマである、効率的なバッテリーそんなに注意。ホット産業となっPERC電池に続き、HITバッテリー技術における画期的なの始まりは、コストの優位性は、将来は時代のP型とN型PERCセルバッテリー覇権のHIT太陽電池業界になります表示されるようになりました。