【分析】HIT太陽能電池的發(fā)展及現(xiàn)狀

太陽是太陽系的中心天體，是距離地球最近的恒星，其內(nèi)部在不斷的進(jìn)行熱核反應(yīng)，穩(wěn)定的向宇宙空間輻射能量，其輻射總功率約為3.8*1026J.s-1，到達(dá)地球的總輻射能量推算約為1.73*1017J.s-1，到達(dá)陸地表面能力約為1.7*1016J.s-1，相當(dāng)于全球一年內(nèi)消耗總能量的3.5萬倍，由此可見，太陽提供給地球的能量是巨大無比的，這也便成為了人類未來能源發(fā)展的主要方向之一[1]。

太陽能電池，是基于光生伏特效應(yīng)開發(fā)出來的一種光電轉(zhuǎn)換器件，日前國際光伏市場上的太陽能電池主要有晶體硅（包括單晶硅、多晶硅）、非晶／單晶異質(zhì)結(jié)（HIT）、非晶硅薄膜、碲化鎘（CdTe）薄膜及銅銦硒（CIS）薄膜太陽電池等。其中商品化的晶體硅太陽能電池仍占主流，其光電轉(zhuǎn)化效率已達(dá)25％，其計算的轉(zhuǎn)換效率的極限值為31%，但受到材料純度和制備工藝限制，很難再提高其轉(zhuǎn)化效率或降低成本；而非晶硅太陽能電池雖然能大面積生產(chǎn)，造價又低廉，但其轉(zhuǎn)換效率仍比較低，并且穩(wěn)定性差。

因此，1991年三洋公司首次將本征非晶硅薄膜用于非晶硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池（HIT），電池效率達(dá)18.1%，并在1997年實現(xiàn)HIT電池的批量生產(chǎn)；其在異質(zhì)結(jié)電池的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，其研發(fā)的面積為100cm2左右的HIT電池轉(zhuǎn)換效率連續(xù)突破20%、21%、22%、23%重要窗口，2013年2月，轉(zhuǎn)換效率最高已達(dá)24.7%，目前，三洋公司結(jié)合IBC結(jié)構(gòu)，制備出了實驗室轉(zhuǎn)換效率為25.7%的HIT電池。

HIT電池特點有1、結(jié)構(gòu)對稱，相比傳統(tǒng)晶體硅電池，HIT電池的工藝步驟更少；2、低溫工藝，其最高工藝溫度不超過200℃；3、高開路電壓，其Voc達(dá)到了750mV；4、溫度特性好；5、光照穩(wěn)定性好，HIT電池中沒有發(fā)現(xiàn)Staebler-Wronski效應(yīng)，轉(zhuǎn)換效率無因光照而衰退的現(xiàn)象，也不存在B-O對導(dǎo)致的光之衰減現(xiàn)象；6、雙面發(fā)電，HIT電池的對稱結(jié)構(gòu)，使得正反面受光照后都能發(fā)電，其組件年平均發(fā)電量比單面電池組件高出10%以上。

目前國內(nèi)HIT發(fā)展剛剛起步，有報道稱，福建金石能源于2016年12月19日舉行了HIT高效電池項目竣工驗收投產(chǎn)儀式，該項目是國內(nèi)首條擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池生產(chǎn)線，一期總投資為20億元，建設(shè)6條100MW高效異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)線，其電池轉(zhuǎn)換效率超過22%，投產(chǎn)后的年產(chǎn)值達(dá)30億元。

目前市場上HIT用銀漿常見的為日本進(jìn)口銀漿，國內(nèi)對HIT用銀漿的研發(fā)較為落后，主要原因一是，國內(nèi)HIT電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展尚屬起步，各個公司、高校投入的研發(fā)精力較少；二是，HIT銀漿本身存在的技術(shù)壁壘較高，HIT電池由于其工藝溫度限制，與傳統(tǒng)熱擴(kuò)散型晶體硅太陽能電池使用的電極漿料（800℃左右燒結(jié)）不同，其電極制作也需要在200℃左右進(jìn)行，要求其既要具有較高的導(dǎo)電性，同時與TCO薄膜間的接觸電阻又要低，同時還要求其具有較高的焊接拉力。

深圳市首騁新材料科技有限公司是國內(nèi)市場上HIT漿料生產(chǎn)公司之一，該公司主要從事導(dǎo)電銀漿的生產(chǎn)、研發(fā)和銷售，生產(chǎn)產(chǎn)品有P型正面導(dǎo)電銀漿、N型正面導(dǎo)電銀漿、二次印刷正面導(dǎo)電銀漿、背銀、黑硅銀漿以及HIT銀漿，是一家綜合實力很強(qiáng)的專業(yè)導(dǎo)電漿料生產(chǎn)公司，該公司的HIT銀漿具有優(yōu)異的印刷性、導(dǎo)電性以及焊接拉力，已經(jīng)在與多家組件公司洽談合作。

隨著不可再生能源的一步步消耗，如何最大程度的利用太陽能來解決能源和環(huán)境問題，將會越來越迫切，目前HIT電池雖然發(fā)展才20多年歷史，但其高效的光電轉(zhuǎn)換效率（25.7%），將使其越來越受到青睞和關(guān)注，未來太陽能電池究竟會朝哪個方向發(fā)展，以及能發(fā)展到什么程度都是未知，但追求高轉(zhuǎn)換效率這一點，應(yīng)不會有所改變，而HIT電池的發(fā)展，也很有可能成為突破目前晶硅太陽能電池較低轉(zhuǎn)換效率瓶頸的一種方式。