HIT太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀

:太陽是太陽系的中心天體，是距離地球最近的恒星，其內部在不斷的進行熱核反應，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，到達地球的總輻射能量推算約為1.73*1017J.s-1，到達陸地表面能力約為1.7*1016J.s-1，相當于全球一年內消耗總能量的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開發(fā)出來的一種光電轉換器件，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／單晶異質結（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，其光電轉化效率已達25％，其計算的轉換效率的極限值為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，造價又低廉，但其轉換效率仍比較低，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/晶體硅異質結太陽能電池（HIT），電池效率達18.1%，并在1997年實現(xiàn)HIT電池的批量生產；其在異質結電池的研發(fā)和生產領域一直處于領先地位，其研發(fā)的面積為100cm2左右的HIT電池轉換效率連續(xù)突破20%、21%、22%、23%重要窗口，2013年2月，轉換效率最高已達24.7%，目前，三洋公司結合IBC結構，制備出了實驗室轉換效率為25.7%的HIT電池。

HIT電池特點有：1、結構對稱，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，轉換效率無因光照而衰退的現(xiàn)象，也不存在B-O對導致的光之衰減現(xiàn)象；6、雙面發(fā)電，HIT電池的對稱結構，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儀式，該項目是國內首條擁有自主知識產權的高效異質結太陽能電池生產先，一期總投資為20億元，建設6條100MW高效異質結電池生產線，其電池轉換效率超過22%，投產后的年產值達30億元。

目前市場上HIT用銀漿常見的為日本進口銀漿，國內對HIT用銀漿的研發(fā)較為落后，主要原因一是，國內HIT電池的產業(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壁壘較高，HIT電池由于其工藝溫度限制，與傳統(tǒng)熱擴散型晶體硅太陽能電池使用的電極漿料（800℃左右燒結）不同，其電極制作也需要在200℃左右進行，要求其既要具有較高的導電性，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市場上HIT漿料生產公司之一，該公司主要從事導電銀漿的生產、研發(fā)和銷售，生產產品有P型正面導電銀漿、N型正面導電銀漿、二次印刷正面導電銀漿、背銀、黑硅銀漿以及HIT銀漿，是一家綜合實力很強的專業(yè)導電漿料生產公司，該公司的HIT銀漿具有優(yōu)異的印刷性、導電性以及焊接拉力，已經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，但其高效的光電轉換效率（25.7%），將使其越來越受到青睞和關注，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，但追求高轉換效率這一點，應不會有所改變，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換效率瓶頸的一種方式。