HIT电池的工艺特点及技术特点

HIT电池工艺流程

HIT电池的一大优势在于工艺步骤相对简单，总共分为四个步骤：制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备。

制备的核心工艺是非晶硅薄膜的沉积，其对工艺清洁度要求极高，量产过程中可靠性和可重复性是一大挑战，目前通常用PECVD法制备。

HIT电池的制备工艺步骤简单，且工艺温度低，可避免高温工艺对硅片的损伤，并有效降低排放，但是工艺难度大，且产线与传统电池不兼容，设备资产投资较大。

HIT电池优势和特点

HIT电池具有发电量高、度电成本低的优势，具体特点如下：

（1）低温工艺

HIT电池结合了薄膜太阳能电池低温（＜250℃）制造的优点，从而避免采用传统的高温（＞900℃）扩散工艺来获得p－n结。这种技术不仅节约了能源，而且低温环境使得a＿Si：H基薄膜掺杂、禁带宽度和厚度等可以较精确控制，工艺上也易于优化器件特性；低温沉积过程中，单品硅片弯曲变形小，因而其厚度可采用本底光吸收材料所要求的最低值（约80μm）；同时低温过程消除了硅衬底在高温处理中的性能退化，从而允许采用“低品质”的晶体硅甚至多晶硅来作衬底。

高温环境下发电量高，在一天的中午时分，HIT电池的发电量比一般晶体硅太阳电池高出8－10％，双玻HIT组件的发电量高出20％以上，具有更高的用户附加值。

（2）双面电池

HIT是非常好的双面电池，正面和背面基本无颜色差异，且双面率（指电池背面效率与正面效率之比）可达到90％以上，最高可达96％，背面发电的优势明显。

（3）高效率

HIT电池独有的带本征薄层的异质结结构，在p－n结成结的同时完成了单晶硅的表面钝化，大大降低了表面、界面漏电流，提高了电池效率。目前HIT电池的实验室效率已达到23％，市售200W组件的电池效率达到19．5％。

（4）高稳定性

HIT电池的光照稳定性好，理论研究表明非品硅薄膜／晶态硅异质结中的非晶硅薄膜没有发现Staebler－Wronski效应，从而不会出现类似非晶硅太阳能电池转换效率因光照而衰退的现象；HIT电池的温度稳定性好，与单晶硅电池－0．5％／℃的温度系数相比，HIT电池的温度系数可达到－0．25％／℃，使得电池即使在光照升温情况下仍有好的输出。

（5）无光致衰减

困扰晶硅太阳能电池最重要的问题之一就是光致衰减，而HIT电池天然无衰减，甚至在光照下效率有一定程度的增加，上海微系统所在做HIT光致衰减实验时发现，光照后HIT电池转换效率增加了2．7％，在持续光照后同样没有出现衰减现象。日本CIC、瑞士EPFL、CSEM在APL上的联合发表也证实了HIT电池的光致增强特性。

（6）对称结构适于薄片化

HIT电池完美的对称结构和低温度工艺使其非常适于薄片化，上海微系统所经过大量实验发现，硅片厚度在100－180μm范围内，平均效率几乎不变，100μm厚度硅片已经实现了23％以上的转换效率，目前正在进行90μm硅片批量制备。电池薄片化不仅可以降低硅片成本，其应用也可以更加多样化。

（6）低成本

HIT电池的厚度薄，可以节省硅材料；低温工艺可以减少能量的消耗，并且允许采用廉价衬底；高效率使得在相同输出功率的条件下可以减少电池的面积，从而有效降低了电池的成本。