国电的hit介绍文章

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1、高效能的HIT太阳能电池研究刘绍欢国电光伏（江苏）有限公司江苏（宜兴）Abstract:HeterojunctionwithIntrinsicThinLayer(HIT)solarcellshavecombinatedthecharacteristicsofamorphoussiliconandmonocrystallinesiliconsolarcells,withlowtemperaturepreparation,highconversionefficiencyandexcellenttemperaturecoefficienta

2、ndsoon.FromthestructureandprincipleofHIT,themakingandpreparingprocedurehavebeendiscussed.ThewaystoenhancetheefficiencyofHITsolarcellalsohavebeenanalyzed.Keywords:HITsolarcell;amorphoussilicon;monocrystallinesilicon;efficiency摘要：本征薄层异质结HIT(HeterojunctionwithIntrinsicThin

3、Layer)电池结合了非晶硅和单晶硅的特性，具有低温制备工艺，转换效率高，高温特性优异等特点。本文从HIT太阳能电池的结构和原理出发，探讨其制备工艺。研究其发展历程，讨论提高HIT太阳能电池效率的有效途径。关键词：HIT太阳能电池；非晶硅；单晶硅；效率1.引言晶体硅太阳能电池虽具有效率高，技术成熟等优点。但是由于在制备过程中需要高温扩散，这会导致硅晶片的变形和热损伤。所以，通过这一工艺制备的晶体硅太阳能电池不仅在生产成本方面不具优势，而且在转化效率和器件尺寸方面也受到负面影响。相反，非晶硅薄膜太阳能电池在这些方面和前者形成了鲜明的对比

4、，它具有重量轻，工艺简单，成本低和耗能少等优点。但是由于非晶硅缺陷较多，导致了其转换效率低，并且随着光照的时间其转换效率会不断下降，这使得非晶硅薄膜太阳能电池的应用受到限制。近几十年来，许多学者和研究人员对本征薄层异质HIT(HeterojunctionwithIntrinsicThinLayer)电池进行了深入的研究。研究表明该类型电池在结合单晶硅和非晶硅材料各自特性的基础上，具有如下的性能特性：(1)低温工艺：在低温度环境下(<200℃)完成整套制备工艺，避免采用传统的高温(>900℃)扩散工艺来获得PN结，减少了热负载。在节约能

5、源成本的同时,使得非晶硅（a-Si）薄膜掺杂、禁带宽度和厚度可以得到较精确控制。此外，器件特性在工艺上更易于得到优化。(2)高效率：通过插入高质量的本征非晶单晶硅，HIT电池形成了独有的带本征非晶硅薄层的非晶硅和晶硅的异质结结构，可以有效地提高晶硅表面的钝化质量，从而降低表面、界面漏电流，提高电池转换效率。(3)高稳定性：HIT电池没有光致衰减效应而且温度稳定性好。(4)低成本：HIT太阳能电池的晶硅厚度薄，节省硅材料；低温工艺减少能量的消耗，并且允许采用“低品质”的廉价硅衬底，有效降低了电池的成本。在硅片厚度为100微米时，HIT太

6、阳能电池光电转换效率达到18%以上，与常规的单晶硅、多晶硅太阳能电池相比具有很大竞争优势。Sanyo公司开发研究的HIT太阳能电池实验室转换效率已达到22.3%[1]，且R.M.Swanson通过理论分析，预言这种结构电池的转换效率可以超过25%[2]。2.HIT太阳电池的构造及工作原理2.1HIT太阳能电池的构造图1-1HIT电池结构示意图Fig.1-1SchematicdiagramofaHITsolarcell图1-1为HIT电池结构的示意图，该结构中有本征非晶硅薄膜层。其特征是以光照射侧的薄层非晶Si层-p型非晶Si发射层(膜

7、厚5~10nm)和背面侧的非晶Si层-n型非晶Si(膜厚5~10nm)夹住n型单晶Si片，在两侧的顶层形成透明的电极和集电极，构成具有对称构造的HIT太阳电池。2.2HIT太阳能电池的工作原理当p型的非晶硅薄膜和n型的单晶硅结合在一起，会形成p-n结。由于两边电子和空穴的浓度不同，在n区中的多数载流子(电子)向p区扩散，形成带正电的区域。同时，p区中的多数载流子(空穴)向n区扩散，形成带负电的区域。由于载载流子的扩散，形成了空间电荷区，是一个不断增强的从n型半导体指向p型半导体的内建电场。由于内建电场的存在，导致了多数载流子反向漂移。

8、平衡后，扩散产生的电流和漂移产生的电流相等，方向相反，此空间电荷区的净电流为零。当光照在HIT电池上时，首先被p型的非晶硅薄膜吸收，激发产生出载流子。p型非晶硅和n型晶体硅形成的p-n结，由于其内建电场的作用，p区中的少