硅基光伏电池技术发展方向分析

《硅基光伏电池技术发展方向分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、硅基光伏电池技术发展方向分析贾锐(“百人计划”研究员，副主任)RuiJia(Dr.Prof,deputydirector)ResearchCenterofSolarCell,InstituteofMicroelectronics,ChineseAcademyofSciences,Beijing,China中国科学院微电子研究所光伏实验室2010.11.302010中国经济和信息化论坛，北京前言硅基高效电池的主要发展方向结论提纲未来可再生能源发展趋势(数据来源EUJRCPVRoadmap2004)未来主要能源供应：光伏能源1.美国F

2、irstSolar：1100MW2.中国无锡尚德：704MW------>2010年产能达1.8GW3.日本夏普：595MW4.德国Q-Cells：586MW5.中国英利绿色能源：525.3MW----->2010年产能达1.3GW6.中国晶澳太阳能：520MW----->2010年产能达1GW7.日本京瓷(Kyocera)400MW8.中国天合光能：399MW----->2010年产能达0.7GW9.美国SunPower：397MW10.中国台湾昱晶368MW。我国已成为世界第一大光伏电池生产大国2009年，95%以上的产品出口

3、国外，国内利用率不到5%2010年，中国各大厂商纷纷扩大产能，总产能达以12GW①晶硅电池：多晶硅，单晶硅等；②薄膜电池：a-Si，a-Si/c-Si，CIGS，CdTe，GaAs，poly-Si等；③新型电池及新概念电池：染料敏化电池－光电化学电池（Grātzel电池），有机电池，多结(带隙递变)电池，中间带（杂质带）电池，量子点、量子阱电池，上转换器（低能光子合并成高能光子）电池，下转换器（高能光子分解成低能光子），热载流子电池等。太阳电池分类（依照产业规模）光的充分吸收和利用表面钝化N型晶体硅电池(MWT/EWT、HIT、

4、背接触、OECO、LFC)晶体硅(多晶和单晶)占据主流市场地位，未来10-15年仍然以晶体硅为主前言硅基高效电池的主要发展方向结论提纲光的充分吸收和利用平均介电常数超小绒面：米氏散射理论的计算散射与入射光对之比光的有效路径长度路径增强因子波长(微米)反射率(%)渐变表面反射膜折射率渐变表面的反射率和减反膜的对比折射率渐变表面有着极低的反射率，与减反膜形成鲜明的对比NanoLett.2009,Vol.9,No.4,p1549-1554,SiliconNanowire-BasedSolarCellsonGlass:Synthesis,

5、OpticalProperties,andCellParameters传统减反和超小绒面结构减反表面对比常规单晶硅电池我们的结果低成本大面积方法简单位可产业化最高反射率3.7%(中国计量院测试结果)红外波段有着很好的响应(quasi-blacksilicon)。表面钝化表面钝化对电池的影响ntypec-Si(textured)p/ia-Sii/na-Si日本SanyoHIT电池,23%(100cm2)新南威尔士大学,PERL电池＝5%（25％）YevgeniyaLarionova,VerenaMertens,Appl.Phys.

6、Lett.96,032105(2010),Surfacepassivationofn-typeCzochralskisiliconsubstratesbythermal-SiO2/plasma-enhancedchemicalvapordepositionSiNstacksSiO2/SiNx叠层钝化效果非常明显高温处理及长时间放置，可靠性及稳定性非常好SiO2/SiNx叠层表面钝化：干氧&平板式PECVD实现KoichiKoyamaetal,Appl.Phys.Lett.,97,082108(2010),Extremelylows

7、urfacerecombinationvelocitiesoncrystallinesiliconwafersrealizedbycatalyticchemicalvapordepositedSiNx/a-Sistackedpassivationlayers少子寿命与非晶硅薄膜的关系N型衬底少子寿命变化p型衬底少子寿命变化a-Si/SiNx叠层表面钝化Al2O3和SiO2钝化后，在紫外光照下的少子寿命变化Al2O3钝化后，不同制备方式表面速率的影响FlorianWerner,BorisVeith,etal,Appl.Phys.Le

8、tt.,97,1621114(2010)N型电池的Al2O3/SiNx叠层表面钝化JanSchmidt,etal“PROGRESSINTHESURFACEPASSIVATIONOFSILICONSOLARCELLS”,2DP.2.4,pp.974-