晶体硅电池技术当前现状与发展趋势2016_01.pdf

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1、晶体硅太阳能电池产业技术现状与趋势冯志强博士常州天合光能有限公司光伏科学与技术国家重点实验室2016年1月21日CPIA光伏行业2015年回顾与2016年展望研讨会1.晶体硅太阳电池技术发展现状2.晶体硅太阳电池技术发展趋势迈向高效的太阳电池的技术路线….SiNx:HAgFingerEmitterLightlyHeavilyLocalAlBackPassivationHoleElectronSurfaceFieldThinFilmsdiffuseddiffused(BSF)AlBackSurfaceField(BSF)emitter

2、emitterAlAlPassivatedSimpleP/NPassivatedEmitterTandemJunctionSelectiveRearPassivatedEmitterEmitterSolarScreenandRearLocally-ContactsPrintedSolarCellCellCell(PERC)diffusedSolarCell(PERL)InterdigitatedIBCwithTandemBackContactpassivatedSolarCell(IBC)contactswithIBC3高效晶体硅电

3、池实验室效率参数效率超过25%的晶体硅太阳电池电池面积开路电压短路电流填充因子效率类型研究机构电池结构材料[cm2]Voc[mV]Jsc[mA/cm2]FF[%]Eff.[%]1UNSWPERLp-Si470642.782.725.02SunPowerIBCn-Si120.9472641.582.825.03-1松下HIBCn-Si143.774041.882.725.63-2夏普HIBCn-Si3.7273641.781.925.14PERL、HJT、IBC晶体硅电池实验室效率提升曲线PERL电池效率进展HJT电池效率进展IBC电

4、池效率进展252625242524.7%232424）22）%）22%21PERL电池%232020191822电池效率（18电池效率（电池效率（1617211614151220198019851990199520002005201019952000200520102015200320042005200620072008200920102015时间（年）时间（年）时间（年）PERC:PassivatedEmitterandRearCellPERL:PassivatedEmitterRearLocally-diffusedHJT:He

5、terojunctionIBC:InterdigitatedBackContact5我国高效晶体硅电池实验室研究进展“十二五”期间，科技部建立了2个企业级光伏技术重点实验室：光伏材料与技术国家重点实验室（英利集团）光伏科学与技术国家重点实验室（天合光能）973计划：能源高效利用中的基础科学问题：高效晶体硅太阳电池技术关键问题的研究863计划项目：•MW级薄膜硅/晶体硅异质结太阳电池产业化关键技术•效率20%以上低成本晶体硅电池产业化成套关键技术研究及示范生产线N型双面电池HJT电池IBC电池PERC电池硼扩散发射极(P+)钝

6、化及N型CZSi减反射层(SiNx)磷背场(BSF，N+)银电极21.08%（英利）22.98%（上海微所/天合）23.5%（天合)22.13%（天合）（24.4%（/ANU天合））6我国高效晶体硅产业化电池进展常规P型晶硅电池的效率：单晶19.5%左右，多晶18.3%左右PERC电池效率：单晶20.4%左右，多晶18.8%左右HJT和IBC电池效率：22%，23%左右RapidincreaseinPERCmanufacturingcapacity(2012–2014)2014年不同类型晶体硅太阳电池的市场份额FinlayCo

7、lville,PERCcapacityhits2.5GWandoffersnewtechnologybuycycleoption,Aug.14,2014.7PERC电池的研究进展TrinasolarSolarWorldSolarWorld22.13%22.04%21.4%21.7%Dec.2015Jan.2016Oct.2014Jul.2015ContinuousimprovementofPERCsolarcellefficiencyRecordconversionefficienciesofindustrialPERCsolar

8、cellsT.Dullweber,et.al.,29thEUPVSEC,Amsterdam,TheNetherlands,22-26September,2014.8PERC电池效率分布Cellperformanceofbatchwit