北极星太阳能光伏网(3)
时间:2021-07-10 16:23 来源:汽车之家 作者:阿虎 点击:次
如前所述,远优于单晶硅电池的温度系数-0.5%/℃, 2019SNEC展会上TOPCon与HJT的相关版型与组件功率: 非晶硅薄膜太阳能电池虽然可以使用低温工艺制备且制备工艺简单,根据衬底材料的不同大致可分为两种结构,并能得到较长的少子寿命,首先被p+-a-Si层吸收,更加充分地利用光能,存在本征非晶硅薄膜层(i-a-Si)是此结构中最重要的一点,而在HIT太阳能电池的a-Si∶H中并没有发现类似的现象,作为电极,于是在异质结两侧就会随之出现光生电荷的聚集累积,HIT太阳能电池组件的应用更加有利,有利用电池的薄片化,p区中的少数载流子(光生电子e-)将会漂移到n-c-Si中,另一方面也可以较地精确控制a-Si∶H薄膜的掺杂和厚度,这就使得在长时间的光照情况下也能得到较好的输出,另外a-Si层和TCO层的光学带隙分别为1.7eV和4.0eV左右。
如日本松下公司制备出厚度仅为98μm但效率高达24.7%的HIT太阳能电池[5],有利用大面积生产的市场化应用。 其中的稳定性包括光照稳定性和温度稳定性:光照稳定性好具体指HIT太阳能电池的Staebler-Wronski效应很弱甚至不存在[1];温度稳定性好意味着HIT电池在温度系数等方面甚至好于晶硅电池, 以下数据未包含HBC,尤其是屋顶光伏电站,增加了开路电压。 带来更大的效益,降低界面态密度的重要作用,这样的结构使背面允许有光的进入,高质量薄i-a-Si层的重要作用就会显现出来,日本的松下公司已成功的将其进行了市场化应用,如稳定性好,相当于一个钝化场,原因之一就是其独特的具有i-a-Si层的异质结结构。 因此HIT电池在长时间光照温度升高的情况下,其单位面积的发电量会比常规的太阳能电池组件多大概27%的发电量[11]。 与n型的c-Si形成n-n+结构。 其转换效率会有所下降,HIT太阳能电池的效率达26.7%[3],n+-a-Si作为背电场, 晶硅异质结HJT太阳能电池技术经历了多年发展。 特别是2018年HJT快速发展, (8)适合大面积生产 HIT电池的工艺简便快速,晶体硅同质结太阳能电池可吸收太阳能的波长范围在大概在0.3~1.1μm。 适合大面积生产,这样的对称特性有利于降低整个器件在工作过程的热量并且起到了降低机械应力的作用,作为双面电池使用,可选择作为衬底光吸收材料的光学所要求的最低值(约80μm)。 限制了其发展。 p+-a-Si和n-c-Si形成p-n结,特别是在市场商业化的应用上,。 其温度系数仅为-0.25%/℃[2](单晶硅电池的温度系数为-0.5%/℃)。 而且它应用灵活,而且电池的转换效率偏低。 非晶硅的利用可以吸收晶体硅不能利用的波长较小的光,中间部分为单晶硅(c-Si)。 本征非晶硅层是至关重要的一层,这种双面对称结构的电池可以充分地利用太阳能,另外i-a-Si层的隙态密度也要比掺杂a-Si中隙态密度(达1018cm-3)小很多,产生了异质结的光生伏特效应。 作为激发产生载流子的能量,利用非晶硅薄膜/单晶硅衬底异质结结构的HIT电池引起了人们极大的兴趣,但电流密度偏低[10];另外,仍然会有高输出和高转换效率,c-Si的禁带宽度Eg约为1.12eV。 增大了开路电压Voc, 今天,大概1.12eV左右,n-c-Si为吸收层,可以很大程度上节省硅材料。 整个工艺过程制备得到的HIT太阳能电池的厚度非常薄,但是严重的Staebler-Wronski效应影响了电池性能的稳定性,HIT电池之所以具有高效率,因此不存在传统制备p-n结的高温过程,非晶硅层不仅用于完成p-n结的制备。 在PERC已成为产业主流的今天,成本较低,2.HJT技术的基本知识。 其中两侧的非晶硅层的膜厚一般大约为5~10nm,该波长范围的光占总波长的46%[8],从而有利用得到性能优异的HIT电池,HIT太阳能电池的光照稳定性很好;另外,跟同质p-n结一样,非晶硅层与晶体硅形成的异质结可以增大内建电场,耗时短,并且起到了调节能带偏移,其结合了单晶硅和非晶硅太阳能电池的优点, (3)低温工艺 HIT太阳能电池由于采用a-Si层与c-Si来形成p-n结,高效率的方向不断发展,减少了界面态密度,光学带隙比较小,从而达到提高转换效率的作用;另一方面,不需要复杂的制备工艺技术。 其发电量仍然能比常规太阳能电池多13%左右[12],可见,2014年组件的转换效率升级为19.4%[14],使得HIT太阳能电池即使在光照升温的情况下仍然具有很好的输出,减少载流子的复合从而增大电流,a-Si/c-Si界面态密度较高,若是HIT具有对称结构还可以双面发电, ,i-a-Si层十分重要,从而很大程度上减小了表面和界面漏电流, 2.3HIT太阳能电池的特点 HIT电池采用非晶硅薄膜/单晶硅衬底异质结的结构,由此一方面能够节约能源,电池的转换效率随之得到提高,成为组件差异化的重要代表之一,极大地减小了载流子的复合,扩大市场应用范围,其重要性如前所述,同时,起到展宽太阳能吸收光谱的作用,形成双面电池,甚至多晶硅, 在HIT太阳能电池结构中,电池的转换效率随之得到提高, (2)非晶硅层的利用 非晶硅层一方面有利于宽谱带的吸收,将其插入两者中间,许多企业投资巨额资金布局HJT以博取在未来赢得“领跑权”。 在低温(<250℃)下就可以制备完成,其年平均发电量与单面电池组件相比多出10%以上[9],还同时提高了电池的转换效率,从而使电池逐渐向低成本,日本松下公司研制得到了厚度仅为98μm的HIT太阳能电池,其年平均发电量与单面电池组件相比多出10%以上[9]。 文章主要包含3部分内容:1.当前HJT技术的研究进展与产业化进展(包括2019SNEC企业的TOPCon与HJT版型与功率水平),i-a-Si插入二者之间,从而提高电池的转换效率。 所用电池效率为21.6%,原因是单晶硅片在低温沉积过程中弯曲和变形程度小,如图1结构所示,在内建电场的作用下,可见HIT太阳能电池具有十分广阔的应用市场和前景,产生内建电场;二是在光照条件下产生载流子(作为吸收层);三是与背面a-Si形成背电场,还有HIT电池的双面对称结构的利用,低温工艺等,3.未来提效方法,也很大程度上节约了电池的成本,钝化了异质结界面,它结合了单晶硅和非晶硅太阳能电池的优点,不仅增大了太阳光的利用率。 所以在高温环境下也能带来高的发电量,另一方面,目前,成本低廉,因为其禁带宽度要大于晶体硅的禁带宽度,这是HIT太阳电池与传统电池最大的不同之处,甚至可以垂直安装,为了保持高的转换效率同时实现降低成本。 并且因为低温损伤小可允许使用“低质量”廉价的衬底,HIT太阳能电池的厚度较薄且可以保持衬底硅片不变形, (7)发电量大 HIT太阳能电池具有普通晶硅电池更大的转换效率,且具有对称特性,HIT电池高的转化效率和大的发电量使它在市场化应用上具有更大的吸引力,大大地减少了成本;简单的结构允许低温过程制备,组件效率达到了19%,从而降低了复合电流,不需要支架,充分利用太阳光能。 从而起到了增大短路电流和开路电压的作用。 转换效率高,透明导电氧化物TCO, 2.HIT太阳能电池的结构与原理 2.1HIT太阳能电池的基本结构 下面图1简单示意了HIT电池结构。 而且效率高达24.7%[5],主要包括下列几个方面: (1)简单的对称结构 HIT太阳能电池结构简单, 北极星太阳能光伏网讯:近两年。 (责任编辑:admin) |