1. Aufbau und Prinzip der Schlagbatterie
Hit ist die Abkürzung für Heterojunktion mit intrinsischer Dünnschicht, was bedeutet intrinsische Dünnschicht-Heterojunktion. Da Hit als eingetragenes Warenzeichen von Sanyo Unternehmen von Japan angewendet wurde, ist es auch als hjt oder SHJ (Silizium heterojunction solar cell) bekannt.Diese Art von Solarzellen wurde zunächst erfolgreich von der Firma Sanyo von Japan in den 1990er Jahren entwickelt. Zu dieser Zeit konnte die Conversion-Effizienz erreichen 14.5% (4mm2-Batterie). Später, mit der kontinuierlichen Verbesserung der Firma Sanyo, erreichte die Conversion-Effizienz der Sanyo-Hit-Batterie 25.6% in 2015.In 2015 endete Sanyo's Hit Patent Protection und technische Barrieren wurden beseitigt, was eine große Chance für China ist, die Schlagtechnologie energisch zu entwickeln und zu fördern.
Die folgende Abbildung ist die Grundstruktur der Hit-Solarzelle, die durch die P-I Typ a-Si gekennzeichnet ist: H-Folie (Filmdicke von 5-l0nm) auf der Bestrahlungsseite und I-N Typ a-Si: H-Folie (Filmdicke von 5-l0nm) auf der Rückseite schleifen das Kristallsilizium, bilden transparente Elektroden und Kollektor auf beiden Seiten, bilden eine Hit-Solarzelle mit symmetrischer Struktur.
Abbildung 1: Struktur der Treffersolarzelle
Quelle: OFweek Industry Research Center
Auf der positiven Oberfläche der Zelle verhindert das Bandbiegen, dass sich die Elektronen nach vorne bewegen, während die Löcher durch das amorphe Silizium des P +-Typs durch die dünne intrinsische Schicht hindurchbohren können, wodurch eine Bohrtransportschicht entsteht.Ähnlich verhindert die Bandbeugung auf der Rückseite, dass sich das Loch nach hinten bewegt, und die Elektronen können durch das hoch dotierte n +-Typ amorphes Silizium zu einer Elektronentransportschicht tunneln.Durch die Ablage von selektiven Transportschichten auf beiden Seiten der Zelle können sich die Photocarrier nur im absorbierenden Material ansammeln und dann von einer Zelloberfläche austreten und so die Trennung der beiden realisieren.
2. Batteriestrom (hit battery process flow)
Einer der Vorteile der Schlagbatterie ist, dass der Prozess relativ einfach ist, der in vier Schritte unterteilt ist: Cashmere-Reinigung, amorphe Silizium-Folienablagerung, TCO-Vorbereitung, Elektrodenvorbereitung.
Abbildung 2: Prozessfluss der Treffersolarzelle
Quelle: OFweek Industry Research Center
Die Kerntechnologie der Zubereitung ist die Ablagerung von amorphen Siliziumfolien, die einen hohen Grad an Prozessreinheit erfordert. Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit im Massenproduktionsprozess ist eine große Herausforderung. Derzeit wird die PECVD-Methode in der Regel für die Zubereitung verwendet.
Der Herstellungsprozess der Schlagbatterie ist einfach und die Prozesstemperatur ist niedrig, was den Schaden des Hochtemperaturprozesses an Siliziumwafer vermeiden und die Emissionen effektiv reduzieren kann, aber der Prozess ist schwierig, und die Fertigungslinie ist nicht mit der traditionellen Batterie kompatibel, und die Investition von Ausrüstung Vermögen ist groß.
3. Vorteile und Eigenschaften der Schlagbatterie
Hit-Batterie hat die Vorteile der hohen Stromerzeugung und geringen Stromverbrauch. Die spezifischen Eigenschaften sind wie folgt:
(1) Niedertemperaturverfahren
Die Vorteile der Niedertemperatur (< 250 < 8451;) Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen werden in Hitzezellen kombiniert, so dass der traditionelle Hochtemperatur (> 900 8451;) Diffusionsprozess vermieden wird, um eine p-n-Kreuzung zu erhalten.Diese Technologie spart nicht nur Energie, sondern macht auch Doping, Bandlücke Breite und Dicke des a-Si: h-basierter Dünnfilm genauer kontrolliert in niedriger Temperatur Umgebung, und ist einfach, die Geräteeigenschaften im Prozess zu optimieren. Im Niedertemperatur-Depositionsprozess ist die Biegeverformung eines einzelnen Siliziumwafers klein, so dass seine Dicke den minimalen Wert (etwa 80 956m;m) übernehmen kann, der vom Hintergrundlicht absorbierenden Material benötigt wird. Gleichzeitig, im Niedertemperatur-Prozess, kann das Siliziumsubstrat eliminiert werden.Leistungsabbau bei der Hochtemperatur-Behandlung ermöglicht die Verwendung von "low quality" kristallines Silizium oder sogar Polysilizium als Substrate.
Hochenergieerzeugung in Hochtemperatur-Umgebung. Am Mittag eines Tages ist die Stromerzeugung von Hitzellen 8-10% höher als die der allgemeinen kristallinen Silizium-Solarzellen, und die Stromerzeugung von Doppelglas-Hit-Modulen ist mehr als 20% höher, mit einem höheren Mehrwert für Anwender.
(2) Zweiseitige Batterie
Hit ist eine sehr gute doppelseitige Batterie. Grundsätzlich gibt es keinen Farbunterschied zwischen Vorder- und Rückseite, und das doppelseitige Verhältnis (bezogen auf das Verhältnis der hinteren Effizienz und der vorderen Effizienz der Batterie) kann mehr als 90%, bis 96%. Die Vorteile der Back-Power-Generierung sind offensichtlich.
(3) Hohe Effizienz
Die einzigartige Heterojunktion Struktur mit intrinsischer dünner Schicht in Hit-Batterie kann die Oberfläche von monokristallinem Silizium zur gleichen Zeit der p-n-Bindung übergehen, die Oberfläche und die Schnittstelle Leckstrom stark reduzieren und die Batterieeffizienz verbessern.Derzeit ist die Laboreffizienz der Hitbatterie 23%, und die Batterieeffizienz des kommerziellen 200W-Moduls ist 19.5%.
(4) Hohe Stabilität
Die Lichtstabilität der Hitzelle ist gut. Theoretische Forschung zeigt, dass in der amorphen Siliziumfolie-Heterojunktion keine Staebler-falsche Wirkung gefunden wird, so dass die Konversionseffizienz der Hitzelle aufgrund von Licht nicht abnimmt. Die Temperaturstabilität der Hitzelle ist gut, verglichen mit dem Temperaturkoeffizient der monokristallinen Siliziumzelle - 0.5% / /-8451;, der Temperaturkoeffizient der Hitzelle kann durch Licht erreicht werden.Um - 0.25% / //Kombi8451;;, hat die Batterie einen guten Ausgang, auch wenn das Licht erhitzt wird.
(5) Keine Photoreduktion
Eines der wichtigsten Probleme, die die perplex kristallinen Silizium-Solarzellen ist die leichte Dämpfung, während Hitzellen keine Dämpfung von Natur aus haben, sogar die Effizienz hat sich in gewissem Maße unter dem Licht erhöht. Als Shanghai Mikrosysteme das Licht-Dämpfungsversuch durchführten, wurde festgestellt, dass die Wandlungseffizienz von Hitzellen nach der Lichtbestrahlung um 2.7% gesteigert wurde und es nach der kontinuierlichen Lichtbestrahlung keine Dämpfung gab.Die gemeinsame Veröffentlichung von Japan CIC, Schweiz EPFL und CSEM über APL bestätigte auch die photoverstärkten Eigenschaften von Hitzellen.
(6) Symmetrische Struktur, geeignet für das Flachen
Die perfekte symmetrische Struktur und der Niedrigtemperatur-Prozess der Hit-Batterie machen es sehr geeignet für Dünnschicht. Eine große Anzahl von Experimenten in Shanghai Mikrosystem haben festgestellt, dass die durchschnittliche Effizienz des Silizium-Wafers im Bereich von 100-180-956m fast die gleiche ist, und die Conversion-Effizienz des Siliziumwafers m it 100 956m Dicke ist mehr als 23%. Derzeit ist 90-956m Silizium-Wafer-Chargenpräparat im Gange.Zellflaschen kann nicht nur die Kosten des Siliziumchips reduzieren, sondern auch seine Anwendung diversifizieren.
(6) Niedrige Kosten
Die dünne Dicke der Schlagbatterie kann Siliziummaterial sparen; Niedrigtemperatur-Prozess kann den Energieverbrauch verringern, und