浅析关于HIT太阳能电池的发展状况

（2）非晶硅层的制备方法

HIT电池的非晶硅层通常用等离子增强化学气相沉积（PECVD）技术进行制备。近年来，中科院研究生院张群芳等以及美国国家可再生能源实验室（NERL）T．H．Wang等口朝采用热丝增强化学气相沉积（HWCVD）技术制备了P型衬底的HIT电池。与PECVD相比，HWCVD产生的等离子能量较低，能有效避免离子的轰击，同时可产生用于预处理硅片表面的低能原子氢，制备过程中的粉尘较少，不易使a-Si：H薄层短路。此外，美国纽约州立大学的B．Jagannathan等还用直流磁控溅射技术制备了P型HIT电池，在0.3cm2的面积上得到了550mV的开路电压和30mA／cm2的短路电流。

（3）背面场（BSF）的研究

背面场能改善背面复合速率和背表面反射，从而提高开路电压、增大短路电流。制备背面场的传统方法有销合金法、硼扩散法、磷扩散法等，但这些工艺都需要高温过程，只能先制备背面场再沉积非晶硅簿膜。与HIT电池低温工艺兼容的制备工艺主要有在单晶硅背面沉积重掺杂非晶硅薄膜形成背面场。Toru Sawada等用PECVD法在n型衬底上制备出HIT结构（i／n a-Si）的背面场。该背面场利用了异质结的特性，不需要重掺杂就能形成。结果显示，HIT结构背面场达到了比热氧钝化更好的表面钝化效果。Y．Ves-chetti等u80还用光刻、硼离子注入实现了局部背面场（Local BSF），与全面积（Full）铝合金背面场相比，开路电压大大提高，达到了676mV，为P型HIT电池开路电压的最高值。H．D．Goldbach等用P“μc-Si制作了P型HIT电池的背面场。因为μc-Si比a-Si有更高的掺杂效率，所以能实现高浓度的掺杂，从而降低激活能，形成性能优良的背面场，提高电池转换效率。数值模拟结果表明，在n型衬底HIT电池的背面增加一层重掺杂的n+层可以起到背面场的作用，使电池的效率提高到24.35％。

（4）衬底材料的选取

衬底的类型不同，电池的转换效率也不同。Tucci M等研究发现，n型衬底的HIT电池由于异质结能带结构方而的优势，其转换效率略高于P型衬底的太辟j能电池，但P型衬底太阳能电池对界面的要求较低，因此易于制备。T．H．Wang等分别用P型区熔（FZ）硅和直拉（CZ）硅作衬底制成了HIT电池，结果发现衬底为FZ硅太阳电池的效率高于CZ硅。美国国家可雨生能源实验室的Wang Qi等用HWCVD法在Fz衬底上制备的HIT太阳能电池的效率已达到19.1％。但是FZ硅的价格高于CZ硅，因此应从效率和成本两方新综合考虑，选择合适的衬底。另外，为了减小电池对入射光的反射牢，绒面衬底也被应用到HIT电池中，并且取得了租好的减反射效果。

德国在软件模拟计算中取得了较大的进步．使转化效牢提高到了19.8%；美国研究的HIT电池效率也达到了19.1％。但是由于核心工艺技术和关键设备技术产业化生产工艺还不是很成熟．产业化电池效率不是很高，他们将在今后的研究中大力改进工艺，实现大规模产业化生产。

3、结束语

HIT电池虽然发展很迅速，但是仍然存在许多问题。出于生产过程中的每一步工艺要求都很严格，所以在保证高效的情况下，大规模的量产还需要进一步的研究。HIT电弛虽然效率已选23%，成本也在逐渐降低，但发电成本仍然远高于传统方法的发电成本。

目前，HIT电池研究最多的是非晶硅／单晶硅异质结电池，其中廉价非晶硅的用量很少，而价格昂贵的单晶硅仍占多数。因此，为了满足国民生产对太阳能电池组件的需求．在以后的研究中，一方面应大力开发新技术在保证电池转换效率的前提下降低HIT电池的厚度；另一方面用廉价材料代替价格昂贵的单晶硅材料来降低成本，如多晶硅。同时也可以通过开发新技术来降低单晶硅的生产成本。