淺析關(guān)于HIT太陽(yáng)能電池的發(fā)展?fàn)顩r

（2）非晶硅層的制備方法

HIT電池的非晶硅層通常用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)進(jìn)行制備。近年來，中科院研究生院張群芳等以及美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NERL）T．H．Wang等口朝采用熱絲增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（HWCVD）技術(shù)制備了P型襯底的HIT電池。與PECVD相比，HWCVD產(chǎn)生的等離子能量較低，能有效避免離子的轟擊，同時(shí)可產(chǎn)生用于預(yù)處理硅片表面的低能原子氫，制備過程中的粉塵較少，不易使a-Si：H薄層短路。此外，美國(guó)紐約州立大學(xué)的B．Jagannathan等還用直流磁控濺射技術(shù)制備了P型HIT電池，在0.3cm2的面積上得到了550mV的開路電壓和30mA／cm2的短路電流。

（3）背面場(chǎng)（BSF）的研究

背面場(chǎng)能改善背面復(fù)合速率和背表面反射，從而提高開路電壓、增大短路電流。制備背面場(chǎng)的傳統(tǒng)方法有銷合金法、硼擴(kuò)散法、磷擴(kuò)散法等，但這些工藝都需要高溫過程，只能先制備背面場(chǎng)再沉積非晶硅簿膜。與HIT電池低溫工藝兼容的制備工藝主要有在單晶硅背面沉積重?fù)诫s非晶硅薄膜形成背面場(chǎng)。Toru Sawada等用PECVD法在n型襯底上制備出HIT結(jié)構(gòu)（i／n a-Si）的背面場(chǎng)。該背面場(chǎng)利用了異質(zhì)結(jié)的特性，不需要重?fù)诫s就能形成。結(jié)果顯示，HIT結(jié)構(gòu)背面場(chǎng)達(dá)到了比熱氧鈍化更好的表面鈍化效果。Y．Ves-chetti等u80還用光刻、硼離子注入實(shí)現(xiàn)了局部背面場(chǎng)（Local BSF），與全面積（Full）鋁合金背面場(chǎng)相比，開路電壓大大提高，達(dá)到了676mV，為P型HIT電池開路電壓的最高值。H．D．Goldbach等用P“μc-Si制作了P型HIT電池的背面場(chǎng)。因?yàn)棣蘡-Si比a-Si有更高的摻雜效率，所以能實(shí)現(xiàn)高濃度的摻雜，從而降低激活能，形成性能優(yōu)良的背面場(chǎng)，提高電池轉(zhuǎn)換效率。數(shù)值模擬結(jié)果表明，在n型襯底HIT電池的背面增加一層重?fù)诫s的n+層可以起到背面場(chǎng)的作用，使電池的效率提高到24.35％。

（4）襯底材料的選取

襯底的類型不同，電池的轉(zhuǎn)換效率也不同。Tucci M等研究發(fā)現(xiàn)，n型襯底的HIT電池由于異質(zhì)結(jié)能帶結(jié)構(gòu)方而的優(yōu)勢(shì)，其轉(zhuǎn)換效率略高于P型襯底的太辟j能電池，但P型襯底太陽(yáng)能電池對(duì)界面的要求較低，因此易于制備。T．H．Wang等分別用P型區(qū)熔（FZ）硅和直拉（CZ）硅作襯底制成了HIT電池，結(jié)果發(fā)現(xiàn)襯底為FZ硅太陽(yáng)電池的效率高于CZ硅。美國(guó)國(guó)家可雨生能源實(shí)驗(yàn)室的Wang Qi等用HWCVD法在Fz襯底上制備的HIT太陽(yáng)能電池的效率已達(dá)到19.1％。但是FZ硅的價(jià)格高于CZ硅，因此應(yīng)從效率和成本兩方新綜合考慮，選擇合適的襯底。另外，為了減小電池對(duì)入射光的反射牢，絨面襯底也被應(yīng)用到HIT電池中，并且取得了租好的減反射效果。

德國(guó)在軟件模擬計(jì)算中取得了較大的進(jìn)步．使轉(zhuǎn)化效牢提高到了19.8%；美國(guó)研究的HIT電池效率也達(dá)到了19.1％。但是由于核心工藝技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝還不是很成熟．產(chǎn)業(yè)化電池效率不是很高，他們將在今后的研究中大力改進(jìn)工藝，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

3、結(jié)束語(yǔ)

HIT電池雖然發(fā)展很迅速，但是仍然存在許多問題。出于生產(chǎn)過程中的每一步工藝要求都很嚴(yán)格，所以在保證高效的情況下，大規(guī)模的量產(chǎn)還需要進(jìn)一步的研究。HIT電弛雖然效率已選23%，成本也在逐漸降低，但發(fā)電成本仍然遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法的發(fā)電成本。

目前，HIT電池研究最多的是非晶硅／單晶硅異質(zhì)結(jié)電池，其中廉價(jià)非晶硅的用量很少，而價(jià)格昂貴的單晶硅仍占多數(shù)。因此，為了滿足國(guó)民生產(chǎn)對(duì)太陽(yáng)能電池組件的需求．在以后的研究中，一方面應(yīng)大力開發(fā)新技術(shù)在保證電池轉(zhuǎn)換效率的前提下降低HIT電池的厚度；另一方面用廉價(jià)材料代替價(jià)格昂貴的單晶硅材料來降低成本，如多晶硅。同時(shí)也可以通過開發(fā)新技術(shù)來降低單晶硅的生產(chǎn)成本。