HIT电池技术
HIT电池技术
HIT电池制备方法
本征层及掺杂层的制备
PECVD 生长速率 慢 生长面积 大 生长均匀性 好 薄膜质量 较好 工艺稳定性 好 工艺成熟度 成熟
HWCVD 快 小 较差 更好 较差 发展阶段
PO层的制备
¾溅射法：磁控溅射、离子束溅射 等 ¾蒸发法：热蒸发、离子束蒸发 等
4. 全部在线式设备，易于实现自动化 效率可以做到19%，与17%的常规电池效 率相比，相当于节省9%的成本 温度特性0.3%/K vs. 0.43%/K，增加4% 的能量输出，节省4%的成本。
R&R HJT电池的优点
工艺对比
常规工艺 清洗制绒
扩散 周边刻蚀
PECVD 丝网印刷
R&R工艺 清洗制绒 正面PECVD 背面PECVD 正面PVD 背面PVD 丝网印刷 周边刻蚀
¾ 现在人们有些习惯于用HIT表 示异质结电池。
HIT电池简介
HIT电池发展历史
¾ 1968年，第一个a-Si/c-Si异质结器件。 ¾ 1974年，第一个氢化非晶硅器件。（a-Si:H，H钝化，
减少缺陷） ¾ 1983年，第一个太阳能电池。 ¾ 2010年，转换效率达到23%。（Sanyo）
HIT电池的优点
1. HIT电池具有较高的开路电压VOC，三洋规模化生产效率可 超过20%。
2. 良好的温度特性。室外使用温度经常会达到70-80度， 在同样的高温下，HIT电池比晶硅太阳电池性能衰减更 少。
3. HIT电池工艺均在200度以下，对于衬底硅材料的要求较 低。热能投入少，同时对环境洁净程度要求较低。
晶硅/非晶硅异质结结构 增加开路电压，提高转换效率
HIT电池工艺制程
1.硅片清洗制绒
2.正面用PECVD制 备本征非晶硅薄膜 和P型非晶硅薄膜
HIT电池(报告)
其它相关。
5
工艺
电池片结构及工艺
Ag line ITO
p-layer i-layer
n-型晶硅衬底
i-layer n-layer
ITO Dense Ag line
HIT 电池片结构示意图
HIT 电池片主要工艺流程
电池结构
相关工艺
单晶硅衬底
制绒、清洗
本征层非晶硅
PECVD
掺杂层非晶硅
PECVD
工艺：采用 wet chemistry 方法，利 用碱制绒；
主要监测：刻蚀量、反射率、金字 塔尺寸（SEM）。
制绒主要工艺流程
No.
步骤
目的
1 Pretreatment 去除表面脏污
2
SDR (saw damage
remove)
3
Texturing
去除损伤层 制备金字塔
4
SC2
去除表面残余碱
• HIT 制绒工艺是在单晶硅制绒工艺基础上改进而来； • 由于 HIT 的特殊性，其对 wafer 电阻率、制绒刻蚀量、添加剂、
Panasonic Corporation today announced it has achieved a record conversion efficiency of 24.7% [*As evaluated by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology] at the research level, using its HIT® solar cell at 98 μm thickness. The rate is the world’s highest [*as of February 12, 2013 (Panasonic survey)] for any crystalline silicon-based solar cell of practical size (100 cm²and above).
HIT电池知识大全
HIT电池知识大全HIT效率提升潜力高+降本空间大，是未来最有前景的太阳能电池技术。
1HIT（异质结电池）：PERC之后最有前景的太阳能电池技术当前晶体硅太阳能电池技术基本上是以表面的钝化为主线发展的。
相对于传统晶硅技术，由于非晶硅薄膜的引入，硅异质结太阳电池的晶硅衬底前后表面实现了良好的钝化，因而其表面钝化更趋完善。
且非晶硅薄膜隔绝了金属电极与硅材料的直接接触，其载流子复合损失进一步降低，可以提升转换效率。
HIT技术较为先进，将成为高效光伏电池技术的领跑者，带领光伏电池在效率提升的路上更进一步。
图1：HIT太阳能电池基本结构图2：HIT太阳能电池产品特性图3：HIT太阳能电池生产流程1.1. HIT历史：效率提升显著，未来前景可期HIT电池最早由日本的三洋公司研发，1991年三洋首次在硅异质结结构的太阳能电池中应用本征非晶硅薄膜，降低了界面缺陷态密度，使载流子复合降低，实现了异质结界面钝化作用，得到本征薄膜异质结电池，其转换效率高达18.1%。
此后HIT电池的转换效率不断提高，在2003年，三洋通过优化异质结、减少光学损失、增大有效电池面积等方法，使得HIT太阳能电池的实验室效率达到了21.3%。
2013年，松下（已收购三洋）研制了厚度仅有98μm的HIT电池，效率达24.7%。
2014年，松下采用IBC技术，将HIT电池的转换效率提升到25.6%。
2016年，日本Kaneka公司将IBC-HIT 太阳电池的效率提升到26.63%。
量产效率方面，根据钧石能源的CTO，2019年钧石能源的HIT产线平均效率23%，在建的新产线效率将超过25%。
图4：HIT电池发展历程（截止到2009年）图5：HIT电池发展历程（2009年到2018年）2015年后，松下对于HIT电池的专利已经过期，技术壁垒消除，是我国大力发展并推广HIT技术的良好时机。
但HIT电池的技术门槛高，且长期掌握在以松下和Kaneka为代表的日本企业手中，我国关于HIT技术的研究明显落后与日本。
hit电池简介演示
hit电池，全称为本多-伊藤电池， 是一种晶体硅太阳能电池，结合 了晶体硅和薄膜硅技术，具有较 高的光电转换效率和可靠性。
hit电池工作原理
总结词
hit电池利用晶体硅的吸光性，将光能转换为电能。
详细描述
hit电池由非晶硅层和晶体硅层组成，当太阳光照射在非晶硅层上时，光能被吸 收并转换为电能。同时，非晶硅层还能抑制光生载流子的复合，提高电池的开 路电压和短路电流。
04
hit电池的市场前景
hit电池的市场前景
• Hit电池是一种高效、环保的储能解决方案，具有高能量密 度、长寿命和低成本等优点。它采用先进的电极材料和电解 液配方，能够在较小的体积和重量下实现更高的能量存储和 释放。Hit电池在电动汽车、智能电网、可再生能源等领域 具有广泛的应用前景。
05
hitБайду номын сангаас池的未来技术发展
hit电池的未来技术发展
• Hit电池是一种高效、环保的太阳能电池，其全称为异质结 太阳能电池。它利用两种不同的半导体材料形成异质结，通 过光生电场实现光电转换。Hit电池具有高转换效率、长寿 命和低成本等优点，是当前太阳能电池领域的研究热点之一 。
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hit电池的特点和优势
总结词
hit电池具有高效率、长寿命、环保等优点。
详细描述
hit电池的效率较高，可达到20%以上，远高于传统晶体硅太阳能电池。此外， hit电池的寿命长达25年，可靠性高，维护成本低。最重要的是，hit电池生产过 程中使用的材料较少，对环境影响较小，是一种环保的能源技术。
02
hit电池的制造工艺
hit电池的制造工艺
• hit电池是一种高效、环保的储能电池，具有高能量密度、长寿 命、快速充电等优点。它采用先进的制造工艺和技术，确保电 池的安全性和可靠性。
hit太阳能电池工艺流程
hit太阳能电池工艺流程
单晶硅太阳能电池HIT工艺流程
单晶硅异质结（HIT）太阳能电池是一种高效太阳能电池，其结构独特，结合了晶体硅和薄膜技术。
以下为HIT工艺流程的详细说明：
1. 硅片制备
HIT电池使用单晶硅片作为衬底。
这些硅片经过切割、抛光、清洗等步骤制成。
2. 背面钝化
硅片背面施加一层钝化层，以减少载流子的复合。
钝化层通常由氮化硅或氧化硅薄膜组成。
3. 前表面纹理处理
硅片前表面进行纹理处理，以增加表面积并增强光吸收。
这可
以通过化学蚀刻或激光烧蚀等方法实现。
4. 薄膜沉积
在前表面纹理上沉积一层非晶硅薄膜。
该薄膜通常通过等离子
体增强化学气相沉积（PECVD）工艺制备。
5. 透明导电氧化物（TCO）层沉积
在非晶硅薄膜上沉积一层TCO层，作为电极。
TCO材料通常为
氧化铟锡（ITO）或氧化锌（ZnO）。
6. 背接触制备
在硅片背面沉积一层金属电极，通常为铝或银。
该电极与TCO
层形成欧姆接触。
7. 激光开槽
使用激光在非晶硅薄膜中切割出狭窄的开槽，以分离电池单元。
8. 丝网印刷
在开槽区域上丝网印刷金属浆料，形成电池单元的正面电极。
9. 退火
电池组件经过退火处理，以活化异质结并提高电池性能。
10. 封装
电池封装在EVA薄膜和玻璃基板之间，以保护电池免受环境因素的影响。
HIT工艺的优点
HIT工艺具有以下优点：
高转换效率（超过25%）
低温度系数
弱光性能优异
可与单晶硅片和多晶硅片兼容。
hit太阳能电池工艺流程
hit太阳能电池工艺流程HIT 太阳能电池工艺异质结（HIT）太阳能电池是一种高效、低成本的太阳能技术。
其工艺流程复杂且涉及多个步骤，包括：晶圆制备：获取高纯度的单晶硅晶体，通过切片工艺将其切割成方形晶圆。
表面纹理：使用化学刻蚀或等离子体刻蚀在晶圆表面创建微观纹理，增加光吸收效率。
沉积透明导电氧化物（TCO）：在晶圆正面沉积一层薄的 TCO 层，如氟化锡氧化物（FTO），作为太阳能电池的透明电极。
沉积非晶硅（a-Si）：在 TCO 层上沉积薄的 a-Si 层，作为集电极和发射极材料。
沉积透明导电氧化物（TCO）：在 a-Si 层上沉积另一层 TCO，作为背面电极。
形成 p-n 异质结：通过在晶圆正面和背面接触薄层电极，在 a-Si 和晶硅之间形成 p-n 异质结。
扩散：通过热扩散或离子注入工艺，在异质结周围形成扩散区域，提高载流子的收集效率。
钝化：使用薄膜或化学处理技术钝化晶圆表面，减少表面复合并提高电池效率。
金属化：通过丝网印刷或蒸发技术在 TCO 电极上沉积金属触点，作为电流输出端。
封装：将电池封装在一层保护性玻璃和塑料中，防止环境因素影响。
测试和分选：对电池进行电气测试，分选出满足质量标准的电池。
特点和优点：高转换效率（超过 25%）低生产成本良好的温度稳定性弱光条件下的高性能低反射率适用于双面电池设计应用：HIT 太阳能电池广泛应用于各种光伏系统中，包括：住宅和商业屋顶系统地面发电厂消费电子产品（如太阳能充电器）。
HIT电池的结构分析
HIT电池的结构分析HIT电池全称为"Heterojunction with Intrinsic Thin layer"，即具有内部薄层异质结构的太阳能电池。
其核心结构由五个主要部分组成：透明导电玻璃基板、p型硅薄膜、i型硅薄膜、n型硅薄膜和反射层。
首先，透明导电玻璃基板位于HIT电池的最底层。
它通常由氧化锡或氧化锌制成，具有高透明度和良好的导电性能。
透明导电玻璃基板的主要功能是作为底部的电子电极，在电池工作时电子可以从该基板上收集和传输。
其次，p型硅薄膜是在透明导电玻璃基板上沉积的。
它具有很高的掺杂浓度，带正电荷。
这一层主要起到两个作用：首先，p型硅薄膜吸收太阳光，并将其能量转化为电子-空穴对。
其次，它形成了p-n异质结，发生电子迁移和扩散的过程。
同时，p型硅薄膜也作为电子传输层，将电子从p-n异质结输送到i型硅薄膜。
接下来，i型硅薄膜位于p型硅薄膜和n型硅薄膜之间。
i型硅薄膜的掺杂浓度较低，不带电荷。
它的主要功能是将电子和空穴从硅基薄膜截止，并有效地将它们输送到p-n异质结。
此外，i型硅薄膜还具有降低光电池效应的作用，减少光生电子和空穴的复合。
然后，n型硅薄膜覆盖在i型硅薄膜顶部。
与p型硅薄膜相反，n型硅薄膜具有高掺杂浓度和负电荷。
n型硅薄膜的主要功能是接收和传输经过i型硅薄膜的电子，将其输送到HIT电池的上部电极。
n型硅薄膜还起到反射光的作用，减少光能的损失。
最后，反射层位于HIT电池的顶部。
它通常由金属（如铝或银）制成，能够反射非常大比例的光线。
这个层次的目的是将未能吸收的太阳能反射回HIT电池内部，以提高能量利用率。
综上所述，HIT电池的核心结构是透明导电玻璃基板、p型、i型和n型硅薄膜以及反射层。
这个结构能够充分利用太阳能，通过p-n异质结的形成和电子迁移传输的过程，将吸收的太阳光转化为电能。
HIT电池具有高效率和长寿命的优点，因此在太阳能领域得到广泛应用。
hit电池结构和原理
hit电池结构和原理Hit电池，又称高效离子转移电池，是一种特殊的燃料电池，其发明者为日本东京大学 Associate Professor KiyoshiMizushima 。
它是一种可以充分利用氢气发电的新型电池。
Hit电池由包括氢电极，氧电极，离子通道和容积室等四个部件组成，它们分别由三层薄膜组成。
氢电极是由无机离子通道、三层实质膜和金属氢极组成的。
无机离子通道充当电极的角色，不仅是把氢离子转移到氧电极，也可以把它们从氧电极转移回氢电极。
三层薄膜分别是硅胶层、催化层和防滥层，它可以有效阻止氢气从氢电极往回流，而只能从氢电极流向氧电极，这也是实现发电的重要部分。
接下来是氧电极，它由阻滥层、催化层和无机离子通道组成。
阻滥层可以阻止氧气从氧电极向氢电极转移，催化层可以促进氧气的反应。
无机离子通道会将水离子带到氢气的作用，使其能够发生反应。
最后是容积室，Hit电池里容积室是用来储存氢气和氧气的。
容积室被设计成一个封闭室以防止外界气体进入影响反应。
Hit电池的工作原理是，当氢气和氧气在电极之间产生反应时，它们产生的能量会在离子电极的有机离子通道中被转移，然后在容积室中被储存，最终可以产生电能。
Hit电池与传统燃料电池相比，具有优异的性能，如它更容易操作，可以更高效地利用氢气，同时也更加环保。
它可以利用氢气和氧气产生更多的电能，并且耗能更少。
它也可以在温度较低的条件下运行，更能够稳定地发电。
Hit电池有很大的应用前景，特别是用于汽车和船用发电。
由于它具有节能环保的特性，它可以帮助人们节省能源，同时也能够有效地减少尾气排放，因此可以有效改善环境污染。
此外，Hit电池还可以用于家庭和工业生产，使能源利用更加高效环保。
Hit电池是一种新型燃料电池，它具有节能环保和高效可靠的特点，因此有很大的应用前景，特别是在能源利用和污染减少方面。
它的发展将为人类更加绿色的生活提供帮助，因此值得大力促进和发展。
HIT电池课程设计
HIT电池课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解HIT电池的基本结构、工作原理及其在新能源领域的应用。
2. 学生能够掌握HIT电池的关键技术参数，如光电转换效率、稳定性等。
3. 学生能够了解HIT电池与其他类型太阳能电池的优缺点对比。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析HIT电池的优劣势，并提出改进方案。
2. 学生能够通过小组合作，设计简单的HIT电池实验，观察并记录实验数据。
3. 学生能够运用科学方法，对HIT电池的性能进行评估和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到新能源技术对社会可持续发展的重要性，增强环保意识。
2. 学生在小组合作中，培养团队协作精神和沟通能力，提高问题解决能力。
3. 学生能够积极参与课堂讨论，敢于提出自己的观点，尊重他人意见。
本课程针对高中年级学生，结合物理、化学和工程技术等学科知识，以实用性为导向，旨在培养学生对HIT电池的理论知识和实际应用能力。
课程要求学生在掌握基础知识的同时，注重实践操作和创新思维，提高学生的科学素养和综合能力。
通过本课程的学习，使学生能够对新能源技术产生浓厚兴趣，为我国新能源事业的发展贡献力量。
二、教学内容1. HIT电池的基本概念- HIT电池的发展历程- HIT电池的结构特点与工作原理2. HIT电池的关键技术参数- 光电转换效率- 电池稳定性与寿命- 光谱响应特性3. HIT电池与其他太阳能电池的对比- HIT电池的优势与不足- 与其他太阳能电池（如：单晶硅、多晶硅、非晶硅）的性能对比4. HIT电池的应用案例- HIT电池在新能源领域的实际应用- 国内外典型HIT电池项目案例分析5. HIT电池实验设计与操作- 实验目的与原理- 实验器材与步骤- 实验数据记录与分析6. HIT电池发展趋势与前景- HIT电池技术的研究动态- HIT电池市场前景与发展趋势教学内容依据课程目标，结合教材章节，系统地组织和安排。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生对HIT电池知识的理解和实际应用能力。
HIT电池
大所造成的损失称为附加填充因子，是填充因子的
决定因素之一。
⑥结区损失：产生声子和微等离子效应损失；结电
流损失；少子复合损失等。
HIT电池结构的两种不同厚度： HIT电池结构 1
，这样先清洗后制绒可有效去除硅片表面的油污及金属粒
子，防止硅片制绒不均。制绒后再用传统的 RCA Ⅰ、Ⅱ
号液清洗，去除制绒时引入的金属离子。每次沉积薄膜之
前陪片(为防止衬底架背板污染硅片，沉积时在硅片和衬
底架之间所放的硅片)在 5%的 HCl 中浸泡 6 分钟，其中后
3 分钟把要沉膜的硅片也放入 HCl 之中，最后陪片和硅片
极接触电阻及电极本身传导电流的电阻构成了总串联电阻 Rs。串 联电阻不仅分去一部分光生电压，而且由于串联电阻功耗造成电池 的升温，使输出功率减小。 并联电阻损失：由漏电流引起的电阻为并联电阻,记为 Rsh，对于 1cm2的电池，若 Rsh>1kΩ以上，则对太阳电池的特性没有影响。
影响电池效率的因素
• 最佳的 p 层厚度为 15nm，射频功率密度为 0.08W/cm2 ，气相掺杂率为 0.125%，氢稀释度为 99.65%。在对 c-Si 表面没有织构的情况下，我们获得了光电转换效 率为 9.8% (Area=0.25cm2，Voc=512.8mV，Jsc=33.52 mA/cm2，FF=0.7173)的 a-Si:H(p)/c-Si(n)异质结太阳 电池。
实验方案
主要在125尺寸的抛光硅片和制绒硅片上进行钝化实验，采用 showerhead电极双面沉积本征非晶硅薄膜。所用硅片的规格相同， 都是直拉(CZ)n型125单晶硅片，晶向为<100>，电阻率0.5~3 ﹒cm ，厚度约为200~220μm。
hit电池
hit电池引言hit电池是一种常见的电池类型，广泛应用于各种电子设备。
在本文档中，我们将介绍hit电池的基本原理、特点和应用。
此外，我们还将探讨维护hit电池的常见问题和建议，以确保其性能和寿命。
1. hit电池的基本原理hit电池是一种化学电池，通过化学反应将化学能转化为电能。
它由两个电极以及介于两者之间的电解质组成。
电池的两个极性分别为正极和负极。
正极和负极之间的反应产生电势差，从而产生电流。
2. hit电池的特点hit电池具有以下特点： - 高能量密度：hit电池能够存储大量的能量，使其成为便携电子设备的理想选择。
- 长寿命：相比其他类型的电池，hit电池具有长寿命，能够提供持久的电力供应。
- 较低的自放电率：hit电池的自放电率相对较低，即使在长时间不使用的情况下也可以保持电荷。
3. hit电池的应用hit电池广泛应用于各个领域，包括但不限于以下方面： - 便携电子设备：如智能手机、笔记本电脑、平板电脑等。
- 无线电设备：如蓝牙耳机、遥控器等。
- 家用电器：如数码相机、手持游戏机等。
- 电动工具：如电动剪刀、电动牙刷等。
4. 维护hit电池的常见问题和建议为了确保hit电池的性能和寿命，以下是一些维护hit电池的常见问题和建议：- 避免过放电：避免将hit电池放电至过低的电量，这可能导致电池损坏或无法充电。
- 适当的充电：使用合适的充电设备，并遵循生产商的充电建议，以避免电池过热或过充电。
- 温度管理：hit电池的性能受温度的影响较大。
避免让电池暴露在极端温度下，尤其是高温环境。
- 定期维护：定期清洁电池接触点，并确保电池上没有任何损坏或腐蚀。
结论hit电池是一种高能量密度、长寿命的电池类型，被广泛应用于各种电子设备中。
通过遵循维护建议，我们可以延长hit电池的使用寿命，并确保其性能始终如新。
如果您有任何关于hit电池的疑问或需要进一步的帮助，请参考生产商提供的说明书或咨询专业人员。
hit电池简介介绍
汇报人： 2024-01-04
目录
• hit电池的起源与历史 • hit电池的工作原理 • hit电池的应用领域 • hit电池的优势与挑战 • hit电池史
hit电池的起源
20世纪70年代
hit电池的起源可追溯到20世纪70 年代，当时日本为了解决能源危 机，开始大力研发太阳能技术。 hit电池的前身是多晶硅太阳能电 池，其研发工作始于这一时期。
HIT电池的能量密度高，能够提供更长的行驶里程，同时其长寿命特性也减少了 更换电池的频率和维护成本。
电力系统存储
HIT电池可以用于电力系统存储，特 别是在可再生能源领域。当风能和太 阳能等可再生能源产生的电力过剩时 ，HIT电池可以存储这些电能，并在 电力需求高峰时释放。
通过这种方式，HIT电池可以平衡电 网负载，提高电力系统的稳定性和可 靠性。
hit电池的优势与挑战
• Hit电池，全称为异质结电池，是一种新型的光伏电池技术。它 利用特殊的结构设计和材料组合，实现了高效的光电转换。Hit 电池在光伏产业中具有广泛的应用前景，被认为是下一代光伏 技术的重要方向之一。
05
hit电池的未来展望
hit电池的未来展望
• Hit电池是一种高效、环保的太阳能电池，其全称为异质结 太阳能电池。它利用晶体硅和非晶硅的不同带隙能，实现了 对光谱的高效利用，从而提高了电池的光电转换效率。
hit电池技术不断改进和完善，其转换效率和应用范围不断扩大。同时
，随着全球对可再生能源需求的增加，hit电池市场迅速发展。
03
2010至今
hit电池技术不断创新，其转换效率和应用领域进一步拓展。如今，hit
电池已成为高效、环保、经济的可再生能源解决方案之一，广泛应用于
HIT[异质结]电池技术调研
![HIT[异质结]电池技术调研](https://img.taocdn.com/s3/m/ef8965292af90242a895e589.png)
HIT电池技术调研HIT电池简介HIT是Heterojunction with Intrinsic Thin-layer的缩写,意为本征薄膜异质结. HIT太阳能电池是以光照射侧的p/i型a-Si膜（膜厚5～10nm）和背面侧的i/n型a-Si膜（膜厚5～10nm）夹住单结晶Si片的来构成的.图一.电池基板以硅基板为主；在硅基板上沉积高能隙(Energy band gap)的硅奈米薄膜，表层再沉积透明导电膜，背表面有着背表面电场。
通过优化硅的表面织构，可以降低透明导电氧化层（TCO）和a-Si 层的光学吸收损耗。
HIT电池抑制了p型、i型a-Si的光吸收率，而增强n型c-Si的光吸收率。
图二.HIT电池在技术上的优势由于HIT太阳能电池使用a-Si构成pn结，所以能够在200℃以下的低温完成整个工序。
和原来的热扩散型的结晶太阳电池的形成温度（～900℃）相比较，大幅度地降低了制造工艺的温度。
由于这种对称构造和低温工艺的特征，减少了因热量或者膜形成时产生的Si晶片的变形和热损伤，对实现晶片的轻薄化和高效化来说是有利的，具有业界领先的高转换效率（研究室水平为23％，量产水平为20％），即使在高温下，转换效率也极少降低，利用双面单元来提高发电量。
HIT电池的伏安曲线分析:HIT电池里p/n 异质结中所发现的正向电流特性（0.4V 附近）的变化是由于a-Si 顶层膜中存在的高密度间隙态，引起异质结部耗尽层的再复合而造成的。
对此，在顶层和结晶Si之间插入高质量a-Si 膜（i 型a-Si 膜），通过顶层内的电场来抑制复合电流，这就是HIT 构造。
通过导入约5nm 左右的薄膜i 型a-Si 层，可看到反向的饱和电流密度降低了约2个数量级。
亦即通过导入i 型a-Si 层，能够大幅度提高V oc,见下图.图三化学钝化和HIT 构造的寿命关系采用μ-PCD 法测定HIT电池的少子寿命。
μ-PCD 法得到的寿命值虽然同时反映了体复合速度和表面复合速度两方面，但由于是在同一批（LOT）里抽出相邻的芯片，所以可认为体（BULK）的影响基本相同，所不同的是表面的差异。
HIT电池结构解析
HIT电池结构解析HIT电池，即Heterojunction with Intrinsic Thin layer电池，是一种高效的太阳能电池，由日本三井化学公司于1990年代初发明。
它采用了不同的材料层次来实现高效转化太阳能的能力，其结构非常复杂。
下面，我将对HIT电池的结构进行详细解析。
HIT电池的核心是一个PN结构，由硅负极和硅负极之间的PN结构构成。
这一结构是通过在硅基片上沉积N型硅层、非晶硅层和P型硅层来实现的。
在这个结构中，N型硅层作为电子传导层，而P型硅层起到孔传导的作用。
非晶硅层主要用于光吸收。
在HIT电池中，PN结构通过添加一层透明导电氧化物（TCO）层来增强电流的收集能力。
这一层位于P型硅的顶部，并通过氧化锌（ZnO）或二氧化锡（SnO2）等材料来实现。
TCO层的主要功能是提供一个低电阻的通道，将电子从P型硅层导出。
除了PN结构和TCO层外，HIT电池还包括一层透明氧化锌（AZO）反射层。
AZO层位于N型硅层的顶部，其主要功能是提高太阳光的反射率，使其更好地穿过HIT电池。
这样可以增加光的吸收效果，并提高太阳能转化的效率。
此外，HIT电池的背面还有一层背电极。
背电极通常由导电金属（如铝或银）构成，其作用是接收从P型硅层传导过来的电子，并将其导出。
背电极还通过整流作用，使电子在P型硅层和背电极之间自由传输，并在外部电路中产生可用的电能。
在HIT电池的整体结构上，还包括玻璃基板和背电极贴纸。
玻璃基板具有良好的透明性，可使阳光穿过并到达PN结构。
背电极贴纸则用于固定背电极，防止其产生不必要的移动。
总体而言，HIT电池采用了复杂而多样的结构，以确保太阳能的高效转换。
通过合理布置PN结构，TCO层，AZO层，背电极等组件，HIT电池实现了高效收集太阳能的能力。
这种结构的设计不仅减小了能量损失，还提高了太阳能的利用率。
因此，HIT电池在可再生能源领域具有广阔的应用前景。
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HIT原理
开路电压大的原因： 除了掺杂浓度差形成的内建电池外，材料的禁带宽度的差别也会进一步增 加电池的内建电势。
异质结电池能带结构示意图
Confidential Staff Only
HIT原理
HIT电池中本征非晶硅层的作用： ➢ 钝化硅片表面，减少Dit(复合中心)，增加电池的少子寿命。 ➢ 体硅电池中，硅片在未钝化前，表面复合速率一般大于1*105cm/s。 ➢ 氮化硅钝化后可降到1*103cm/s以下，效果很好时可降到102cm/s以下。
HIT电制备
至2008年世界HIT电池的研究现状
Confidential Staff Only
HIT电池制备
三洋双面HIT电池结构图
晶硅/非晶硅异质结结构 增加开路电压，提高转换效率
Confidential Staff Only
HIT电池制备
HIT电池工艺制程
Confidential Staff Only
Confidential Staff Only
HIT电池制备
硅片清洗及制绒与体硅电池相同
Confidential Staff Only
HIT电池制备
本征层及掺杂层的制备 PECVD （Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）等离子辅 助化学气相沉积 HWCVD （Hot Wire Chemical Vapor Deposition）热丝化学气相沉积
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HIT电池制备
PECVD技术难点三 硼和磷的掺杂浓度难以提高。 沉积P型和N型非晶硅的过程中，要同时实现对硅的掺杂。所用的反应物为硼烷和磷 烷。目前用这两种气体进行掺杂，无论如何增加反应气体的浓度，沉积的非晶硅膜很 难得到高于1019次方的掺杂浓度。而常规晶体硅扩散工艺得到的掺杂浓度一般为1021。
PECVD等离子辅助化学气相沉积
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HIT电池制备
HWCVD热丝化学气相沉积
HWCVD设备 HWCVD原理图
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HIT电池制备
PECVD与HWCVD比较
生长速率 生长面积 生长均匀性 薄膜质量 工艺稳定性 工艺成熟度
Paper study HIT电池技术
姓名：全传笔 部门：研发部
2011-08-23
浙江贝盛光伏股份有限公司
目录
➢ HIT电池简介 ➢ HIT原理 ➢ HIT制备
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HIT电池简介
HIT(Heterojunction with intrinsic Thinlayer) HIT电池是日本Sanyo公司发明的异质结电池的一种，其特点是再发射极和背面高浓 度掺杂层与基片之间添加了一层本征非晶硅层。 HIT电池发展历史 ➢ 1968年，第一个a-Si/c-Si异质结器件。 ➢ 1974年，第一个氢化非晶硅器件。（aSi:H，H钝化，减少缺陷） ➢ 1983年，第一个太阳能电池。 ➢ 2010年，转换效率达到23%。（Sanyo）
HIT电池制备
1.HIT电池具有较高的开路电压Uoc，三洋规模化生产效率可超过20%。 2.良好的温度特性。室外使用温度经常会达到70-80度，在同样的高温下，HIT电池比 晶硅太阳电池性能衰减更少。 3.HIT电池工艺均在200度以下，对于衬底硅材料的要求较低。热能投入少，同时对环 境洁净程度要求较低。 4.全部在线式设备，易于实现自动化。 R&R HIT电池的优点 ➢ 效率可以做到19%，与17%的常规电池效率相比，相当于节省9%的成本 ➢ 温度特性0.3%/K vs. 0.43%/K，增加4%的能量输出，节省4%的成本。
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HIT电池制备
➢ 工艺步骤增加，设备更复杂。参 考SUNFAB生产线的成本 ➢ R&R的设备价格会比较昂贵。 周边刻蚀工序只能放在最后，不能 像常规工艺那样提前 ➢ 非晶硅的主流PECVD工艺为直 接式，频率一般为13.56MHz，管 式PECVD设备可以实现。
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HIT电池制备
PECVD技术难点一 等离子体的不稳定性。
等离子体的稳定性是一个复杂的问题。等离子体本身是由电子、离子等带电电荷组 成的准中性气体, 因此, 它的状态容易受到外界条件的影响而发生变化。衬底表面的 带电状态、反应器壁的薄膜附着、电源的波动、气体的流速等都会改变等离子体的 状态, 改变其中活性粒子的种类及数量, 从而改变所沉积薄膜的性质; 另外在大规模 生产中, 在较大的面积上保持等离子体的均匀性也是一件困难的事。这种差异的原 因往往是隐性的, 解决这一问题需要精通等离子体的专业知识。
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HIT电池制备
PECVD技术难点二 等离子体中电子及离子辐照对沉积薄膜结构及电子学特性损伤。
等离子体加工过程中另一方面的问题是等离子体损伤, 主要指离子轰击及光子辐照, 除了会降低沉积膜的质量外, 还对晶体Si 衬底带来损伤。光谱响应的研究结果发现 利用等离子体技术制备的HIT 电池, 在蓝光区, 光谱响应提高, 而在红光区, 光谱响应 降低, 这一方面表明本征层的钝化作用提高了蓝光区的光量子效率。另一方面表明 等离子体对器件的损伤深入到器件内部。造成主要在Si体内被吸收的红光区的量子 效率下降。为降低等离子体损伤，需要严格控制等离子体的放电功率，将其降低至 最小， 以能维持放电为准， 这实际上降低了等离子体的稳定性，增加了工艺参数 控制的难度。
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HIT电池制备
HIT技术难点 1.非晶硅太阳电池的研究，现在主要着重于改善非晶硅膜本身性质，以减少缺陷密 度。严格控制a-Si/c-Si界面质量，不断降低缺陷态密度。 2.优化光陷，降低反射率。 3.提高透明导电膜的电导率，透射率。 4.降低金属栅线的接触电阻。
PECVD 慢 大 好 较好 好 成熟
HWCVD 快 小 较差 更好 较差 发展阶段
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HIT电池制备
TCO层的制备 溅射法：磁控溅射、离子束溅射等 蒸发法：热蒸发、离子束蒸发等 溅射法的工艺稳定性更好，制备薄膜的质量也较好。
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浙江贝盛光伏股份有限公司
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HIT原理
HIT电池中TCO层的作用： TCO玻璃是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导 电氧化物薄膜（Transparent Conductive Oxide）而形成的组件。 它能形成良好的欧姆接触，过渡金属－硅减少载流子平行硅片表面流动时的复合 损耗，增加载流子的收集效率起到钝化表面的效果。