N型高效单晶光伏电池技术
N型高效单晶光伏电池技术
N型高效单晶光伏电池技术目前P型晶硅电池占据晶硅电池市场的绝对份额。
然而,不断追求效率提升和成本降低是光伏行业永恒的主题。
N型单晶硅较常规的P型单晶硅具有少子寿命高、光致衰减小等优点,具有更大的效率提升空间,同时,N型单晶组件具有弱光响应好、温度系数低等优点。
因此,N型单晶系统具有发电量高和可靠性高的双重优势。
根据国际光伏技术路线图(ITRPV2015)预测:随着电池新技术和工艺的引入,N型单晶电池的效率优势会越来越明显,且N型单晶电池市场份额将从2014年的5%左右提高到2025年的35%左右。
本文论述了N型单晶硅及电池组件的优势,并介绍了各种N型单晶高效电池结构和特点,及相关技术发展现状和产业化前景。
1.引言由于晶硅太阳电池成熟的工艺和技术、高的电池转换效率及高达25年以上的使用寿命,使其占据全球光伏市场约90%份额。
理论上讲,不管是掺硼的P型硅片还是掺磷的N型硅片都可以用来制备太阳能电池。
但由于太阳能电池是基于空间航天器应用发展而来的,较好的抗宇宙射线辐照能力使得P型晶硅电池得到了充分的研究和空间应用。
技术的延续性使目前地面用太阳能电池90%是掺硼P型晶硅电池。
而且,研究还发现N 型晶硅电池由于p+发射结均匀性差导致填充因子较低,并且长期使用或存放时,由于发射结表面钝化不理想等原因电池性能会发生衰退。
另外,B2O3的沸点很高,扩散过程中始终处于液态状态,扩散均匀性难以控制,且与磷扩散相比,为了获得相同的方块电阻需要更长的时间和更高的温度,导致材料性能变差。
所以与在N型硅片上形成掺硼p+发射结在工业生产中比较困难。
然而,地面应用并不存在宇宙射线辐照的问题,而且随着技术的发展,原来困扰N型晶硅电池的发射结浓度分布、均匀性、表面钝化等技术难题已经解决。
随着市场对电池效率的要求越来越高,P型电池的效率瓶颈已越发明显。
N型晶硅电池由于其高少子寿命和无光致衰减等天然优势,具有更大的效率提升空间和稳定性,成为行业关注和研究的热点。
n型580wp双面双玻单晶硅组件相关技术要求
一、背景介绍随着全球对清洁能源的需求不断增加,太阳能光伏发电技术受到了广泛关注。
而n型580wp双面双玻单晶硅组件作为太阳能光伏发电领域中的一种先进的技术产品,其相关技术要求备受关注。
本文将围绕n型580wp双面双玻单晶硅组件的相关技术要求展开讨论。
二、技术要求1. 单晶硅材料选择:对于n型580wp双面双玻单晶硅组件而言,选择高品质的单晶硅材料至关重要。
单晶硅材料的质量直接影响到组件的发电效率和使用寿命,因此需要选用具有高纯度和良好结晶性能的单晶硅材料。
2. 硅片加工工艺:在制造n型580wp双面双玻单晶硅组件过程中,硅片的加工工艺也是至关重要的。
其中包括硅片的切割、清洗、扩散、沉积膜、光刻、腐蚀、离子注入、金属化等步骤。
合理优化硅片加工工艺,可以提高硅片的转换效率和光电性能。
3. 双面太阳能电池片隔离:n型580wp双面双玻单晶硅组件是双面太阳能电池片的组合,因此需要对双面太阳能电池片进行有效的隔离。
这就要求制造工艺中,轻量、高强度、耐腐蚀的材料用于太阳能电池片隔离层的制备,以确保双面电池片的稳定性和安全性。
4. 双玻封装工艺:n型580wp双面双玻单晶硅组件采用双玻封装工艺,因此对于双玻封装工艺的要求也是非常严格的。
厚度均匀、透光性好、保温隔热、抗风压、抗压弯疲劳等性能是双玻封装材料必须具备的特性,以确保组件在各种环境条件下都能保持稳定的发电性能。
5. 组件性能测试标准:对于n型580wp双面双玻单晶硅组件产品,其性能测试标准也是至关重要的。
需要严格制定各项性能测试指标和标准,包括转换效率、温度系数、光电性能、耐腐蚀性能、承载力等各项指标,以确保生产的每一只组件都符合标准要求。
三、技术应用前景n型580wp双面双玻单晶硅组件作为太阳能光伏发电领域中的一项先进技术,具有高转换效率、强耐候性、长使用寿命等优点。
其双面发光设计也能有效提高电能利用率,适用于各种地形和环境条件,具有广阔的应用前景。
n型料分类标准及电阻率标准
n型料分类标准及电阻率标准一、N型料分类标准N型料主要分为以下几类:1.多晶硅N型料:多晶硅N型料通常采用多晶硅铸锭或定向凝固方法生产,具有较高的导电性能和机械强度,适用于制作高效光伏电池。
根据杂质含量的不同,多晶硅N型料可分为普通级和电子级。
2.单晶硅N型料:单晶硅N型料采用单晶生长炉生产,具有较低的杂质含量和均匀的晶体结构,适用于制作高效、高可靠性半导体器件。
根据电阻率的不同,单晶硅N型料可分为低阻、中阻和高阻。
3.薄膜N型料:薄膜N型料采用化学气相沉积、磁控溅射等方法生产,具有较低的制造成本和较高的柔性,适用于制作大面积、低成本光伏器件。
根据材料结构和组成的不同,薄膜N型料可分为金属基底薄膜、化合物薄膜和硅基底薄膜。
二、电阻率标准电阻率是衡量材料导电性能的重要指标,对于N型料而言,电阻率的高低直接影响到其导电性能的优劣。
因此,制定合理的电阻率标准对于N型料的分类和质量控制具有重要意义。
根据杂质含量和晶体结构的不同,N型料的电阻率标准可分为以下几类:1.低阻N型料:电阻率在10-4~10-2Ω·cm之间,适用于制作低成本、大电流功率器件。
2.中阻N型料:电阻率在10-2~10-1Ω·cm之间,适用于制作高效、高可靠性半导体器件。
3.高阻N型料:电阻率在10-1~102Ω·cm之间,适用于制作高耐压、低漏电流功率器件。
4.超高阻N型料:电阻率大于102Ω·cm,适用于制作高耐压、低噪声电子器件。
需要注意的是,不同生产工艺和材料组成的N型料电阻率可能存在较大差异,因此在实际应用中需结合具体情况进行分类和选用。
同时,电阻率测试方法的不同也可能导致测试结果存在误差,因此需采用可靠的测试方法和设备进行检测。
N型双面高效单晶电池和组件-1
N型双面高效单晶电池组件1公司介绍2N型双面电池片3 N型双面电池组件优势CONTENTS4 电站投资成本及收益5 N型双面电池组件产品6 技术路线苏州中来光伏新材股份有限公司(简称中来股份)成立于2008年3月,是国内第一家专业从事太阳能电池背膜研发、生产和销售的上市企业(股票代码:300393),业内最先实现涂覆型太阳电池背膜产业化生产的企业之一,目前为全球最大的专业背膜制造企业。
公司同时致力于高效太阳能电池的设计和研发,已申请高效电池相关专利26项,其中已授权12项,单晶双面发电高效太阳能电池的技术开发能力处于国内领先、国际先进水平。
中来电力主要从事光伏电站投资、融资、建设及运维服务,侧重投资农光互补电站及工商业屋顶分布式电站。
●公司性质:股份有限公司●公司地址:常熟市沙家浜镇常昆工业园区●成立时间:2008.03.07 ●生产能力:年配套光伏组件能力10GW●业务范围:背膜技术+高效电池+电站投融资及运维泰州中来光电科技有限公司项目计划投资建设14条N型单晶双面太阳能电池生产线,包括单晶制绒设备、扩散设备、刻蚀设备等。
项目总投资165,832.00万元,建设期1.5年,达产后将实现2.1GW产能,可完善公司产品结构,满足市场需求。
在晶硅太阳能电池技术路线中,低成本、高转换效率一直是太阳能电池技术发展的重点。
N型单晶太阳能电池基于自身结构特性,具有光电转换效率高、光衰减系数低、弱光响应等优势,本项目生产的N型单晶双面太阳能电池通过采用离子注入等技术,精简了产品工艺流程,提高产品良品率,产品生产成本得以降低。
本项目生产的N型单晶电池为双面电池,与单面电池相比,采用该款N型单晶双面电池可使得同等投资的光伏电站发电量有较大幅度提高,亦可在同等发电规模下减少土地占用。
N 型单晶双面电池核心技术N 型硅片,正面硼扩散形成P+层,背面磷扩散形成N+层,双面沉积氮化硅减反膜,最后印刷银电极。
01020304硼扩散工艺新工艺开发、掺杂的浓度,结深等对p-n 结特性的影响离子注入法磷扩散简化工艺,提升效率表面钝化工艺降低表面缺陷减少载流子复合新一代双二次印刷工艺提升效率,保证品质N 型双面电池N 型单晶双面电池转换效率Eta(%)Voc (V)Jsc(A )FF 21.0%0.6549.9078.70正面平均效率>21.0%高效双面发电背面平均效率>19.0%N 型单晶/P 型多晶光衰数据对比1.281.581.221.671.441.691.761.83-0.13-0.15-0.140.120.09-0.10.150.08-0.500.511.522.5020406080100120功率衰减(%)辐照量(KWh )P 型多晶N 型单晶光致衰减低弱光响应强由于N型基体材料高的少子寿命,N型晶硅组件在弱光下表现出比常规P型晶硅组件更优异的发电特性。
高效N型TOPCon电池技术研究
高效 N型 TOPCon电池技术研究摘要:推动高效光伏电池产业化发展,需注重技术创新,通过选择合适且应用效果良好的技术,来提升光伏电池的制备水平,形成更好的性能。
本文主要围绕高效N型TOPCon电池技术,通过实验对比的方法分析TOPCon结构的优越性,/多晶硅层,以此在不降低电阻的前提下,在光伏电池背表面的全部区域采用SiO2增加短路电流密度与开路电压;仅在前表面与金属材料接触的底部使用这种电池结构,可减少多晶硅层对于太阳光的吸收量。
关键词:TOPCon光伏电池;光伏发电;多晶硅光伏发电是我国落实能源转型战略的技术支撑,通过不断的迭代创新,度电成本已经大幅降低,同时也形成了更高的转换效率。
本文就高效N型TOPCon电池的相关实验作分析。
1、高效N型TOPCon电池的技术优势TOPCon电池主打隧穿氧化层钝化接触技术,该类电池属于钝化接触型电池,经过不断探索创新,TOPCon 结构已基本稳定。
如下图所示,在金属电极接触区域,制备一层超薄隧穿氧化层和高掺杂的多晶硅薄膜,形成钝化接触结构,超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合,进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集,从而极大地降低了金属接触复合电流,提升了电池的开路电压和短路电流。
图1 TOPCon电池结构图2、实验过程实验目的为探究电池背表面采用TOPCon结构前后的性能变化,选取三组电池作为实验对象,正表面结构全部属于N型硅片电池常规结构(硼发射极+氧化硅/氮化硅膜层+电极)。
其中把A组设置成参考组,电池背表面使用常规N型PERT电池结构;B组背表面应用全TOPCon钝化结构,与A组区别在于采用超薄厚度1-2nm)隧道层和掺杂非晶硅(厚度30-50nm)钝化背面;C二氧化硅(SiO2组背表面采用局部TOPCon钝化结构。
实验组合如下表:表1三组实验设置明细实验中每组数量各400片,实验过程A、B、C三组硅片依次通过:清洗制绒、硼扩散工序;然后A组实验需要背表面全部磷扩散,再经过刻蚀、背膜、正膜、印刷等工序;B组实验背表面需要全部经过隧穿氧化+非晶硅钝化,然后进行磷扩散、退火、刻蚀、背膜、正膜、印刷等工序;C组实验片背表面需要进行局部的隧穿氧化+非晶钝化,然后进行磷扩散、退火、刻蚀、背膜、正膜、印刷等工序。
光伏公司简介模板个人自我介绍
光伏公司简介模板个人自我介绍技术优势:(1)N型高效太阳能电池用硅单晶技术:太阳能电池光电转换效率最高可达24%,广泛应用于高效太阳能电池(2)DW超薄太阳能硅片切片技术:提高了单位长度硅单晶的出片数,应用于特殊结构的太阳能电池(3)CFZ太阳能硅单晶技术:提供更高的转换效率,提升装机系统发电效率40%以上,大幅度提升发电企业的经济效益。
未来发展规模:(2)把中环光伏打造成为在一个在全球范围内技术领先、管理先进、规模和经济效益名列前茅的公司;(3)在“十三五”规划中实现成为具有全球优势的半导体、太阳能硅晶体制造中心,具有全球优势的太阳能晶片产业中心(6-8GW/年),实现收入235亿元。
为具有世界影响力的企业,成为一个对环境友好的企业,成为一个受员工爱戴的企业,成为受当地政府尊重的企业。
陕西光伏产业有限公司(以下简称公司)是经省国资委批准,由陕西延长石油(集团)有限责任公司和陕西电子信息集团有限公司共同出资组建的高新技术企业。
公司位于西安高新技术产业开发区内,2009年12月正式成立,注册资金10亿元人民币。
主要从事太阳能光伏系统集成、产业链核心产品研发与生产、光伏检测运营服务三大业务。
现拥有四家全资子公司(陕西光伏太阳能发电有限公司、陕西定边太阳能发电有限公司、延安新电能源开发有限责任公司、陕西翱腾光伏发电有限公司)、一家控股公司(陕西光伏捷克有限公司)和两家参股公司(西安烽火光伏科技股份有限公司和陕西长岭光伏电气有限公司)。
展望“十三五”,公司将继续肩负起拉动陕西省太阳能光伏产业持续快速发展的历史重任,秉承“气聚人和、自强不息”的企业精神和“辉光日新、止于至善”的企业价值观。
坚持超前性规划、高起点设计、规模化生产、系统化推进的原则,立足陕西、辐射全球。
积极发挥光伏电站系统集成优势,计划到“十三五”末累计投资、建设、运营太阳能光伏电站规模超过1GW,开拓并保持具有一定规模的光伏产品应用市场,形成具有专业化优势的电站建设和新能源服务业务。
n型单晶异质结电池片
n型单晶异质结电池片一、引言随着全球能源结构的转型和清洁能源需求的增长,光伏发电技术得到了快速发展。
电池片作为光伏发电系统的核心组成部分,其性能直接影响整个系统的效率和成本。
n型单晶异质结电池片作为一种高效、环保的光伏材料,在近年来的研究中受到了广泛关注。
本文将从工作原理、技术优势、制造工艺、市场应用与前景等方面对n型单晶异质结电池片进行深入探讨。
二、n型单晶异质结电池片的工作原理n型单晶异质结电池片利用了半导体的能带结构,通过光生伏特效应将太阳能转化为电能。
当阳光照射在电池片表面时,光子能量大于半导体禁带宽度的光子能够激发电子从价带跃迁到导带,从而产生光生电流。
在n型单晶异质结电池片中,P型和N型半导体材料形成了一个电场,使得光生电流能够有效地分离和收集,进一步提高光电转换效率。
三、n型单晶异质结电池片的技术优势1.高光电转换效率:n型单晶异质结电池片具有较高的理论光电转换效率,可达到23%以上。
这主要得益于其独特的异质结结构和优化的材料参数。
2.良好的温度系数性能:相对于传统硅基电池片,n型单晶异质结电池片的温度系数表现更加优异。
这意味着在高温环境下,其光电转换效率的损失较小。
3.抗衰减性能强:n型单晶异质结电池片的衰减率较低,长期使用后仍能保持较高的光电转换效率。
4.低光衰减:在长时间光照条件下,n型单晶异质结电池片的光衰减较低,使得其具有更长的使用寿命。
5.环保:n型单晶异质结电池片生产过程中不使用含铅等有害物质,符合绿色环保要求。
四、n型单晶异质结电池片的制造工艺制造n型单晶异质结电池片需要先进的工艺技术和高品质的原材料。
以下是其制造工艺的主要步骤:1.衬底制备:选用高导热率的硅片作为衬底,对其进行清洗、切割和研磨等处理,确保表面的平整度和洁净度。
2.制备绒面结构:通过特殊的化学和物理方法在衬底表面形成绒面结构,增加光的吸收和减少反射损失。
3.沉积异质结薄膜:在绒面结构上依次沉积P型和N型半导体薄膜材料,形成异质结结构。
n型太阳能电池制作工艺流程
n型太阳能电池制作工艺流程
1.硅片制备:
•提取:通常从硅石中提取硅,并经过精炼、多晶硅增长、切割等工序。
这些步骤确保硅片具有一定的纯度和晶格结构。
•清洗:完成硅片准备后,进行清洗步骤以去除表面的杂质。
1.掺杂:
•向硅片中引入掺杂剂,以改变其导电性。
对于N型电池,通常采用磷作为掺杂剂。
•掺杂剂通过扩散过程进入硅片晶格,形成N型区域。
这一步骤通常在高温下进行,以保证掺杂效果。
1.扩散:
•在高温下加热硅片,使掺杂剂在硅片中均匀分布,进一步增加掺杂剂的浓度和深度。
此过程需控制加热温度和保持一定时间。
1.前金属化:
•在硅片表面形成导电层,通常通过物理气相沉积(PECVD)或物理溅射法沉积金属膜,如铝或铜。
这些金属膜将作为连接电极的导电层,以便将电流输出。
0049.N型高效单晶硅片技术概况及展望-韩璐
N型高效单晶硅片技术概况及展望隆基股份硅片事业部韩璐产品&客服经理C ONTENTS内容平价上网对高效电池的需求1高效单晶的挑战及解决措施未来光伏N 型高效单晶硅的发展趋势234N 型高效电池对单晶硅材料要求DownstreamUpstream HighEfficiencyLower Module CostLower BOSSolar PV SystemThe Solar PV module valueproposition had been mostly about the lowest production costHigh efficiency modules lower BOS costs and improve overall system economicsValue Chain Shifting to Higher Efficiency72 C e l lPoly Solar WaferCellModule1.1高效是降低“度电成本”最有效的途径Higher efficiency means fewer modules, less mounting hardware, smaller land, etc.1.2高效率:高效产能需求,N型潜力巨大Dr. Radovan Kopecek2018 Mar.nPV, Switzerlant1.单晶市占率会大幅度提高,高效电池产能远快于ITRPV2018预测;2.相比P型电池,N型高效电池(HIT,N-PERT、IBC等)由于高转化效率等优势更具竞争力,市场份额会不断提升。
(阻碍因素:1.N型硅片成本较高~8%;2.初期投资大~设备因素等)Progress in Photovoltaics Research &Applications,2016,24(10):1319-1331.2.1 不同电池结构转化效率与硅材料少子寿命、电阻率的关系1)转化效率越高的电池结构对少子寿命越敏感,要求越高;2)电阻率对部分电池结构影响较大,通常来看电阻率低转化效率更高;(a) AL-BSF(b) PERC(c) PERT(d) SHJ(e) IBC(std)(f) IBC(opt)(g) TOPConNote: 电阻率越低,少子寿命也越低:平衡如何把握?P 型LID 问题?2.2 N 型高效电池对单晶硅材料需求晶体不同位置因为氧碳含量、寿命、电阻率、热历史等的差异,对电池效率影响不同;通过优化品质指标,可减少这种差异。
光伏公司简介模板个人自我介绍
光伏公司简介模板个人自我介绍如果你开了一家光伏公司但不知道简介要怎么写,可以参考下面的模板,下面是为你整理的光伏公司简介模板,希望对你有用!内蒙古中环光伏材料有限公司成立于2009年3月10日,是由天津中环半导体股份有限公司(占股79.08%)和天津市环欧半导体材料技术有限公司(占股20.92%)共同投资组建的高新技术企业,从事绿色可再生能源太阳能电池用单晶硅材料产业化工程项目建设。
公司于2011年被评为高新技术企业,于2012年被评为省级企业研发中心,同年被评为自治区知识产权试点企业以及“十二五”制造业信息化示范企业,2014年荣获中国新能源产业最具影响力企业,2015年荣获内蒙古自治区主席质量奖。
技术优势:(1)N型高效太阳能电池用硅单晶技术:太阳能电池光电转换效率最高可达24%,广泛应用于高效太阳能电池(2)DW超薄太阳能硅片切片技术:提高了单位长度硅单晶的出片数,应用于特殊结构的太阳能电池(3)CFZ太阳能硅单晶技术:提供更高的转换效率,提升装机系统发电效率40%以上,大幅度提升发电企业的经济效益。
未来发展规模:(1)建立一支精干高效,国内一流、国际知名的太阳能硅材料科技人才队伍;(2)把中环光伏打造成为在一个在全球范围内技术领先、管理先进、规模和经济效益名列前茅的公司;(3)在“十三五”规划中实现成为具有全球优势的半导体、太阳能硅晶体制造中心,具有全球优势的太阳能晶片产业中心(6-8GW/年),实现收入235亿元。
为具有世界影响力的企业,成为一个对环境友好的企业,成为一个受员工爱戴的企业,成为受当地政府尊重的企业。
光伏公司简介模板篇二陕西光伏产业有限公司(以下简称公司)是经省国资委批准,由陕西延长石油(集团)有限责任公司和陕西电子信息集团有限公司共同出资组建的高新技术企业。
公司位于西安高新技术产业开发区内,2009年12月正式成立,注册资金10亿元人民币。
主要从事太阳能光伏系统集成、产业链核心产品研发与生产、光伏检测运营服务三大业务。
英利N型单晶硅太阳能电池技术国际领先
7 元 ;二期 8 生产 线投 产后 ,年 产锂 电池 负 亿 条 极材料可达 N3 吨 以上 ,将建 成全球最大 的锂 万 电池 负极材 料生产基地 。 ( 张忠摸 )
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应荽地 荔户言安并投差
据有 关媒体 报道 ,近 日国 内规模最 大 的锂 电池 生 产 基 地 在 江 西 吉 安 落 成 投 产 。该 项 目总 投资4 亿多元 , 日产锂 电池5 多万只 ,产 品主 要 0 用 于 电动 汽 车 、储 备 电源 、便 携 式 设 备 等 领 域 ,市场 前景广 阔。 ( 峰) 李
鲤 电池 负极 材 料 l 吨 , 可 实现 销 售 收入 万
其 一 期工 程 正 式 投产 后 将 实 现 产 能 10 3 兆 并 且远 景规 划产 能 l0  ̄ 瓦 ,按 目前市 场 O0 预估 将 实现年 销 售收入2 亿美 元 。 目前 , O 目一 期 已完成 基本 建设 ,两条 生产 线设 备 到位 并 已正式 投产 ,转换 率 已达 到预定 目
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球首条双线双 结大 面积 罄 高效 薄膜太 阳能电池 [ 目投产
据 媒体报 道 , 由江 西赛 维百世 德太 阳能 高 有 限公司投 资建 设 的全球 首条双 线双 结大 硅 基 高 效 薄 膜 太 阳 能 电池 项 目在 南 昌 高 新 行了大规模量产仪式 。 这 是 目前世 界上 在建 科技 水平最 高 ,规模 技 术 最 先 进 的8 代 薄 膜 太 阳 能 电池 项 . 5
2 1 年 第7 第5 6 ( 第3 — 9 ) 6 0 0 卷 —期 总 83期 3
设计 建 设8 生产 线 ,其 中一 期投 资26 条 . 亿 注 册 资 本 93万 元 , 安 装 4 生 产 线 。 20 条 该 公 司 将 于 2 1年 7 份 投 入 试 生 产 , 00 月 3 月正式 投产 。投 产 后 ,一期 4 条生 产线
高效太阳能电池系列深度(一):平价时代效率为王,新技术迭代大势所趋
市场数据(人民币)市场优化平均市盈率18.90 国金电力设备与新能源指数2851 沪深300指数4266 上证指数3251 深证成指12329 中小板综指 12355相关报告 1.《系统装机同比翻番,建议关注板块投资机会-燃料电池行业月报》,2022.3.162.《燃料电池工信部推荐车型目录月报-《燃料电池行业月报》》,2022.3.143.《欧盟能源供应加速“脱俄”,全面利好风光氢-新能源与电力设备行...》,2022.3.13 4.《轻总量重结构,结构性行情将徐图展开-《2022-03-13行...》,2022.3.135.《2月终端景气度向上,原材扰动不改中期趋势-《2022-03-...》,2022.3.6姚遥 分析师 SA C 执业编号:S1130512080001 (8621)61357595 yaoy @ 平价时代效率为王,新技术迭代大势所趋 ——高效太阳能电池系列深度(一) 核心逻辑 ⏹ 平价上网时代,降本增效仍然是推进光伏进一步发展的关键因素。
从全球范围看,目前光伏在大部分国家和地区已经成为成本最低的发电形式,实现了发电侧平价上网。
但由于光伏发电存在间歇性、随机性、波动性,因而接入到现有电网中需要其它电源为它进行调峰调频,或者增配大规模长时储能,所以从电力系统角度看,光伏还没有实现平价,还需要进一步降本增效。
因此为了建设以新能源为主体的新型电力系统,必须追求更高效、成本更低的新型技术,其中主要环节当属高效电池技术的进步及应用。
⏹我们认为当下高效电池技术的迭代是LCOE 进一步下降和光伏产业进一步发展的必然趋势。
从当前时间点开始,各家企业新一代高效电池的量产/中试产线将进入密集的设备交货和调试阶段,同时多家设备企业的设备调试参数也即将进行披露,22年初即将开始面向终端市场的直接竞争。
这一轮主流技术路线从P 型向N 型的切换,对主产业链、辅材耗材、设备等领域竞争格局也会产生重要的影响。
n型topcon电池工艺流程及原理
n型topcon电池工艺流程及原理Topcon is a leading manufacturer of N-type solar cells, which are an important component of solar panels. The production process of N-type topcon solar cells involves several key steps, each of which is crucial to the overall performance and efficiency of the cells. Topcon电池是太阳能电池的重要组件之一,而N型Topcon电池的生产过程涉及几个关键步骤,每个步骤对电池的整体性能和效率至关重要。
The first step in the production process is the preparation of the silicon wafer. This involves cutting the silicon ingots into thin wafers and polishing them to ensure a smooth and uniform surface. 在生产过程中的第一步是准备硅片。
这涉及将硅锭切割成薄片,并磨光以确保表面光滑均匀。
After the silicon wafers have been prepared, the next step is to create the N-type layer on the surface of the wafer. This is typically done through a process called phosphorus diffusion, which involves heating the wafer in the presence of a phosphorus-containing gas to create a thin layer of N-type silicon on the surface. 在准备好硅片之后,下一步是在硅片表面创建N型层。
HIT高效太阳电池简介
Apparatus of Plasma CVD
Wafer Temperature ~200℃
Process
TCO Deposition (Surface)
TCO Deposition (Backside)
Electrode
Testing & Assemble a Module
(same with conventional c-Si PV)
范围宽; 5. 非晶硅PN结,能在200℃以下低温下沉积;
HIT电池制作过程
1. N型硅片(200um,1Ωcm)表面织构化; 2. 用PECVD在晶硅正面沉积i/P非晶硅; 3. 用PECVD在晶硅背面沉积i/N非晶硅; 4. 用溅射技术在电池两面沉积透明TCO; 5. 用丝网印刷技术在TCO上制作银电极;
HIT电池优点
1. 集中了非晶硅薄膜电池和晶体硅高迁移率的优势. 2. 制备工艺简单。 3. 温度系数仅是晶硅太阳电池的一半 (-0.2%/℃). 4.发电效率可高出10%;垂直安装时可高 出34%. 5. 三洋公司已在大面积上获得21%的高效率. 6. 具有实现高效率和低成本硅太阳电池的发展前景; 7. HIT电池商业化发展很快, 已占整个光伏市场的 5%.
HIT电池的技术关键
• 高质量非晶硅膜的生成; • 单晶硅表面织绒结构 • TCO膜的光吸收 • 薄膜化(薄片化); • 多结高效化 • 属于日本三洋公司的专利; • 非标准制程设备;
华东光电子创新基地的HIT项目
• 规模:40MW • 主厂房面积:3084平方米 • 位置:《技术中心》1#1F • 技术来源:日本高科技系统株式会社
晶体硅太阳电池结构示意图
薄膜硅太阳电池的典型结构
HIT电池结构示意图
n型topcon晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究
n型topcon晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究标题:N型Topcon晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究介绍:在目前迅速发展的太阳能行业中,N型Topcon晶硅太阳能电池因其较高的转换效率和较低的严重退火特性而备受关注。
光注入退火是一种有效的技术,可以通过在退火过程中注入光能量来增强电池性能。
本文将深入探讨N型Topcon晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究,并提供对此关键技术的观点和理解。
正文:一、N型Topcon晶硅太阳能电池的基本原理N型Topcon晶硅太阳能电池是一种结合了N型衬底特性和Topcon结构特点的高效太阳能电池。
其主要优势包括较低的表面寿命损失、较小的退火效应以及较低的电池温度系数。
这些优势使得N型Topcon晶硅太阳能电池在环境和温度变化条件下依然能够保持较高的转换效率。
二、光注入退火技术的原理光注入退火是一种通过注入光能量来修复或减少退火引起的电池表面缺陷的技术。
在光注入退火过程中,光能量被注入电池,激发局部电荷,从而产生额外的光生载流子。
这些光生载流子能够填充原本由于退火而形成的表面力场,并减少或接触电荷缺陷。
通过这种方式,光注入退火可以显著提高N型Topcon晶硅太阳能电池的转换效率和性能。
三、光注入退火对N型Topcon晶硅太阳能电池性能的影响光注入退火对N型Topcon晶硅太阳能电池的性能产生多重影响。
首先,光注入退火可以填充表面力场,从而减少电池缺陷并提高载流子的有效寿命。
其次,光注入退火可以修复电池表面的缺陷,提高电池的开路电压和短路电流。
此外,光注入退火还可以改善电池的反射特性,增加光的吸收和利用率。
综合来看,光注入退火技术可以显著提高N型Topcon晶硅太阳能电池的转换效率和稳定性。
四、研究进展与优化策略目前,光注入退火技术在N型Topcon晶硅太阳能电池领域已取得了一定的研究进展。
不同的退火条件、光参数和材料特性均对光注入退火效果产生影响。
一些优化策略包括选择合适的光源、调节退火温度和退火时间等。
光伏n型异质结电池片生产工艺
光伏n型异质结电池片生产工艺光伏n型异质结电池片是太阳能电池中常用的一种类型,它利用了不同材料的电荷载体特性,实现了对太阳能的高效转换。
本文将介绍光伏n型异质结电池片的一般生产工艺,包括材料选择、工艺步骤、设备和工艺参数等方面。
首先,光伏n型异质结电池片的制造需要选择合适的材料。
一般来说,p型半导体材料(如硅)被用作电池片的底座(也称为衬底),而n型半导体材料则被用作电池片的表面层。
同时,这些材料还需要具备良好的光学特性、电子特性和稳定性,以确保光电转换的效率和寿命。
在制造工艺方面,光伏n型异质结电池片的生产通常包括以下几个步骤:第一步,准备衬底。
选择合适的p型半导体材料作为衬底,并进行机械和化学处理,以获得光滑的表面。
第二步,制备n型层。
使用化学气相沉积(CVD)等技术,在衬底表面沉积一层n型半导体材料。
这一步骤的关键在于控制沉积材料的厚度和均匀性,以确保电池片的一致性。
第三步,形成p-n结。
通过热处理或其他方法,在n型层与衬底之间形成p-n结。
这一步骤的目的是产生电荷分离和集中的区域,从而促进光电转换。
第四步,制备电极。
在电池片的正负两侧分别涂覆导电材料,形成电极。
一般来说,银或铝等材料被广泛用作电池片电极的材料。
最后一步,封装和测试。
将制备好的电池片进行封装,保护其免受外界物理和化学作用。
然后,通过测试设备对电池片进行性能测试,以评估其效率和稳定性。
在整个制造过程中,关键的工艺参数如温度、压力、气体流量等都需要仔细控制,以确保电池片的质量和性能。
除了上述的主要工艺步骤,还有一些辅助工艺也十分重要。
例如,表面处理可以改善电池片的光吸收和电荷传输特性,从而提高光电转换效率。
另外,也可以通过引入掺杂剂或使用薄膜技术,对电池片进行表面修饰,以进一步提高其性能。
总的来说,光伏n型异质结电池片的生产工艺涉及材料选择、工艺步骤、设备和工艺参数等多个方面。
通过精确控制这些因素,可以生产出高效、稳定的光伏电池片,为太阳能电力产业的发展做出贡献。
n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法
n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法随着全球环保意识的不断提高,太阳能发电成为了一种越来越受欢迎的清洁能源。
太阳能电池是太阳能发电的核心组件,其中n型topcon晶体硅太阳能电池是目前最为先进的太阳能电池之一。
本文将介绍一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法,以提高n型topcon 晶体硅太阳能电池的效率和稳定性。
一、n型topcon晶体硅太阳能电池简介n型topcon晶体硅太阳能电池是一种利用n型硅片和p型硅片组成的PN结构太阳能电池。
它的主要特点是在n型硅片表面形成一个p型浅层,再在p型浅层上形成一个n型浅层,形成了一种顶部接触(Top Contact)的结构,因此被称为topcon电池。
这种结构可以减少电池内部反射和电荷复合,提高电池的转换效率和稳定性。
目前,n型topcon晶体硅太阳能电池的转换效率已经达到了24.5%。
二、正银主栅浆料的制备方法正银主栅浆料是n型topcon晶体硅太阳能电池的重要组成部分,它在电池的主栅区域起到了提高电池转换效率和稳定性的作用。
传统的正银主栅浆料是由银粉、有机物和有机溶剂混合而成,但这种浆料容易产生氧化和剥落等问题,影响电池的性能。
为了解决这个问题,研究人员提出了一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法。
具体步骤如下:1.制备玻璃粉:将适量的硅酸钠和硅酸铝溶解在水中,加热至1000℃以上,形成玻璃熔体,然后将熔体冷却并研磨成粉末。
2.制备正银主栅浆料:将玻璃粉与银粉、有机物和有机溶剂混合,在高温下进行反应,形成一种均匀的浆料。
3.涂覆电池:将正银主栅浆料涂覆在n型topcon晶体硅太阳能电池的主栅区域,并在高温下进行烘干和烧结,形成一层均匀的正银主栅层。
三、正银主栅浆料的性能分析使用玻璃粉制备的正银主栅浆料具有以下特点:1.高温稳定性:玻璃粉可以在高温下稳定存在,不易氧化和剥落,保证了电池的长期稳定性。
2.良好的粘附性:玻璃粉可以与银粉和硅片表面形成牢固的结合,提高了正银主栅层的粘附性和稳定性。
n形电池光伏
n形电池光伏
N型电池光伏技术是一种高效的光伏技术,其电池结构为N型单晶硅,具有较高的转换效率和稳定性。
N型电池的制造工艺简单,成本较低,并且具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
此外,N型电池的光电性能较好,能够在不同光照条件下保持较高的转换效率。
目前,N型电池光伏技术已经得到了广泛应用,越来越多的企业和家庭开始采用N型电池光伏系统来生产清洁能源。
未来,随着技术的不断进步和应用范围的不断扩大,N型电池光伏技术有望成为主流的光伏技术之一。
N型硅太阳电池总结剖析
1 N型背结背接触晶体硅电池高转化效率机理首先,与掺硼(B)的P型晶体硅材料相比,掺磷(P)的N型晶体硅材料具有如下优势:(1)N 型材料中的杂质(如一些常见的金属离子)对少子空穴的捕获能力低于P型材料中的杂质对少子电子的捕获能力。
相同电阻率的N型硅片的少数载流子寿命比P型硅片的高(2)选用掺磷的N型硅材料形成的电池则几乎没有光致衰减效应的存在。
因此,N型晶体硅电池的效率不会随着光照时间的加长而逐渐衰减。
(3)N型材料的少子空穴的表面复合速率低于P型材料中电子的表面复合速率。
因此,采用N型晶体硅材料少子空穴的复合将远低于P 型材料中的少子电子的复合。
(4)N型硅片对金属污杂的容忍度要高于P型硅片。
对于Fe ,Cr,Co,W,Cu,Ni等金属对P型硅片的影响均比N型硅片高。
而对于Au却是相反的。
但是对于现代晶体制备工艺而言,Au污杂已不再是主要问题。
(5)某些N型电池的生产工艺可以在200度以下进行,符合低成本、高产量、高效率的要求。
(6) N型硅电池组件在弱光下表现出比常规P型硅组件更优异的发电特性。
上述6大优势是N型晶体硅电池获得高转化效率的前提。
按发射极的成分和形成方式区分,n型太阳电池可以分为铝发射极、硼发射极和非晶硅/晶体硅异质结太阳电池3类。
按发射极的位置区分,n型太阳电池又可以分为前发射极和背发射极两类。
以下将对铝背发射极、硼前发射极和硼背发射极太阳电池的研究进展进行讨论。
背发射极要获得高的转换效率,需要满足3个条件。
与传统的常规电池相比,背结背接触电池具有:(1)受光面无电极遮挡损失。
(2)背电极优化使得电池的串联电阻提高。
因此可进一步优化电极宽度从而达到提高串联电阻的目的。
(3)提供更好的优化前表面陷光和实现极低反射率的潜力。
( 1 ) 硅基体要具有长的体少子寿命。
从图2可以看出,体少子寿命对电池效率的影响非常明显。
当体少子寿命从1000 # s缩短到100 # s时,电池绝对效率下降超过4%。
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N型高效单晶光伏电池技术目前P型晶硅电池占据晶硅电池市场的绝对份额。
然而,不断追求效率提升和成本降低是光伏行业永恒的主题。
N型单晶硅较常规的P型单晶硅具有少子寿命高、光致衰减小等优点,具有更大的效率提升空间,同时,N型单晶组件具有弱光响应好、温度系数低等优点。
因此,N型单晶系统具有发电量高和可靠性高的双重优势。
根据国际光伏技术路线图(ITRPV2015)预测:随着电池新技术和工艺的引入,N型单晶电池的效率优势会越来越明显,且N型单晶电池市场份额将从2014年的5%左右提高到2025年的35%左右。
本文论述了N型单晶硅及电池组件的优势,并介绍了各种N型单晶高效电池结构和特点,及相关技术发展现状和产业化前景。
1.引言由于晶硅太阳电池成熟的工艺和技术、高的电池转换效率及高达25年以上的使用寿命,使其占据全球光伏市场约90%份额。
理论上讲,不管是掺硼的P型硅片还是掺磷的N型硅片都可以用来制备太阳能电池。
但由于太阳能电池是基于空间航天器应用发展而来的,较好的抗宇宙射线辐照能力使得P型晶硅电池得到了充分的研究和空间应用。
技术的延续性使目前地面用太阳能电池90%是掺硼P型晶硅电池。
而且,研究还发现N型晶硅电池由于p+发射结均匀性差导致填充因子较低,并且长期使用或存放时,由于发射结表面钝化不理想等原因电池性能会发生衰退。
另外,B2O3的沸点很高,扩散过程中始终处于液态状态,扩散均匀性难以控制,且与磷扩散相比,为了获得相同的方块电阻需要更长的时间和更高的温度,导致材料性能变差。
所以与在N型硅片上形成掺硼p+发射结在工业生产中比较困难。
然而,地面应用并不存在宇宙射线辐照的问题,而且随着技术的发展,原来困扰N型晶硅电池的发射结浓度分布、均匀性、表面钝化等技术难题已经解决。
随着市场对电池效率的要求越来越高,P型电池的效率瓶颈已越发明显。
N型晶硅电池由于其高少子寿命和无光致衰减等天然优势,具有更大的效率提升空间和稳定性,成为行业关注和研究的热点。
根据图1和2国际光伏技术路线图ITRPV2015的预测,随着背接触(BC)、异质结(HIT)等电池新结构,及激光、离子注入等新技术的引入,N型单晶电池的效率优势会越来越明显,且单晶硅在今后几年的市场份额会逐步增加,到2025年将超过多晶硅,占据光伏市场份额首位,其中80%以上为N型单晶。
表1列举了Panasonic,SunPower,Sharp 不同电池结构实验室的电池转化效率记录,大面积HBC电池最高效率已达到25.6%,展现了强大的发展潜力。
图1 ITRPV2015晶硅电池效率预测图2 ITRPV2015不同类型硅片市场份额预测表1 部分机构N型单晶电池的最高转换效率本文论述了n型单晶硅及电池组件的优势,并介绍了各种N型单晶高效电池结构和特点,相关技术发展现状及产业化前景。
2.N型单晶硅材料及电池组件的优势与P型单晶硅相比,n单晶硅的生产制备没有本质的区别,是非常成熟的工艺技术,随着N型单晶硅生产规模的扩大和技术的进步,两者之间的生产成本将会越来越接近。
磷掺杂的N型单晶硅及电池组件较硼掺杂的P型单晶硅及电池组件有许多明显的优势。
首先,N型材料中的杂质对少子空穴的捕获能力低于P型材料中的杂质对少子电子的捕获能力,相同电阻率的N型CZ硅片的少子寿命比P型硅片的高出1~2个数量级,达到毫秒级。
且N型材料的少子空穴的表面复合速率低于P型材料中电子的表面复合速率,因此采用N型晶硅材料的少子空穴的复合将远低于P型的少子电子的复合。
其次,N型硅片对金属污染的容忍度要高于P型硅片。
如图3所示,Fe,Cr,Co,W,Cu,Ni等金属对P型硅片少子寿命的影响均比N型硅片大,由于带正电荷的金属元素具有很强的捕获少子电子的能力,而对于少子空穴的捕获能力比较弱,所以对于少子为电子的P型硅片的影响比少子为空穴的N型硅片影响要大,即在相同金属污染的情况下,N型硅片的少子寿命要明显高于P型硅片。
但对于Au却是相反地,但对于现代工艺技术而言,Au 污染已不再是问题。
图3 金属杂质在硅中的复合行为1973年H.Fischer等发现P型掺硼CZ晶硅电池在光照下会发生明显的电性能衰减。
1997年J.Schmidt等证实硼掺杂Cz晶体电池出现光致衰减是由于光照或电流注入导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合中心,从而使少子寿命降低,引起电池转换效率下降。
2006年A.Herguth等人发现在一定的温度和光照条件下,可以使硼氧复合体形成复合活性较低的中间态,在一定程度上降低由硼氧复合体复合中心导致的光致衰减。
而掺磷的N型晶体硅中硼含量极低,本质上消除了硼氧对的影响,所以几乎没有光致衰减效应的存在。
最后,由于N型基体材料高的少子寿命,N型晶硅组件在弱光下表现出比常规P型晶硅组件更优异的发电特性。
如图4所示,N型晶硅组件在光强小于600W/m2的弱光情况下,相对发电效率明显高于P型晶硅组件。
图4 N型和P型晶硅组件相对效率随入射光强度的变化曲线3.N型单晶电池结构和特点目前研究的N型单晶高效电池主要有:PERT电池,PERL电池,HIT电池,IBC电池,HBC电池等。
PERT电池根据其发射结的位置可分为正结型(p+nn+)和背结型(n+np+),根据其受光面不同分为单面受光型和双面受光型。
PERL电池根据其受光面不同,也可分为单面受光型和双面受光型。
如图5所示。
本文将就几种典型电池的结构和工艺特点进行重点介绍。
图5 N型单晶硅太阳能电池的分类3.1 N-PERL电池PERL电池是发射结钝化背面局部扩散电池(PassivatedEmitterRearLocally-diffused),其结构特点是背面局部接触处重掺杂以降低电池背面局部接触区域的接触电阻和复合速率。
背面局部重掺可以通过不同的工艺方式实现,比较常用的是激光掺杂和离子注入等。
另外,PERL电池根据其受光面不同,可分为单面受光型和双面受光型。
单面受光型电池背面一般为全金属背电极覆盖,而双面受光型一般为丝网印刷正反面对称结构,背面可接收反射光线,结合双玻组件技术可提高3%以上的总发电量。
德国Fraunhofer实验室利用PassDop技术制备的n-PERL小面积电池(4cm2),其转化效率达23.2%(Voc=699mV,Jsc=41.3mA/cm2,FF=80.5%),电池结构如图6所示。
基体材料为N型CZ单晶硅,正面通过离子注入形成硼掺杂p+发射结,正面采用ALD工艺沉积Al2O3钝化层钝化发射结降低表面复合速率,再用PECVD沉积SiNx形成减反膜。
正面光刻工艺开槽后用蒸镀方法形成Ti/Pb/Ag金属电极,背面利用激光掺杂技术形成局部背场,如图7所示。
其工艺特点是先在背面PECVD法生长一层磷掺杂的a-SiCx 钝化层,再利用激光在熔融钝化层的同时将其中的磷元素掺杂进晶体硅形成局部重掺,最后通过PVD的方法形成Al背面电极。
背面磷掺杂的a-SiCx钝化层具有很好的钝化效果,金属接触区域n++局部重掺在降低接触电阻的同时,减少了金属接触区域的复合,提升了电池的开路电压和填充因子。
电池Uoc达699mV,FF达80.5%,显示了良好的表面钝化效果和接触特性。
PassDop技术采用成熟的激光掺杂技术在形成背面局部接触窗口的同时形成局部重掺,在不额外增加工艺步骤的情况下实现了PERL电池结构,是一种非常有应用前景的N型高效电池的技术。
图6 德国FraunhoferPassDop技术PERL电池结构示意图图7 PassDop激光掺杂示意图(a)基体硅背面(b)沉积磷掺杂的a-SiCx钝化层(c)激光开槽形成局部重掺(d)沉积Al背电极日本三菱电机的n-PERL电池则采用双面受光型结构,在156*156mm2大面积单晶硅片上实现转化效率21.3%(Jsc=39.8mA/cm2,Voc=677mV,FF=80.5%),电池结构如图8所示。
其正面发射结利用APCVD的方法沉积硼硅玻璃后经热扩散形成P型发散结,再采用ALD沉积Al2O3钝化p+发射结以降低表面复合速率。
与Fraunhofer的N型PERL 电池背面结构不同的是,除了在电极下局部重掺形成LBSF,以有效地降低背面接触位置的复合速率及接触电阻外,其背面局部接触之间通过扩散形成一层均匀的N型掺杂层,可有效降低由于N型材料相对较高的体电阻率所引起的电阻损耗。
背面栅状电极通过精准对位准确覆盖于局部重掺区域形成双面受光电池结构。
此电池结构兼具PERT和PERL电池结构的优点,但因引入多步掺杂工艺而额外增加了工艺复杂度及制造成本而未被广泛采用。
图8 日本三菱电机PERL电池结构示意图3.2 N-PERT电池PERT电池是发射结钝化全背场扩散电池(PassivatedEmitterRearTotally-diffused),其结构特点是背表面扩散全覆盖以降低电池的背面接触电阻和复合速率。
背面全背场扩散可以通过不同的工艺方式实现,主要包括管式扩散,外延生长法,离子注入法等。
英利公司PANDA电池是采用双面受光型PERT结构的大面积电池(239cm2),并且已实现量产,最高转化效率为20.76%(Voc=650.3mV,Jsc=39.6mA/cm2,FF=80.63%),电池结构如图9所示。
其在普通化学制绒的N型Si片上,通过硼磷管式共扩散制备正面P 型发射结和N型背面,然后通过PECVD技术在前后表面制备钝化层和减反膜,正反面电极使用常规丝网印刷工艺完成。
PANDA电池双面发电的设计,能够同时接受从正面和背面进入电池的光线从而实现双面发电的功能;正面采用细密栅线的设计,减少了遮光面积,提高了电池的短路电流。
与规模化生产的IBC、HIT等N型电池相比,其结构简单、制备成本低、工艺流程短,与现有的P型生产线相兼容,容易实现大规模量产。
图9 英利公司PANDA电池结构示意图比利时IMECn-PERT电池是背结型大面积电池(225cm2),转化效率达21.51%(Voc=675.9mV,Jsc=39.35mA/cm2,FF=80.9%),电池结构如图10所示。
正面为N 型前表面场,背面为通过外延法生长的P型晶硅背发射结,再用ALD法生长Al2O3钝化层钝化背面。
外延法生长背面P型发射结技术目前仍然处理实验室研究阶段,其量产可能性还有待验证。
图10 IMECPERT电池结构示意图为了进一步降低背面复合速率实现背面整体钝化,并去除背面开膜工艺,钝化接触技术近年来成为行业研究热点。
德国Fraunhofer开发的Topcon (TunnelOxidePassivatedContact)技术在小面积电池(4cm2)上实现25.1%的转化效率(Voc=718mV,Jsc=42.1mA/cm2,FF=83.2%),电池结构如图11所示。