什么是***電池
***電池，又稱為異質(zhì)結(jié)電池，是以*型單晶硅為基底，在前后表面分別沉積不同特性的硅基薄膜疊層和透明導(dǎo)電薄膜。標(biāo)準(zhǔn)晶體硅太陽能電池是一種同質(zhì)結(jié)電池，即**結(jié)是在同一種半導(dǎo)體材料上形成的，而異質(zhì)結(jié)電池的**結(jié)采用不同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。
登錄后查看在****年發(fā)明出***電池并申請(qǐng)為注冊(cè)商標(biāo)，因此登錄后查看又被稱為***(************** **********)或***(******* **************)。
華晟新能源喜馬拉雅***-****異質(zhì)結(jié)電池
登錄后查看結(jié)構(gòu)如下圖所示，首先在*型單晶硅片(*-**)的正面沉積很薄的本征非晶硅薄膜(*-*-**:*)和*型非晶硅薄膜(*-*-**:*)，然后在硅片的背面沉積很薄的本征非晶硅薄膜(*-*-**:*)和*型非晶硅薄膜(*-*-**:*)形成背表面場(chǎng)；再在電池的兩面通過***沉積透明氧化物導(dǎo)電薄膜(*********** ********** *****，***)，***不僅可以減少收集電流時(shí)的串聯(lián)電阻，還能起到減反作用；最后在***上制作金屬電極。
異質(zhì)結(jié)的**結(jié)采用不同半導(dǎo)體材料構(gòu)成雙異質(zhì)結(jié)：在寬帶隙的*型和*型半導(dǎo)體材料之間插入一薄層窄帶隙的材料。
***技術(shù)通過在**結(jié)之間插入本征非晶硅作為緩沖層，對(duì)晶體硅表面起到良好的鈍化作用，很好地解決了常規(guī)電池?fù)诫s層和襯底接觸區(qū)域的高度載流子復(fù)合損失問題，實(shí)現(xiàn)較高的少子壽命和開路電壓。
***電池的發(fā)展階段
***電池的發(fā)展歷程可以分為初步發(fā)展階段、工業(yè)化階段、商業(yè)初期、商業(yè)化量產(chǎn)爆發(fā)期四個(gè)階段。
***電池的優(yōu)勢(shì)
*、轉(zhuǎn)換效率高
主要得益于*型硅襯底以及非晶硅對(duì)基底表面缺陷的雙重鈍化作用。
目前量產(chǎn)效率普遍已在**%以上；**%以上的技術(shù)路線已經(jīng)非常明確，即在前后表面使用摻雜納米晶硅、摻雜微晶硅、摻雜微晶氧化硅、摻雜微晶碳化硅取代現(xiàn)有的摻雜；***未來疊加***和鈣鈦礦轉(zhuǎn)換效率或可提升至**%以上。
*、工藝流程短
***電池工藝主要包括*個(gè)環(huán)節(jié)：制絨、非晶硅沉積、***沉積、絲網(wǎng)印刷；遠(yuǎn)少于****(**個(gè))和******(**-**個(gè))。其中，非晶硅沉積主要使用*****方法。
***薄膜沉積目前有兩種方法：***(反應(yīng)等離子體沉積)和***(物理化學(xué)氣相沉積)。***專利普及率高，而***技術(shù)發(fā)展成熟，提供設(shè)備的廠家較多。
*、低溫工藝
***電池由于采用硅基薄膜形成*-*結(jié)，因而最高工藝溫度就是非晶硅薄膜的形成溫度(~***℃)，從而避免了傳統(tǒng)熱擴(kuò)散型晶體硅太陽電池形成*-*結(jié)的高溫(約***℃)。低溫工藝節(jié)約能源，而且采用低溫工藝可使硅片的熱損傷和變形減小，可以使用薄型硅片做襯底，有利于降低材料成本。三洋(現(xiàn)松下)公司最近獲得的高效率***電池都是在厚度小于*****的硅片上獲得的。
*、高開路電壓
***電池由于是在晶體硅和摻雜薄膜硅之間插入了本征薄膜*-*-***，它能有效地鈍化晶體硅表面的缺陷，因而***電池的開路電壓比常規(guī)電池要高許多，從而能夠獲得高的光電轉(zhuǎn)換效率。目前***電池的*達(dá)到了*****。
*、低溫度系數(shù)
太陽電池的性能數(shù)據(jù)通常是在**℃的標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)量的，然而光伏組件的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境是室外，高溫下的電池性能尤為重要。由于***電池結(jié)構(gòu)中的非晶硅薄膜/晶體硅異質(zhì)結(jié)，其溫度特性更為優(yōu)異，前期報(bào)道的***電池性能的溫度系數(shù)為-*.**%/℃經(jīng)過改進(jìn)，電池的開路電壓得到提升，其溫度系數(shù)減小至-*.**%/℃，僅為晶體硅電池的溫度系數(shù)-*.**%/℃的一半左右，使得***電池在光照升溫情況下比常規(guī)電池有好的輸出。由于電池結(jié)構(gòu)中的非晶硅薄膜，因此***電池具有薄膜電池的優(yōu)點(diǎn)，弱光性能比常規(guī)電池要好。
*、無***與***，低衰減
由于***電池襯底通常為*型單晶硅，而*型單晶硅為磷摻雜，不存在*型晶硅中的硼氧復(fù)合、硼鐵復(fù)合等，所以***電池對(duì)于***效應(yīng)是免疫的。***電池的表面沉積有***薄膜，無絕緣層，因此無表面層帶電的機(jī)會(huì)，從結(jié)構(gòu)上避免***發(fā)生。
*、高雙面率
***正反面結(jié)構(gòu)對(duì)稱而且***薄膜是透光的天然就是雙面電池***的雙面率能達(dá)到**%以上(最高能達(dá)到**%)；雙面****的雙面率僅為**%+。
*、低碳足跡
據(jù)華晟新能源的數(shù)據(jù)，異質(zhì)結(jié)電池可降低原材料硅的使用，減少能源消耗，有效降低碳排放。華晟新能源在****年*月的碳足跡已降低至*****/*，較****組件減少*****/*，未來將通過一系列降本提效措施，將碳足跡降低至*****/*以下。
來源：華晟新能源
***電池工藝
相比于單晶****與******電池生產(chǎn)工序，***電池技術(shù)在工藝流程方面，大為縮短，主要工序只有四步：清洗制絨、非晶硅沉積、***沉積、絲網(wǎng)印刷。
***工藝流程
******主要工序及作用
*. 清洗制絨
制絨清洗工序，需要優(yōu)化電池的陷光性能，有效絨面結(jié)構(gòu)可使入射光在表面進(jìn)行多次反射和折射，延長(zhǎng)光程，增加光生載流子；需要形成潔凈表面，減少硅片表面不潔凈而引入的缺陷和雜質(zhì)，從而降低結(jié)界面處載流子的復(fù)合損失。
*. 非晶硅沉積
①目的：通過在硅片正背面沉積本征非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜可以使硅片獲得優(yōu)越的表面鈍化能力，也是獲得較高電池效率的重要條件，利用非晶硅優(yōu)異的鈍化效果，可將硅片的少子壽命大幅度提升。
②方法：目前量產(chǎn)使用的為團(tuán)簇式**射頻 ***** 設(shè)備，超高的工藝控制精度，輝光起輝*.**內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。為避免摻雜氣體沉積過程中導(dǎo)致的交叉污染，由*個(gè)主工藝反應(yīng)腔分別來沉積 *-*-**:*、*-*-**:* ( * 面)、*-*-** : *、*-*-**:* ( * 面)，使用 *** 作為前驅(qū)物(并通過**來調(diào)節(jié) ****比例)來沉積 *-*-**:*，加入摻雜氣體***、***，進(jìn)行相對(duì)應(yīng) *-*-**:*、*-*-**:*膜層的沉積，每層膜沉積厚度均控制在*—***之間。
*. ***沉積
①目的：***膜層在***電池中起著透光和導(dǎo)電作用，必須具有光學(xué)和電學(xué)性能，即同時(shí)滿足高透過率、高遷移率及低方阻的要求，并盡可能在鍍膜過程中減少對(duì)非晶硅膜層的損傷。要獲得低電阻率，可以通過增加載流子濃度和提高載流子遷移率實(shí)現(xiàn)。
由于非晶硅的導(dǎo)電性較差，所以在***電池的制作過程中，在電極和非晶硅層之間加一層***膜可以有效地增加載流子的收集。透明導(dǎo)電氧化膜具有光學(xué)透明和導(dǎo)電雙重功能，對(duì)有效載流子的收集起著關(guān)鍵作用，可以減少光的反射，起到很好的陷光作用，是很好的窗口層材料。
②方法：
*. 絲網(wǎng)印刷
①目的：為了將產(chǎn)生的電流導(dǎo)出，需要在電池片表面制作正、負(fù)兩個(gè)電極。制備電極的基本要求是：能與***薄膜形成良好的接觸，具有良好的導(dǎo)電性能，高電流收集效率等。目前行業(yè)內(nèi)最常用的制備電極的方法為絲網(wǎng)印刷，使用絲網(wǎng)印刷的方式在電池正背面印刷銀漿。
②方法：由于***電池不耐高溫，所以本項(xiàng)目采用銀漿不同于常規(guī)產(chǎn)品，工藝中使用低溫銀漿印刷及低溫固化，具體工藝流程包括背電極印刷、烘干、正電極印刷、烘干和低溫固化，固化溫度一般控制在***℃左右。
***電池的企業(yè)布局
****年，隨著登錄后查看技術(shù)迭代的進(jìn)行，***電池技術(shù)也因此得以爆發(fā)。據(jù)光伏頭條(微信號(hào)：**-****)梳理發(fā)現(xiàn)，這一年有**家企業(yè)投建***項(xiàng)目，合計(jì)產(chǎn)能*****，投資金額近****億元。
進(jìn)入****年之后，隨著各家異質(zhì)結(jié)企業(yè)產(chǎn)品量產(chǎn)下線，異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了新階段。****年*月，華晟新能源、東方日升、泉為科技、國(guó)晟科技、明陽光伏、璉升光伏等企業(yè)異質(zhì)結(jié)企業(yè)成立了****+俱樂部，這些企業(yè)是當(dāng)前異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的主要布局企業(yè)。
*、華晟新能源
作為異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，華晟新能源局了單面微晶、雙面微晶，***、銅電鍍與異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層電池等技術(shù)的研發(fā)，目前已投產(chǎn)異質(zhì)結(jié)電池和組件產(chǎn)能****。
華晟喜馬拉雅***-****異質(zhì)結(jié)電池
圖片來源：華晟新能源
*、東方日升
東方日升早****年就開始進(jìn)行異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。****年*月，東方日升常州金壇*吉瓦異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了首片下線，截止目前，已有超過年化***的異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能。按照規(guī)劃，東方日升將布局**吉瓦異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能。
圖片來源：東方日升
*、泉為科技
作為一家致力于新型能源發(fā)展和先進(jìn)光伏技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高科技企業(yè)，泉為科技勵(lì)志于成為全球領(lǐng)先的***高效綠能產(chǎn)品制造商及清潔能源運(yùn)營(yíng)綜合服務(wù)商。據(jù)泉為科技數(shù)據(jù)，其規(guī)劃有****+***電池片產(chǎn)能。
泉為科技泉耀高效電池片(***)
圖片來源：泉為科技
*、國(guó)晟科技
國(guó)晟科技 **** 年進(jìn)入新能源領(lǐng)域，規(guī)劃建設(shè)從硅材料、拉晶、超薄*型硅片、高效異質(zhì)結(jié)電池到大尺寸組件的全產(chǎn)業(yè)鏈。憑借業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的技術(shù)路線，已推出了兩個(gè) *** 組件系列： 向陽系列(***)和逐路系列(***)。
圖片來源：國(guó)晟能源
*、明陽光伏
明陽光伏 成立于****年*月，是登錄后查看全資子公司，公司致力于*型高效電池和高效組件的研發(fā)和制造，通過持續(xù)創(chuàng)新，打造國(guó)內(nèi)一流的高效光伏電池和組件制造中心。
*、璉升光伏
登錄后查看由璉升科技控股，是一家專注于高效異質(zhì)結(jié)(***) 太陽能電池技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，以及規(guī)模量產(chǎn)的科創(chuàng)企業(yè)。目前，璉升光伏在四川眉山的*.*** 高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池片項(xiàng)目已建成投產(chǎn)，江蘇南通****異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目處于開工階段。
璉升科技***-***系列高效異質(zhì)結(jié)電池
圖片來源：璉升科技
***電池的未來發(fā)展趨勢(shì)
據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，****年***市場(chǎng)占比為*%，****年將增長(zhǎng)至**.*%，到****年市場(chǎng)占比有望超三成。
****-**** 年不同電池技術(shù)路線市場(chǎng)占比變化趨勢(shì)
來源：中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)
據(jù)光伏頭條(微信號(hào)：**-****)統(tǒng)計(jì)，****年距今，中國(guó)綠發(fā)、大唐、國(guó)投、中國(guó)電建、華能、華電、能建、國(guó)家電投、中國(guó)中鐵等發(fā)布了**.*****的異質(zhì)結(jié)組件招標(biāo)項(xiàng)目。可見異質(zhì)結(jié)技術(shù)已經(jīng)普遍被央國(guó)企認(rèn)可。
對(duì)于***技術(shù)而言，其另一大優(yōu)勢(shì)在于與鈣鈦礦電池組成疊層電池。目前，異質(zhì)結(jié)/鈣鈦礦疊層電池當(dāng)前最高效率達(dá)**.**%，理論極限效率可突破**%。因此異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展前景。
內(nèi)容資料參考來源：美能光伏、華晟新能源、東方日升、智研咨詢等
