击穿效应,是半导体器件和光伏电池的主要结构单元。根据PN结内部结构的不同,分为同质结和异质结。HIT电池是由晶硅衬底和非晶硅薄膜构成,因此称为异质结电池。
异质结电池最早由日本三洋于1990年研发
异质结电池一般是以 N型硅片为衬底,在正面依次本征富氢非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜,然后在背面依次沉积本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜。在非晶硅薄膜两侧再沉积80-100nm的透明导电氧化物薄膜 TCO
%,非常接近它的理论光电转化效率极限29.4%。在物理法则下,晶硅电池的效率提升之路正变得越来越窄。为了实现更高的光电转换效率,越来越多的研究开始关注将晶硅电池与其它的高效率电池组成叠层电池
太阳能电池。
晶硅太阳能电池是第一代太阳能电池,经过数十年发展,技术已经非常成熟。目前,95%的光伏市场份额被晶硅太阳能电池所占据。实验室报导的最好的晶硅太阳能电池的光电转化效率已经达到26.6
转换效率的世界纪录。 我国晶体硅太阳电池最高效率取得了突破性进展。阿特斯创造了多晶硅PERC电池22.8%中国最高效率,也创造了世界多晶硅电池的效率纪录。隆基创造了单晶硅PERC电池24.03%的中国最高
和晶体硅组成的的叠层电池理论转换率极限更是高达43%。
现在,实验室中钙钛矿电池已经和晶硅最高效率相当,大面积的钙钛矿电池组件的效率基本上可以做到每年提升一个半百分点,同时解决一些稳定性的问题,这样
。
同样看中钙钛矿晶硅叠层电池的还有一家国内光伏巨头通威集团。2019年,通威成立钙钛矿团队,采用的便是高效硅基底电池和低成本和无毒稳定钙钛矿材料叠加的技术路线。
2019年,在全球最为知名的太阳能展会
组件在约60 ℃的工作环境下,能够比晶硅组件多输出15W的功率。
同时,稳定性较高,能够抗PID效应,无LID效应,首年衰减率降低50%,双面要比单面发电的电站多发10-20%电量。更薄、更轻的特性
以上。
除上述技术路线外,叠层电池、碲化镉、CIGS等技术也有了一定的新进展。随着光伏补贴逐渐退坡,投资企业对度电成本更加关注,未来哪种技术路线可以成为平价市场的首选?
欢迎扫描下方二维码关注智新研究院微信公众号,了解更加深入的光伏行业信息。
,约占市场份额的90%,大面积商品化电池效率单晶硅为16%至20%,多晶硅为15%至18%。此外,非晶微晶硅薄膜太阳能电池发展训读,占全球光伏组件销量的10%至15%。非晶硅与微晶硅叠层电池效率在8%至
的晶硅还有较大差距,在检验与测试流程方面也亟需标准化。而从长期发展来看,钙钛矿技术适合未来的叠层电池,可使转换效率超过30%,具有极大的商业价值。随着协鑫纳米、牛津光伏等实力企业大力加码钙钛矿技术
了25.2%,并逐渐接近晶硅太阳能电池的最高效率。
目前,钙钛矿光伏技术产业化进程中面临的主要挑战包括高效稳定环境友好的材料合成以及大尺寸组件制造的相关装备开发。除此,钙钛矿电池及组件的制备工艺水平与成熟
。
从全球来看,英国牛津光伏公司的太阳能电池转换效率居于领先地位。其推出的钙钛矿叠层电池光电转换效率已经达到了28%的世界纪录,这也超过了26.7%的单晶硅电池效率纪录。同时,牛津光伏公司的钙钛矿
太阳能电池的吸收层就是单晶硅或者多晶硅;薄膜太阳能电池的吸收层一般是厚度几个微米的薄膜材料;而钙钛矿太阳能电池的吸收层就是钙钛矿。
1883年,美国发明家Charles Fritts成功制造了人类第一
材,融合汉能全球领先的薄膜太阳能技术,用非晶硅氧和硅碳合金薄膜作为钝化层,以微晶硅氧合金材料作为窗口层,显著提高了开路电压和短路电流,实现SHJ电池转换效率的稳步突破。同时,汉能SHJ电池所采用的
高效和低成本优势,核心薄膜沉积设备已经完全实现国产化。我们还有自主的钙钛矿研发团队,已经初步取得SHJ+钙钛矿叠层电池的好成绩。
汉能成都研发中心成立于2011年,8年多来,在汉能首席科学家、联席
薄膜太阳能技术,用非晶硅氧和硅碳合金薄膜作为钝化层,以微晶硅氧合金材料作为窗口层,显著提高了开路电压和短路电流,实现SHJ电池转换效率的稳步突破。同时,汉能SHJ电池所采用的ITO材料透明导电膜和
,已经在四川双流实现量产,该技术同时具有高效和低成本优势,核心薄膜沉积设备已经完全实现国产化。我们还有自主的钙钛矿研发团队,已经初步取得SHJ+钙钛矿叠层电池的好成绩。