纳米太阳能电池
摘要
异质结技术是目前硅光伏行业积极讨论的热门话题。Hevel最近成为首批采用其旧的微晶组件生产线用于生产高效硅异质结(SHJ)太阳能电池和组件的公司之一。根据Hevel自身的经验，本文将介绍从
硅片制绒到最终组件封装的所有生产步骤。
引文
近年来，硅光伏产业中的许多太阳能电池和组件生产商被迫升级现有生产线使其适应新技术的生产，从而能够向市场提供高效和低成本的组件。最常见的升级改造是从Al
2009年，日本科学家Tsutomu Miyasaka率先将钙钛矿材料用于染料敏化太阳能电池作为吸光材料，采用CH3NH3PbI3敏化TiO2阳光极和液态I3-/I-电解质获得了3.8%的光电
钙钛矿组件获得全球首次IEC稳定性测试报告，协鑫纳米实用化钙钛矿组件在1241.16平方厘米的有效面积上达到了15.31%的效率，钙钛矿电池商业化已经指日可待，作为最具潜力的电池技术，下一个十年，有足够的理由相信，钙钛矿也将在工业化中实现高效率生产。届时，光伏行业将迎来一场新的变革。
与厦门大学化学化工学院洪文晶教授团队、英国兰卡斯特大学科林兰伯特院士合作，在国际上首次报道了钙钛矿材料在纳米尺度电荷输运中的独特量子干涉效应，为制备基于量子效应的钙钛矿材料和器件提供了可能，相关研究成果
于近日在线发表于国际权威期刊《自然通讯》上。
钙钛矿材料由于其优异的光电子学特性成为近年来材料科学研究热点，在太阳能电池、发光二极管和光电检测器等领域已有诸多成功应用。电荷在钙钛矿材料中的输运过程是影响
太阳能电池之上。
图2. 钙钛矿-硅异质结叠层电池的示例
使用低成本解决方案、与钙钛矿结合可以使硅电池效率显著提高到25-30%。2018年，牛津光伏公布了钙钛矿-硅叠层电池28.0%转化效率
提高发电量。
3. 量产化进展
为加快钙钛矿-硅叠层太阳能电池和组件量产技术的发展，牛津光伏今年与光伏设备供应商梅耶博格签署了合作协议，率先在牛津光伏德国试验工厂内安装了一条100兆瓦硅异质结
第一站
协鑫纳米
2019国际光伏专家团考察的第一站便是全球光伏行业的研究热点钙钛矿太阳能电池。众所周知，在钙钛矿领域，协鑫早已进行其产业化布局并取得了可喜的成绩。今年2月，协鑫集团旗下苏州协鑫
，计划于2020年实现钙钛矿光伏组件的商业化生产。
苏州协鑫纳米科技有限公司成立于2016年9月，位于苏州工业园区2.5产业园，主要从事新型太阳能电池钙钛矿太阳能电池的研发及产业化开发。协鑫纳米的技术
并将其转换为蓝光。
图：通过等离子工艺处理硅烷气体生成硅纳米晶体
将硅与之配对的有机分子是一种叫做Anthracene的碳灰，基本上是煤烟。研究成果描述了一种将硅与蒽进行化学连接的方法，产生一条
激发出两个电子而不是一个电子，这个方法为新型太阳能电池打开了一扇门，有望使晶硅太阳能转化效率从29%的理论极限突破到35%。
而德州大学和加州大学研究人员的发现，更有望让晶硅光电转化效率成倍提高
。HJT生产工艺是纳米级的，因此高度依赖精密设备，生产也是智能化，因此降本主要集中在设备价格和耗材上。REC目前没有披露具体的成本数据，根据MB公开宣讲的方案，按REC平均24.5%效率计算，假定主要辅材
/rec-group-kicks-mass-production-its-ground-breaking-alpha-module-singapore)
根据REC披露的信息，该项目开始量产的是Alpha系列太阳能电池
。
研究人员从大约二十年前在伯克利国家实验室的研究小组进行的一项研究中汲取了灵感，该研究表明了使用半导体纳米棒和聚合物制造混合太阳能电池的潜力。尽管伯克利实验室的团队和其他几个团队试图将有机分子与胶体
。最近，一些研究强调了通过结合胶体量子点(CQD)，可以收集红外光子的纳米粒子和有机发色团(吸收可见光光子并赋予分子颜色的分子部分)来制造半导体的优势。尽管如此，到目前为止，由于不同组分之间的化学不
量子点。但是，这种方法合成出的PbS量子点尺寸分布不佳(尤其大尺寸)，影响载流子的迁移。为了解决这一问题，张建兵副教授团队首次采用ZnS纳米棒到PbS量子点的阳离子交换方案，其基本思想是依靠由棒到点转变
和生长的中间态，研究了从棒到点的形貌转变过程和机理以及量子点的生长控制机制。其中反应过程中从棒到点不同时间的形貌演变过程如下图透射电子显微镜所示。
图为ZnS纳米棒到PbS量子点
，这种方法合成出的PbS量子点尺寸分布不佳(尤其大尺寸)，影响载流子的迁移。
为了解决这一问题，张建兵副教授团队首次采用ZnS纳米棒到PbS量子点的阳离子交换方案，其基本思想是依靠由棒到点转变
尺寸分布外，表面还具有卤素Cl-离子钝化，实现了较好的表面缺陷态控制。基于这种方案合成的高质量大尺寸窄带隙PbS量子点，最终获得了效率世界领先的带隙为0.95 eV的PbS量子点红外太阳能电池，其结构和
