非掺杂异质结全背太阳电池
TOPCon新生态已形成，TOPCon背接触引领下一代电池发展。未来，八年左右，钙钛矿/异质结叠层太阳电池将推动晶硅电池效率达到30%以上。以下为嘉宾发言实录：感谢索比的邀请，今年是第二届的活动，去年我们也在
能够反射的长波有限，因此其转换效率有局限性。PERC：通过背面钝化膜取代全铝背场的结构迭代，自 2015 年起逐步取代 BSF 电池，并于 2019 年超越
BSF 成为光伏主流电池。PERC 电池
全称为发射极及背面 钝化电池技术，其与 BSF 电池在结构上差异不大，最大的区别在于 PERC 电池用背
面钝化膜(Al203/SiNx)取代了传统的全铝背场，增强了长波的内背反射，降低了背 面的
隧穿氧化层钝化接触电池(Tunnel Oxide Passivating
Contacts)，是一种使用超薄隧穿氧化层和掺杂多晶硅层作为钝化层结构的太阳电池，同时兼具良好的接触性能，可以极大地提升
检测实验室标定全面积电池最高转化效率达到 25.4%，成为商业化全 面积电池效率记录的保持者，为后续的 N 型 TOPCon 电池的扩产奠定基础。HJT 电池：传统晶体硅太阳电池的 p-n 结
太阳电池的 p-n 结都是由导电类型相反的同一种材料 晶体硅组成的，属于同质结电池。而异质结(heterojunction，HJT)就是指由两种不同的半导体材料组成的结。其工作基本原理与普通太阳能电池相同
晶体硅和非晶硅之间添加一层本征非晶 硅薄层来减小载流子的复合。
发展历史：从上世纪 80 年代，实验室就开始研究晶体硅和非晶硅叠加的电 池，1990 年最先由日本的三洋公司提出异质结的基本结构，2015
Cell，PCC)太阳电池，在聚光系统下转换效率19.7%;1985年Swanson教授创立SunPower，研发IBC电池。1993年，SunPower全背接触电池帮助本田赢得澳洲太阳能汽车挑战赛
电池片技术
晶体硅异质结太阳电池(HJT)是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池 与薄膜电池的优势，具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发 电等优点，技术具有颠覆性
光伏行业龙头。
未来 5 年：电池片是光伏产业链重大技术变革环节，设备受益迭代需求。
技术发展史：铝背场 BSF 电池(1 代， 2017 年以前)PERC 电池(2 代，2017
型硅片(c-Si)及基极，在正面、背面都采用非晶硅薄膜(a-Si)形成异质 结结构，正面使用本征非晶硅薄膜和 P 型非晶薄膜沉积形成 PN 异质结，背面同样使用本 征非晶硅薄膜和 N 型非晶薄膜
》，中国专利信息中心，中金公司研究部
PECVD环节：改进钝化及掺杂效果
本征层的改进：优化界面层钝化及降低内部缺陷
异质结电池之所以能够获得更高的转化效率，一个重要原因就在于本征非晶硅薄膜对于
公司研究部
图表：i-in-p镀膜顺序
资料来源：《异质结太阳能电池PECVD工艺受硼污染解决方法》，中国专利信息中心，中金公司研究部
掺杂层的改进：纳米晶硅/微晶硅替代非晶硅
电池，Heterojunction with Intrinsic Thin layer)是一种在 P 型氢化非晶硅和 n 型氢化非晶硅与 n 型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜的电池结构。标准
的晶体结构具有不连续性，悬挂键密度高导致缺陷密度大，非晶硅层通过降低表面悬挂键的密度实现优良的界面钝化;2)HIT 电池在单晶硅衬底和掺杂非晶硅薄膜之间插入了一层较薄的本征非晶硅薄膜，使得异质结界面的界面态
。 (三)电池片：PERC 已成主流，HJT 蓄势待发 高性价比助力P型占据主流。根据基体硅掺杂种类的不同(硼或磷)，晶硅太阳电池可分为P型和N型电池。其中，P型起步较早，工艺技术通过持续改进已趋于成熟
