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1、HIT Solar Cell Technology,sevenstar,三洋HIT电池的发展,至2008年世界HIT电池的研究现状,三洋双面HIT电池结构图,晶硅/非晶硅异质结结构 增加开路电压，提高转换效率,HIT电池工艺制程,1.硅片清洗制绒,2.正面用PECVD制备本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜,3.背面用PECVD制备本征非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜,4.在两面用溅射法沉积透明导电氧化物薄膜,5.丝网印刷制备电极,三洋HIT电池为双面电池 R&R 工艺给出的为单面电池，没有突破双面电池的技术,HIT电池的优点,HIT电池具有较高的开路电压VOC，三洋规模化生产效率可超过20%。 良好的温
2、度特性。室外使用温度经常会达到70-80度，在同样的高温下，HIT电池比晶硅太阳电池性能衰减更少。 HIT电池工艺均在200度以下，对于衬底硅材料的要求较低。热能投入少，同时对环境洁净程度要求较低。 全部在线式设备，易于实现自动化,效率可以做到19%，与17%的常规电池效率相比，相当于节省9%的成本 温度特性0.3%/K vs. 0.43%/K，增加4%的能量输出，节省4%的成本。,R&R 电池的优点,工艺对比,工艺步骤增加，设备更复杂。参考SunFab生产线的成本，R&R的设备价格会比较昂贵。 周边刻蚀工序只能放在最后，不能像常规工艺那样提前 非晶硅的主流PECVD工艺为直接式，频率一般为1
3、3.56MHz，管式PECVD设备也可以实现,三洋产能增长缓慢,近年三洋的电池产能排名不断降低，到2009年已经跌出前十。相似的垄断技术企业First Solar和SunPower一直保持强劲的增长。,HIT技术难点,非晶硅太阳电池的研究，现在主要着重于改善非晶硅膜本身性质，以减少缺陷密度。严格控制a-Si/c-Si界面质量，不断降低缺陷态密度。 优化光陷，降低反射率。 提高透明导电膜的电导率，透射率。 降低金属栅线的接触电阻。,PECVD技术难点一,等离子体的不稳定性。等离子体的稳定性是一个复杂的问题。等离子体本身是由电子、离子等带电电荷组成的准中性气体, 因此, 它的状态容易受到外界条件的
4、影响而发生变化。衬底表面的带电状态、反应器壁的薄膜附着、电源的波动、气体的流速等都会改变等离子体的状态, 改变其中活性粒子的种类及数量, 从而改变所沉积薄膜的性质; 另外在大规模生产中, 在较大的面积上保持等离子体的均匀性也是一件困难的事。这种差异的原因往往是隐性的, 解决这一问题需要精通等离子体的专业知识。,PECVD技术难点二,等离子体中电子及离子辐照对沉积薄膜结构及电子学特性损伤。等离子体加工过程中另一方面的问题是等离子体损伤, 主要指离子轰击及光子辐照, 除了会降低沉积膜的质量外, 还对晶体Si 衬底带来损伤。光谱响应的研究结果发现利用等离子体技术制备的HIT 电池, 在蓝光区, 光谱
5、响应提高, 而在红光区, 光谱响应降低, 这一方面表明本征层的钝化作用提高了蓝光区的光量子效率, 另一方面表明等离子体对器件的损伤深入到器件内部, 造成主要在Si体内被吸收的红光区的量子效率下降。为降低等离子体损伤, 需要严格控制等离子体的放电功率, 将其降低至最小, 以能维持放电为准, 这实际上降低了等离子体的稳定性, 增加了工艺参数控制的难度。,PECVD技术难点三,硼和磷的掺杂浓度难以提高。沉积P型和N型非晶硅的过程中，要同时实现对硅的掺杂。所用的反应物为硼烷和磷烷。目前用这两种气体进行掺杂，无论如何增加反应气体的浓度，沉积的非晶硅膜很难得到高于1019次方的掺杂浓度。而常规晶体硅扩散工艺得到的掺杂浓度一般为1021。,
