《N型高效单晶光伏电池技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《N型高效单晶光伏电池技术（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、型高效单晶光伏电池技术目前 P 型晶硅电池占据晶硅电池市场的绝对份额。然而，不断追求效率提升和成本降 低是光伏 行业永恒的主题。N型单晶硅较常规的P型单晶硅具有少子寿命高、光致衰减小等优点，具有更大 的效率提升空间，同时， N 型单晶组件具有弱光响应好、温度系数低等 优点。因此， N 型单晶系统 具有发电量高和可靠性高的双重优势。根据国际光伏技术路线图(ITRPV2015 )预测：随着电池新技术和工艺的引入，N型单晶电池 的效率优势会越来越明显， 且 N 型单晶电池市场份额将从 2014年的 5%左右提高 到 2025 年的 35%左右。 本文论述了 N 型单晶硅及电池组件的优势， 并介绍了各
2、种 N 型单 晶高效电池结构和特 点，及相关技术发展现状和产业化前景。1. 引言由于晶硅太阳电池成熟的工艺和技术、 高的电池转换效率及高达 25 年以上的使用寿命， 使其 占据全球光伏市场约 90%份额。理论上讲，不管是掺硼的 P 型硅片还是掺磷的 N 型硅 片都可以用 来制备太阳能电池。 但由于太阳能电池是基于空间航天器应用发展而来的， 较好 的抗宇宙射线辐照 能力使得 P 型晶硅电池得到了充分的研究和空间应用。技术的延续性使目前地面用太阳能电池 90%是掺硼 P 型晶硅电池。而且，研究还发现 N 型晶硅电池由于 p+ 发射结均匀性差导致填充因子较低，并且长期使用或存放时，由于发 射结表面
3、钝化不理想等原因电池性能会发生衰退。另外， B2O3 的沸点很高，扩散过程中始 终处于液态状态， 扩散均匀性难以控制， 且与磷扩散相比， 为了获得相同的方块电阻需要更 长的时间和更高的温度， 导致材料性能变差。 所以与在 N 型硅片上形成掺硼 p+ 发射结在工 业生产中比较困难。然而，地面应用并不存在宇宙射线辐照的问题，而且随着技术的发展，原来困扰 N 型 晶硅电池 的发射结浓度分布、 均匀性、 表面钝化等技术难题已经解决。 随着市场对电池效率 的要求越来越 高， P 型电池的效率瓶颈已越发明显。 N 型晶硅电池由于其高少子寿命和无光 致衰减等天然优势， 具有更大的效率提升空间和稳定性，成为行
4、业关注和研究的热点。根据图1和2国际光伏技术路线图ITRPV2015的预测，随着背接触(BC )、异质结(HIT )等电池新结构，及激光、离子注入等新技术的引入，N型单晶电池的效率优势会越来越明显，且单晶硅在今后几年的市场份额会逐步增加，到 2025 年将超过多晶硅，占据光 伏市场份额首位，其中80%以上为N型单晶。表1列举了 Panasonic, SunPower，Sharp不同 电池结构实验室的电池转化效率记录，大面积 HBC 电池最高效率已达到 25.6% ，展现 了强大的发 展潜力。-A3E首* BM/PIRC 卩 tVP Mie SiP ivpiiiwolike S* BM/Pffi
5、C n 艸 M ihoiw-luck toiitdi r telkFi 丹科 Si0SJ/FI Kt p trjr H?iniegOJLSWLARIIWNI图8日本三菱电机PERL电池结构示意图3.2 N-PERT 电池PERT电池是发射结钝化全背场扩散电池(PassivatedEmitterRearTotally-diffused),其结构特点是背表面扩散全覆盖以降低电池的背面接触电阻和复合速率。 背面全背场扩散可 以通过不同的工艺方式实现，主要包括管式扩散，外延生长法，离子注入法等。英利公司PANDA电池是采用双面受光型PERT结构的大面积电池(239cm2)，并且已实现量产，最高转化效率为 20.76%( Voc=65
