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【行业】光伏-聚焦HJT下一代电池技术领航员(26页)

光伏电池发电原理。光伏发电是一种把太阳能转化为电能的过程,其发电原理是太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴-电子对,在P-N结内建电场的作用下,N区的光生空穴流向P区,P区的光生电子流向N区,形成从N到P的光生电动势,从而使P端电势升高,N端电势降低,接通电路后就形成P到N的外部电流。电流可以送往蓄电池中存储起来,也可以直接推动负载工作。 TCO薄膜沉积:PVD是主流,RPD效率高价格贵。制备透明导电氧化层(TCO)薄膜,是用作减反射层和横向运输载流子至电极的导电层。TCO最关键的指标是透过率和电阻率,透过率越高且电阻率越低,对于入射光的利用和转换效率越好。透过率与电阻率对立,导电性好意味着载流子浓度高,而载流子浓度高会造成近红外区域吸收增加,则透过率降低。制备TCO目前有PVD和RPD两种方式,更主流的为PVD(PhysicalVapor Deposition)即物理气相沉积,其基本原理是辉光放电产生的氩离子轰击阴极靶材,靶材被溅射出来而沉积到基板表面。RPD(Reactive plasma deposition)即反应等离子体沉积,是由日本住友公司开发的一种低温、低损伤TCO薄膜镀膜工艺,其制备的TCO薄膜结构更加致密、结晶度更高、导电性和透光性更好。但目前住友公司对RPD核心设备具有垄断优势,能带来0.5%左右的效率提升,但其成本相对较高。 薄膜沉积工艺带来巨大的发展潜力。由于HJT电池采用的是薄膜沉积工艺,这就使得其可以和IBC或者钙钛矿电池结合,技术的相融性决定了其具有很大的发展潜力。IBC和HJT的结合结构是采用非晶硅钝化层结构或隧穿钝化层来形成HBC结构,HBC电池同时具备了IBC电池的高短路电流以及HJT电池的高开压,实验室转换效率高达26.63%,其发展潜力已得证明。钙钛矿和HJT的结合能够更加高效地利用太阳光中高能的蓝光部分,理论转换率的极限为43%。截至2021年2月,牛津光伏公司在其实验室的钙钛矿硅异质结串联结构电池的效率再创新高,达到29.52%。在量产方面,截至2021年2月,国家电投中央研究院所属新能源科技有限公司研发的、具有完全自主知识产权的“高效晶体硅铜栅线异质结光伏电池(C-HJT)”最高量产效率已达24.53%。