HJT电池的技术进展

王文静

安徽华晟新能源股份有限公司

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报告摘要

本文从三个方面介绍了华晟新能源公司在HJT电池产业化技术方面的最新进展，即：提高效率、降低成本、提高可靠性。在提高效率方面，对钝化层进行了优化，包括对本征非晶硅钝化层的氢等离子处理、ITO接触层的设计等。在降低成本方面主要介绍了在银包铜电极方面的进展，目前在背面细栅电极浆料中银含量已经降低到10%左右，在正电极方面仍旧使用较高银含的电极以确保效率不降低，正面电极银含量可以降低到30%。主栅已经全面采用了0BB技术，但仍需要在细栅接触位置加入Pad点，其银含量在48%。接下来的攻关目标是采用粘接或覆膜技术，取消pad点，从而进一步降低银含量。此外，华晟已经开展了全铜浆料的中试开发，通过叠加一系列新的固化、烧结技术，可以将电极银含量降低到零。随着光伏电池用量的巨大增长，电极用银量也巨幅增长，导致银价不断攀升。这种形势迫使电池产业的铜替代技术成为必然发展趋势。

在可靠性发面，报道了HJT电池的亚稳态和UV衰减方面的研究进展。研究发现不同光注入处理的电池具有不同的光致变化，对于没有光注入的电池，使用光照射会增加效率，光注入退火的样品在白光照射下会衰减。并且这些增效或衰减都是可逆的，即增效或衰减的HJT电池在热处理或者光照加热处理后会恢复原状。导致效率变化的主要参数是填充因子，而开压和短路电流都不会改变。本论文根据前人的研究结果提出，这种亚稳态变化主要源自非晶硅薄膜层中磷或者硼杂质束缚氢原子在光照下的脱附，形成非平衡的载流子，这些载流子提供了额外的电导率，从而提高了薄膜的导电特性，提高了填充因子。但是反过来，在热、光的作用下，氢原子会重新分布，再回到磷或者硼的位置处，从而降低了非平衡载流子，降低了薄膜的导电特性。对于紫外衰减，则主要源自表面悬挂键被氢钝化的不稳定性，在420nm以下波长的光照射下，会导致硅氢键断裂，从而导致钝化受损。但是这种钝化的破坏会在热或光作用下导致氢的重新分布后被修复。HJT电池的最终稳定效率还要视使用现场的环境温度、辐照强度等，而最终稳定在一种状态。

从目前的发展态势看，HJT电池在性价比方面已经非常接近TOPCon电池，之所以比TOPCon电池的成本还高一些，还与产业规模相关。