高效硅异质结太阳能电池

全球最大HIT太阳能发电厂在意大利建成 关键词: 太阳能发电太阳能电池意大利 北极星太阳能光伏网讯:装配Panasonic集团的三洋电机HIT太阳能电池模组的太阳能发电厂在位于意大利的托雷圣苏珊娜建造完毕。该发电站设计发电7.567兆瓦，由32,202个HIT-235个太阳能电池模组组成，同时配备了太阳能跟踪器以获取最大化的发电量。这是欧洲最大的跟踪太阳能型发电站之一，同时也是世界范围内使用广受赞誉的HIT太阳能电池模组最大的系统。 太阳能发电站项目最初由德意志银行的资产融资和租赁可再生能源部主导的事业联盟筹建。于去年12月建设完成并于今年4月与输电网进行了连接。 世界上最大的电站之一意大利太阳能电站投产 采用三洋HIT组件 关键词: 意大利三洋HIT太阳能组件 北极星太阳能光伏网讯: 采用三洋HIT组件的意大利普利亚地区太阳能电站被认为是世界上最大的电站之一，目前已经投入运营。 坐落于托雷圣苏珊娜的该电站总装机容量达7.56MW，足以满足3,300个住户的供电需求。 该项目是德意志银行、EST能源和太阳能科技公司、dean太阳能和三洋共同协作的结晶。 “该电站并不是德意志银行首次涉足到可再生能源行业，到目前为止，德意志银行参与了50多个大

高效异质结太阳能电池产业化观察

1异质结电池的技术前景及产业政策

1.1技术前景

从最新的市占率预测来看，异质结（简称HIT，SHJ，SJT等）电池在10年内都将是小众市场，预计5年内市占率在5%-7%之间。按照2016年72GW（中国53GW）的全球出货量和15%的平均增长率，5年后的2022年将达到144GW（中国106GW）的年全球出货量，其中HIT技术产品占7-10GW（中国5-7GW）。

图1.晶硅电池技术市占率预测

目前国际和国内布局HIT电池技术的厂商及其产能情况如下：

生产商 电池效率 产能 松下 上澎 新日光 新奥 赛昂 国电 钧石 中智 晋能 汉能

22.50% 21.80% 22.00% 21.60% 21.50% 21.50% 22.50% 22.00% --- ---

产业规划

1GW 因日本产业链不完善，成本居高不下。

40MW 国内运营最长的1条量产线，计划扩产至120MW。 50MW 2017年底扩张到50MW，目标23%效率。 80MW 产能陆续扩张中，计划到400MW 30MW 被Solarcity收购，在美国有1GW电池规划。 80MW 被中环收购，有1GW扩产计划。 100MW 总产能规划600MW，

浅谈有机太阳能电池与无机太阳能电池 杨红旭 10013203

测绘工程10级2班

摘要：有机太阳能电池作为一种新兴的有着巨大潜力的光电转换器件，吸引了越来越多的

关注。本文主要比较有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别。并展望了有机太阳能电池发展的广阔前景。

关键词：有机太阳能电池 无机太阳能电池 生产成本 工作原理 光电转换率

一、 引言

现今占主导地位的太阳能电池是以无机半导体为主要材料制成，自太阳能电池商业应用以来，单晶硅、多晶硅和非晶硅系列应用最为广泛。经过多年来的发展，硅基太阳能电池相关的技术已有了长足的进步，但依然没有脱离通过氧化－还原反应来提纯硅的方法，这一过

程必然会使晶体硅太阳能电池制造能耗大、污染高、工艺复杂且生产设备昂贵。而有机半导体材料由于具有制作成本低、易制作、质量轻、富有弹性等特点，引起越来越多的关注，目前学者已在研究如何在电子器件中将现有的昂贵无机半导体材料用有机半导体材料加以代替，其中就包括有机太阳能电池的研究。本文就有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别做简

浅谈有机太阳能电池与无机太阳能电池 杨红旭 10013203

测绘工程10级2班

摘要：有机太阳能电池作为一种新兴的有着巨大潜力的光电转换器件，吸引了越来越多的

关注。本文主要比较有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别。并展望了有机太阳能电池发展的广阔前景。

关键词：有机太阳能电池 无机太阳能电池 生产成本 工作原理 光电转换率

一、 引言

现今占主导地位的太阳能电池是以无机半导体为主要材料制成，自太阳能电池商业应用以来，单晶硅、多晶硅和非晶硅系列应用最为广泛。经过多年来的发展，硅基太阳能电池相关的技术已有了长足的进步，但依然没有脱离通过氧化－还原反应来提纯硅的方法，这一过

程必然会使晶体硅太阳能电池制造能耗大、污染高、工艺复杂且生产设备昂贵。而有机半导体材料由于具有制作成本低、易制作、质量轻、富有弹性等特点，引起越来越多的关注，目前学者已在研究如何在电子器件中将现有的昂贵无机半导体材料用有机半导体材料加以代替，其中就包括有机太阳能电池的研究。本文就有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别做简

晶体硅太阳能电池的种类及特点

太阳能电池已经有30多年的发展历史。目前世界各国研制的硅太阳能电池种类繁多，；主要系列有单晶、多晶、非晶硅几种。其中单晶硅太阳能电池占50％，多晶硅电池占20％、非晶占30％。我国光伏发电发展需解决的关键问题。太阳能光伏发电发展的瓶颈

是成本高。为此，需加大研发力度，集中在降低成本和提高效率的关键技术上有所突破，主要包括：a)晶体硅电池技术。降低太阳硅材料的制备成本：开发专门用于晶体硅太阳

能电池的硅材料，是生产高效和低成本太阳电池的基本条件；同时实现硅材料国产化和

提高性能，从产业链的源头，抓好降低成本工作。提高电池／组件转换效率：高效钝化

技术，高效陷光技术，选择性发射区，背表面场，细栅或者单面技术，封装材料的最佳

折射率等高效封装技术等。光伏技术的发展以薄膜电池为方向，高效率、高稳定性、低

成本是光伏电池发展的基本原则。

单晶硅在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，也是最具

活力的研究领域。而硅材料太阳能电池无疑是市场的主体，硅基(多晶硅、单晶硅)太阳

能电池占80％以上，每年全世界需消费硅材料3000t左右。生产太阳能电池用单晶硅，

虽然利润比较低，但是市场需求量大，供不应求，如果进行规模化生产，其利润仍然

烧结

? 晶体硅太阳电池要通过三次印刷金属浆料，传统工艺要用二次烧结才能形成良好的带有金属电极

欧姆接触，共烧工艺只需一次烧结，同时形成上下电极的欧姆接触，是高效晶体硅太阳能电池的一项重要关键工艺，国外著名的金属浆料厂商非常卖力推广共烧工艺。这个工艺基础理论来自较古老的合金法制P-N结工艺。就是电极金属材料和半导体单晶硅在温度达到共晶温度时，单晶硅原子按相图以一定的比例量溶入到熔融的合金电极材料中去。单晶硅原子溶入到电极金属中的整个过程是相当快的，一般只需几秒钟时间。溶入的单晶硅原子数目决定于合金温度和电极材料的体积，烧结合金温度愈高，电极金属材料体积愈大，则溶入的硅原子数目也愈多，这时状态被称为晶体电极金属的合金系统。如果此时温度降低，系统开始冷却，这时原先溶入到电极金属材料中的硅原子重新以固态形式结晶出来，也就是在金属和晶体接触界面上生长出一层外延层。如果外延层内含有足够量的与原先晶体材料导电类型相同杂质成份，这就获得了用合金法工艺形成欧姆接触；如果再结晶层内含有足够量的与原先晶体材料导电类型异型的杂质成份，这就获得了用合金法工艺形成P-N结。

? 银桨、银铝桨、铝桨印刷过的硅片，通过烘干有机溶剂完全挥发，膜层收缩成为固状物紧密

粘附

河北工业大学2009届毕业论文

2 有机太阳能电池综述

2.1 有机太阳能电池材料简述

对于有机太阳能电池材料可以简单地分为两类，一类是小分子材料，另一类是聚合物材料。严谨一些的分法可以大致分为以下五类：⑴有机小分子化合物；⑵有机大分子化合物；⑶D-A二元体系；⑷模拟叶绿素分子结构材料；⑸有机无机杂化体系。但鉴于本论文的工作内容和研究深度，在这里只对前面简单分类作主要介绍。 2.1.1 小分子材料

有机小分子光电转换材料大部分是一些含共轭体系的染料分子，它们能够很好地吸收可见光从而表现出很好的光电转换性质。它们具有化合物结构可设计性、材料质量轻、生产成本低、加工性能好、便于制备大面积太阳能电池等优点。主要的小分子材料有酞菁[3]、卟啉[4-6]和苝菁[7，8]等，现简单介绍如下：

酞菁类化合物是典型的p型有机半导体，具有离域的平面大π键，600~800nm的光谱区域内有较大吸收。其合成已经工业化，是太阳能电池中很受重视、研究得最多的一类材料。这几十年来，人们主要研究了从金属酞菁在金属电极尤其是铂电极上的光电效应，探讨了如中心金属离子、掺杂及环境气氛等影响金属酞菁光伏效应的多种因素，到金属酞菁在无机半导体如ZnO、CdS、SnO2等上面的

太阳能电池

第３３卷第６期２００７年１１月

中国测试技术

ＣＨＩＮＡＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．６Ｎｏｖ．２００７

晶体硅太阳能电池少子寿命测试方法

周春兰，王文静

（中国科学院电工研究所，北京１０００８０）

摘

要：少数载流子寿命（简称少子寿命）是半导体晶体硅材料的一项重要参数，它对半导体器件的性能、晶体硅太阳

能电池的光电转换效率都有重要的影响。分别介绍了常用的测量晶体硅和晶体硅太阳电池少子寿命的各种方法，包括微波光电导衰减法（ＭＷ－ＰＣＤ），准稳态光电导方法（ＱＳＳＰＣ），表面光电压（ＳＰＶ），ＩＲ浓度载流子浓度成像（ＣＤＩ），调制自由载流子吸收（ＭＦＣＡ）和光束（电子束）诱导电流（ＬＢＩＣ，ＥＢＬＣ），并指出了各种方法的优点和不足。关键词：晶体硅；太阳能电池；少子寿命；微波光电导衰减；准稳态光电导；表面光电压中图分类号：Ｏ７８５，Ｏ７７

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７２－４９８４（２００７）０６－００２５－０７

Ｌｉｆｅｔｉｍｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｆｏｒｍｉｎｏｒｉｔｙｃａｒｒｉｅｒｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ

ＺＨＯＵＣｈｕｎ－ｌａｎ，ＷＡＮＧＷｅｎ－ｊｉｎｇ

（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃ

单晶硅太阳能电池

1. 基本 结构

2.太阳能电池片的化学清洗工艺

切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类：

1、有机杂质沾污： 可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。

2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径 ≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除 ≥ 0.2 μm颗粒。

3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类： （1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。 （2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。

1、用 H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。

2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中

一.引言：

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源，不产生任何的环境污染。??

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了17倍，太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。2006年全球太阳能电池安装规模已达1744MW，较2005年成长19％，整个市场产值已正式突破100亿美元大关。2007年全球太阳能电池产量达到3436MW，较2006年增长了56%。

中国对太阳能电池的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年，产量则只有2MW左右。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应