关于新出现的无母线硅异质结太阳能电池解析，你知道吗？

什么是无母线硅异质结太阳能电池?随着社会的进步，科技的发展，人们对能源的需求越来越大，而现有的能源有限，需要人们不断发展新能源，而太阳能就是一个不错的选择，人们开始大力发展太阳能能发电。

光伏技术在产生电能时可实现零CO2排放，因此被认为是重要的可再生清洁能源，而光伏产业的目标是让光伏发电成本与传统的电网发电成本相比具有一定的竞争力。近几年，由于硅片、电池片和组件的产能不断扩张，光伏发电成本也出现了实质性的下降。因此，降低集成成本(BOS)在整个光伏发电系统成本结构中的比例也变得更加重要，这意味着高效组件在降低系统成本的过程中将扮演着最重要的角色，因为它们在提供相同电量的情况下可以节约更多的BOS成本。屋顶应用受有限的安装面积所限制，因此高效电池在这方面更发挥举足轻重的地位。在所有的太阳能电池技术中，研究硅基异质结(HJT)太阳能电池具有重要的意义，因为其具备转换效率高(24.7%)[1], 结构简单, 制程温度低(< 250℃), 工艺步骤少以及温度系数低等优点。结合背接触技术，在商业化的硅片尺寸上，HJT太阳能电池转换效率已经达到了25.6%的记录，这在硅基太阳能电池技术中是最高的[2]。

德国Fraunhofer ISE的研究人员开发了一种利用强脉冲光处理丝网印刷金属触点的硅异质结(SHJ)太阳能电池，并声称这种方法实现了23.0%的转换效率。

HIT 电池是以晶硅太阳能电池为衬底，以非晶硅薄膜为钝化层的电池结构。HIT(异质结电池，Heterojunction with Intrinsic Thin layer)是一种在 P 型氢化非晶硅和 n 型氢化非晶硅与 n 型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜的电池结构。标准晶体硅太阳能电池是一种同质结电池，即 PN 结是在同一种半导体材料上形成的，而异质结电池的 PN 结采用不同的半导体材料构成。

科学家们用强脉冲光(IPL)处理代替了通常使用的热退火，这是一种对各种薄膜进行快速热加工的廉价的卷对卷技术。它通常用于烧结印刷电子产品中的银基、铜基或镍基电极，在光伏研究中，用于在硅晶片和金属复合基异质结结构上烧结铜基电极。

相对于其他光伏电池，异质结电池的优势主要体现在效率高、低光衰、温度系数低、弱光响应高等方面。以衰减来说，困扰晶硅太阳能电池最重要的问题之一就是光致衰减，而异质结电池天然无衰减，甚至在光照下效率有一定程度的增加。中科院上海微系统与信息技术研究所在做异质结光致衰减实验时发现，光照后异质结电池转换效率增加了2.7%，在持续光照后同样没有出现衰减现象。这些优势带来的最明显的特征就是，电池具备更高的发电能力、度电成本更低。

HIT 电池为正反面对称结构，且背面无金属背场阻挡光线进入，因此其天然具备双面发电能力，且双面率可超过 95%，可在扩展应用范围(沙地、雪地、水面等)的同时进一步提升发电量。

该小组解释说，强脉冲光(IPL)主要由可见光组成，以持续毫秒的脉冲电磁辐射发送，用于电池的低温金属接触快速加热。该小组指出：“平均而言，经过ipl退火的SHJ电池在0.3 - 0.4%的abs上的表现优于经过热处理的悬件，特别是由于更高的开路电压和填充系数。热退火需要使用更大、成本更高的制造工具。

目前，HIT电池的实验室效率在26%以上，现有设施的平均量产效率在23.5%左右，业内普遍看好异质结未来两年的量产效率可达到25%左右。异质结在相同功率下较其类型的组件发电能力更强，较多晶组件高10%以上，较单晶PERC组件高5%-10%。同时，HIT组件双面率更高，若考虑双面发电，HIT组件具备更高的发电增益。业内估计，相较于目前主流的晶硅太阳能，异质结单晶太阳能电池技术在发电性能上可实现25%的增益。

与传统的P型单晶/多晶太阳能电池相比，n型单晶衬底的HJT太阳能电池可以得到更高的转换效率，而且只需要很少的工艺步骤。同时，HJT具有独特的无PID(电势诱导衰减)和无LID(光致衰退)效应保证了光伏组件更可靠和更长的使用寿命[3,4]。表1总结了HJT太阳能电池和传统光伏技术相比所具有的优点。

以上就是无母线硅异质结太阳能电池解析，目前太阳能还未能更好被人类利用，需要科研人员不断努力，研究出更高效地产品，这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。