刘云涛 http://hunan.ifeng.com/a/20170705/5797804_0.shtml
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。现有电池技术简介PERC电池——钝化发射极和背面电池(PassivatedEmitterandRearCell，PERC)技术已成为行业中的主流技术。PERC技术是通过在硅片的背面增加一层钝化层(氧化铝或氧化硅)，对硅片起到钝化的作用，可有效提升少子寿命。目前全球产能已经超过GW，年产量超过GW。在PERC基础上，如果背面不用铝浆，改成局部铝栅线，可以简单升级成双面PERC结构，双面率可以达到75—85%。对于PERC电池来说，从目前的研究情况来看，量产效率已经提升到23.5%，有望提升到24%。但是再往上提升难度非常大。从成本方面来看，PERC电池的非硅成本已经到0.2元/瓦左右，降本空间有限。从盈利情况看，由于产能的快速扩张，盈利空间有限，电池厂商需要寻找新的方向来拓宽盈利空间，恢复融资能力。N-PERT电池——钝化发射极背表面全扩散电池（PassivatedEmitterandRearTotally-diffusedCell）是一种全扩散背场钝化结构，通常PN结在正面，结构比较简单，是最早的N型电池，是天然的双面结构，双面率可以达到80—95%，但是在量产效率和成本上已经不具备优势，已经被证明为不经济的技术路线。N-TOPCon电池——隧穿氧化层钝化接触电池(TunnelOxidePassivatingContactsCell)是一种钝化接触结构，前表面与N-PERT太阳能电池没有本质区别，主要区别在于背面。基本原理是在N型硅片背面沉积一层很薄氧化硅，然后再沉积一层重掺杂的多晶硅薄膜，实现背面的钝化接触，提高开路电压，提升转化效率。目前行业里TOPCon的量产效率已经超过24%，双面率相对于PERC略低，但可以通过增加PERC产线的设备来升级，具有一定的空间。HJT电池——异质结电池（HeterojunctionTechnologyCell）的基本原理是在N型硅片基底上采用非晶硅沉积的方式形成异质结并作为钝化层。这种结构的电池开路电压更高，效率也会相应的比较高，同时最外一层有TCO透明导电层。工艺采用的是低温工艺，银浆的温度通常在度左右，便于采用更薄的N型硅片，使未来有比较大的硅片成本下降空间。目前行业量产效率24%左右，双面率90%以上。现在主要问题是设备与材料的成本比较高，工艺控制难度比较大。IBC电池——差指状背接触电池(InterdigitatedBackContactCell)电池的基本原理是在N型硅片的基础上，前后表面均覆盖一层热氧化膜，以降低表面复合。利用光刻技术，在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，有效消除高聚光条件下的电压饱和效应。由于PN结都在背面做差指状接触，所以正面没有栅线遮挡，正面受光面积增加，电流也增加。主要问题是工艺比较复杂，成本也比较高。潜在的空间是可以和异质结结合，采用非晶硅钝化层结构或隧穿钝化层来形成HBC结构。目前主流的PERC技术由于其效率极限的限制，未来将会被更先进的技术所替代，那么在先进的诸多N型电池技术中，HJT是目前最具潜力的电池技术，首先它的电池效率比PERC技术要高一个台阶，24%的转换效率是PERC电池的极限值而却只是HJT的基础值。其次，HJT的工序很简单，只需要四个环节，并且在薄片化和无衰减上有优势。最后，HJT成本相对于IBC更低且降本路径更明确。HJT的发展进程和基本结构自年WalerFuhs首先提出了非晶硅与晶硅材料结合的HJT结构开始，HJT电池的发展进入起始阶段。年三洋集团首次成功开发了运用HJT结构的太阳能电池，并申请专利，效率达到15%。年三洋为HJT申请注册商标，并开始提供商业化光伏组件，HJT电池进入初步发展阶段。年后，松下对HJT电池的专利保护结束，各电池厂商们迎来了大力发展该技术的机会，HJT电池进入工业生产阶段，在这个阶段中，HJT电池的转换效率不断提升，年HJT电池迈入商业化阶段，

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