HIT是Heterojunction with Intrinsic Thin-laye的縮寫，意(yi)為(wei)本征薄(bo)膜異質(zhi)結.HIT太陽能電池是以光照(zhao)射(she)側的p/i型a-si膜（膜厚5~10nm）和背面側的i/n型a-si膜（膜厚5~10nm）夾(jia)住單結晶Si片的來構成的.

電池基(ji)板以硅(gui)基(ji)板為主；在硅(gui)基(ji)板上沉積高能隙（Energy band gap）

的硅(gui)奈米薄(bo)膜(mo)，表(biao)層再沉積透明導電(dian)膜(mo)，背(bei)表(biao)面有著背(bei)表(biao)面電(dian)場。

通過優化硅的(de)表面織(zhi)構，可以降低透明導電(dian)(dian)氧(yang)化層（TCO）和a-Si層的(de)光(guang)學(xue)吸收損耗。HIT電(dian)(dian)池(chi)抑制了p型、i型a-Si的(de)光(guang)吸收率(lv)，而增強n型c-Si的(de)光(guang)吸收率(lv)。

HIT 電(dian)池在技術上的優(you)勢(shi)

由于(yu)HIT太陽能電池使用a-Si構成pn結，所(suo)以能夠在200℃以下的(de)(de)(de)低溫完成整個工序。和原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)熱擴散型(xing)的(de)(de)(de)結晶(jing)(jing)太陽電池的(de)(de)(de)形成溫度(du)（~900℃）相比(bi)較，大幅度(du)地降(jiang)(jiang)低了制造工藝的(de)(de)(de)溫度(du)。由于(yu)這種對稱(cheng)構造和低溫工藝的(de)(de)(de)特(te)征，減少(shao)了因熱量(liang)(liang)(liang)或(huo)者膜形成時產生(sheng)的(de)(de)(de)Si晶(jing)(jing)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)變形和熱損傷，對實現晶(jing)(jing)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)輕(qing)薄化(hua)和高效化(hua)來(lai)說是有利的(de)(de)(de)，具有業界領先的(de)(de)(de)高轉(zhuan)換效率（研究室水(shui)平(ping)為(wei)23%，量(liang)(liang)(liang)產水(shui)平(ping)為(wei)20%），即使在高溫下，轉(zhuan)換效率也極少(shao)降(jiang)(jiang)低，利用雙(shuang)面單(dan)元來(lai)提高發(fa)電量(liang)(liang)(liang)。

HIT 電池(chi)的制造工藝

HIT電池的(de)關鍵技術是a-Si:H薄膜(mo)的(de)沉積(ji)(ji)(ji)，要求說沉積(ji)(ji)(ji)的(de)本(ben)征a-Si:H薄膜(mo)的(de)缺陷態密度(du)低，摻雜a-Si:H的(de)摻雜效率高(gao)且光吸收系數低，最重要的(de)是最終(zhong)形成的(de)a-Si:H/Si界面的(de)態密度(du)要低。目(mu)前，普遍(bian)采用的(de)等(deng)離子體(ti)增強化(hua)學氣(qi)相(xiang)沉積(ji)(ji)(ji)法(fa)(fa)（PECVD）沉積(ji)(ji)(ji)本(ben)征及摻雜的(de)a-Si:H膜(mo)，同時熱絲化(hua)學氣(qi)相(xiang)沉積(ji)(ji)(ji)發（HWCVD）制(zhi)備(bei)a-Si:H法(fa)(fa)也被認(ren)為(wei)很有前景。

PECVD法(fa)制備a-Si:H薄膜

利用等(deng)離(li)(li)(li)子里中(zhong)豐(feng)富的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)(xing)粒(li)子來進(jin)行低(di)溫(wen)沉(chen)積(ji)一直是(shi)(shi)a-Si:H制備的(de)(de)(de)重要方(fang)法(fa)。在(zai)真(zhen)空(kong)狀態下(xia)(xia)(xia)給氣(qi)(qi)體(ti)(ti)施加(jia)電(dian)(dian)場(chang)，氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在(zai)電(dian)(dian)場(chang)提供的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)下(xia)(xia)(xia)會(hui)(hui)(hui)有氣(qi)(qi)態轉變(bian)(bian)為等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)狀態。其中(zhong)含(han)有大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子、離(li)(li)(li)子、光(guang)(guang)子和(he)(he)各類自由基等(deng)活性(xing)(xing)(xing)(xing)粒(li)子。等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)是(shi)(shi)部份離(li)(li)(li)子化的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，與普通氣(qi)(qi)體(ti)(ti)相比，主要性(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)發生了(le)(le)本(ben)質(zhi)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化，是(shi)(shi)一種新物質(zhi)聚集態。等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)中(zhong)放(fang)置(zhi)其中(zhong)的(de)(de)(de)襯(chen)底(di)可(ke)以保持在(zai)室溫(wen)，而(er)(er)電(dian)(dian)子在(zai)電(dian)(dian)廠的(de)(de)(de)激發下(xia)(xia)(xia)會(hui)(hui)(hui)得到足夠多的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)（2-5eV），通過(guo)與分(fen)子的(de)(de)(de)碰撞(zhuang)將其電(dian)(dian)離(li)(li)(li)，激發。PECVD的(de)(de)(de)缺點(dian)表(biao)現(xian)在(zai)兩(liang)個方(fang)面，一是(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)不穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，二是(shi)(shi)電(dian)(dian)子和(he)(he)離(li)(li)(li)子的(de)(de)(de)輻(fu)射(she)會(hui)(hui)(hui)對所沉(chen)積(ji)的(de)(de)(de)薄膜構(gou)(gou)成化學結(jie)構(gou)(gou)上(shang)的(de)(de)(de)損傷(shang)。等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)作為準(zhun)中(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，它(ta)的(de)(de)(de)狀態容(rong)易(yi)被外部條件的(de)(de)(de)改變(bian)(bian)而(er)(er)發生變(bian)(bian)化。襯(chen)底(di)表(biao)面的(de)(de)(de)帶(dai)電(dian)(dian)狀態，反應器壁的(de)(de)(de)薄膜附著(zhu)，電(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)波動，氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)流(liu)速都會(hui)(hui)(hui)改變(bian)(bian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)粒(li)子的(de)(de)(de)種類和(he)(he)數(shu)量(liang)(liang)，并且等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)的(de)(de)(de)均勻性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)難以控制，這樣都會(hui)(hui)(hui)改變(bian)(bian)襯(chen)底(di)的(de)(de)(de)狀態。等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子轟擊和(he)(he)光(guang)(guang)子輻(fu)照，除了(le)(le)會(hui)(hui)(hui)影響沉(chen)積(ji)膜的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)，還會(hui)(hui)(hui)影響下(xia)(xia)(xia)面的(de)(de)(de)硅(gui)襯(chen)底(di)。光(guang)(guang)譜(pu)(pu)相應的(de)(de)(de)研究(jiu)結(jie)果表(biao)明(ming)對于藍(lan)光(guang)(guang)區，HIT電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)相應提高(gao)，而(er)(er)在(zai)紅光(guang)(guang)區，光(guang)(guang)譜(pu)(pu)相應變(bian)(bian)低(di)。這說(shuo)明(ming)對于本(ben)征層的(de)(de)(de)鈍化效果提高(gao)了(le)(le)藍(lan)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)響應的(de)(de)(de)結(jie)果，而(er)(er)對于硅(gui)片內部的(de)(de)(de)損傷(shang)，則對紅光(guang)(guang)部分(fen)，光(guang)(guang)譜(pu)(pu)相應降(jiang)低(di)，量(liang)(liang)子效率下(xia)(xia)(xia)降(jiang)。對于這種情(qing)況，可(ke)以下(xia)(xia)(xia)調等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)的(de)(de)(de)功率，但是(shi)(shi)同時也(ye)會(hui)(hui)(hui)降(jiang)低(di)等(deng)離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)。

HWCVD制(zhi)備a-Si:H薄膜

熱(re)絲(si)化學氣(qi)相沉積HWCVD是利用熱(re)絲(si)對氣(qi)體進(jin)行催化和分解的(de)軟性(xing)過程(cheng)，不會產(chan)生高能粒子轟擊(ji)，對襯底的(de)損傷較(jiao)小，可以容易(yi)的(de)移(yi)入或(huo)者(zhe)移(yi)出沉積室，能夠方便從實(shi)驗室轉換(huan)到生產(chan)線上。

在(zai)(zai)HIT電(dian)(dian)池中，非晶硅(gui)(gui)發射極(ji)和晶體(ti)硅(gui)(gui)之間夾著5納(na)(na)米(mi)后(hou)，缺陷(xian)密(mi)度(du)低(di)(di)于非晶硅(gui)(gui)的(de)本征(zheng)非晶硅(gui)(gui)薄膜。HWCVD的(de)缺點在(zai)(zai)于非晶硅(gui)(gui)的(de)外延(yan)可(ke)以穿(chuan)透5納(na)(na)米(mi)后(hou)的(de)本征(zheng)薄膜而與晶體(ti)硅(gui)(gui)直接接觸，這(zhe)樣會導(dao)致(zhi)高(gao)(gao)缺陷(xian)，這(zhe)樣界面面積(ji)和缺陷(xian)態密(mi)度(du)的(de)增大會導(dao)致(zhi)高(gao)(gao)的(de)暗電(dian)(dian)流，繼(ji)而開(kai)路電(dian)(dian)壓也會減低(di)(di)。在(zai)(zai)制備中將溫度(du)控制在(zai)(zai)200度(du)以下能夠抑制非晶硅(gui)(gui)的(de)外延(yan)。

HIT電池工藝的改良(liang)方向

提高界面鈍化效果

當非(fei)晶硅(gui)和晶體硅(gui)的(de)界面陷阱密度由1011每(mei)平(ping)方(fang)厘(li)米上升(sheng)到10~12每(mei)平(ping)方(fang)厘(li)米時(shi)，電(dian)池效率會降低20%。本征(zheng)非(fei)晶硅(gui)的(de)鈍(dun)化效果由于(yu)a-Si:H薄膜(mo)的(de)存在而變差，這(zhe)可(ke)能(neng)是襯底中的(de)少子(zi)波函數穿過本征(zheng)非(fei)晶硅(gui)而和a-Si:H薄膜(mo)中的(de)缺陷態相互(hu)作(zuo)用(yong)，這(zhe)樣(yang)構(gou)成了載流子(zi)的(de)復合通道。可(ke)以使用(yong)多形硅(gui)來作(zuo)為(wei)鈍(dun)化層，因為(wei)它具有更低的(de)缺陷態密度和暗(an)電(dian)流。

光陷結構和表面清洗

將制絨后的(de)織構表(biao)面層(ceng)使(shi)用硫酸(suan)和雙氧水進行(xing)氧化，然后使(shi)用使(shi)用濃度(du)為1%的(de)氫氟酸(suan)進行(xing)60到180秒的(de)腐(fu)蝕，這樣可以去(qu)除缺陷層(ceng)來使(shi)粗(cu)糙度(du)降低，接近(jin)拋光硅的(de)效果。

柵電極的優化設計

如果可(ke)以(yi)去除(chu)柵(zha)線的(de)延展部分(fen)，縱橫比(bi)提高1.0以(yi)后，效率(lv)可(ke)以(yi)在(zai)提高1.6%。這取決于對于銀漿的(de)流變學研究和絲網印刷的(de)改進。