特有的 PECVD設備能滿足高效異質結電池的生產

光伏技術在產生電能時可實現零CO2排放，因此被認為是重要的可再生清潔能源。光伏產業的目標是讓光伏發電成本與傳統的電網發電成本相比具有一定的競爭力。近幾年，由于硅片、電池和模組的產能不斷擴張，光伏電價也出現了實質性的下降。

因此，降低集成成本（BOS）在整個光伏發電系統成本結構中的比例也變得更加重要，這意味著高效模組在降低系統成本的不懈努力中將扮演著最重要的角色，因為它們在提供相同電量的情況下可以節約更多的BOS成本。屋頂應用受有限的安裝面積所限制，因此高效電池在這方面可以發揮著重要的應用。

在所有的太陽能電池技術中，研究硅基異質結（HJT）太陽能電池具有重要的意義，因為其具有效率高(24.7%)[1]，結構簡單，制程溫度低(< 250℃)，無LID 效應，無PID 效應 以及工藝步驟少（如圖1所示）等優點。

“Solarpanelsonline.org”網站公布了2014年5月1日松下規格為HIT235S功率235W的HIT組件在美國的零售價格為US$519，即US$2.21/W。而“Solarshop-europe.net” 網站公布了2014年5月1日松下規格為HIT-235SE10功率235W的HIT組件在歐洲的零售價格為US$332，即US$1.84/W。

另外，集成成本(BOS)相對組件的價格比率由2011年開始的50：50上升到了2014年的68：32。運用高效模組成為降低BOS成本和系統成本最有效的方式。在電池板表面溫度升高時HJT電池仍有較好的性能表現[2,3]，因此HJT可提供最多的發電量和最低的發電成本(LCOE)，HJT模組的優異表現主要歸功于異質結技術所具有的高開路電壓（Voc）和低溫度系數(~ -0.3%/℃)[4]。

在“go solar California” 網站上所列舉的所有組件清單中，HJT光伏模組同樣具有最高的PTC/STC比率[5]，這個指數用來評估光伏組件實際輸出發電量和標準測試條件下發電量的比值，PTC/STC比值也反映了光伏模組的真實工作情況。根據我們的模擬結果，HJT模組通?？梢远噍敵?-9%的電量，并可降低8-12%的發電成本(LCOE)，其所處的地理位置不同，結果會有所差異。

在制備HJT太陽能電池的過程中，PECVD在決定產品的性能方面扮演著最重要的角色。其不僅決定著鈍化的效果，同時也占據了最大的設備成本，在整條生產線上，單純的PECVD設備就占據了~35%的資金投入，因此設備要具有很高的產能來保障HJT低的生產成本。工藝流程如圖1所示，非晶硅鈍化層由精曜(蘇州)新能源科技有限公司（Archers Systems）所設計的PECVD系統所完成，此系統具有平行板電極結構并采用13.56MHz射頻電源。

入光面所沉積的鈍化層為本征層（i）并在上面堆疊摻硼的（P）層，背面同樣沉積本征鈍化層（i）并堆疊摻磷的（n）層。鈍化效果通過鍍在156×156mm的絨面CZ硅片上來評估，并使用Sinton WCT-120進行測試，同時也采用未制絨的FZ硅片和橢偏儀來評估非晶硅層的性質。

表面鈍化層i/p和i/n的厚度都約為15～20nm。潛在開路電壓（iVoc）測試結果如圖3所示，優異的鈍化效果使得在6英寸的絨面CZ硅片上得到了平均值為735mV的iVoc，并且iVoc均勻性為0.61%。精曜的ALC PECVD設備采用的是1,150mm×1,450mm 的CVD托盤，而在整個托盤上器件的iVoc均勻性可以達到0.28%。整個托盤上的器件均勻性對于高產能的批量生產至關重要。另外，從圖3可以發現，優異的均勻性并不僅僅局限于一個生產批次。在六組連續的生產批次中iVoc均勻性仍在0.84%以內。

與傳統的P型單晶/多晶太陽能電池相比，n型單晶襯底的HJT太陽能電池可以得到更高的轉換效率而且只需要很少的工藝步驟。同時，其獨特的無PID（電勢誘導衰減）和無LID（光致衰退）效應保證了光伏組件更可靠和更長的使用壽命[6]。表1總結了HJT太陽能電池技術和傳統光伏技術相比所具有的優點 。

本文展現了HJT太陽能電池技術相較于其它光伏技術的優異性，其將成為下一代高效太陽能電池技術的主流發展趨勢。精曜科技所推出的新一代大面積PECVD系統主要用于沉積非晶硅膜層，其良好的硬件性能保證了制備產品高于730 mV 的潛在開路電壓，并且均勻性保持在1%以內。這些結果表明精曜科技的PECVD設備完全滿足量產高效電池的需求。