太阳能光伏发电一般指能利用半导体直接将光能转换为电能的一种能源形式。晶硅类太阳能电池是普遍的一种形式，太阳能电池起源于1839年，法国贝克勒尔是个发现了液态电解质的光生伏特现象的科学家。其一般构造如图所示，在基体硅中渗入棚原子以后，便会产生空穴。同理，在基体硅中掺入磷原子以后，由于磷原子相比于硅原子，其外层是具有五个电子的特殊结构，相比于硅原子的四电子结构就会有多出来的一个电子变得非常活跃，叫做N型半导体。晶体硅太阳能电池片主要是用硅半导体材料作为基体制成较大面积的平面PN结，即在规格大约为15cm×15cm的P型硅片上经扩散炉扩散磷原子，扩散出一层很薄的经过重掺杂的N型层。然后经刻蚀到达PECVD在整个N型层表面上镀上一层减反射膜用来减少太阳光的反射损失，达到丝网在扩散面印刷上金属栅线作为太阳能电池片的正面接触电极。在刻蚀面印刷金属膜，作为太阳能电池片的背面欧姆接触电极，并烧结封装。当有具定能量的光子照射到太阳能电池片上时，会生成许多新的电子-空穴对。因为电池材料的不断吸收导致入射光强不断减小，因此沿着入射方向，电池片内部电子-空穴对的密度逐渐减小，在浓度差的作用下电子-空穴对向着电池片内部做扩散运动。

   目前太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种。贵州钛合金电池片

    太阳能电池由于其背结背接触式结构，在较大程度上不受电极限制，在生产技术和效率提升方面均具有改进空间，在目前可量产的N型电池片路线中，电池的转化效率是比较高的，意味着比较大的降本潜力。同时电池也包含了一种启发式的技术路线，为了进一步提高单晶硅太阳电池转化效率、利用电池高短路电流与异质结电池高开路电压的优势，日本的研发人员将与HJT技术相结合，形成新的HBC太阳电池。与非晶硅钝化技术的结合是未来电池效率提升的方向，可拓展性形成了的一大优势。电池转化效率上限高，可以基于现有产线改造，但局限性在于背面收光差，量产难度高，良率较低。异质结电池的局限性在于设备贵，投资成本高，银浆、靶材成本高。现在新电池片的头部企业对自身投建的中试线尚不满意。从当前N型电池片的产业化规模来看，还是少于TOPCon和HJT。由于异质结厂商提供的整线设备“交钥匙”模式，导致异质结电池产线投资的技术门槛就大幅降低，吸引了很多资本进入这个赛道。 贵州钛合金电池片导电层可涂在玻璃板或者塑料片上，轻巧且有韧性，并可双面吸收光线。

    湿法刻蚀工艺流程：上片→蚀刻槽（H2SO4HNO3HF）→水洗→碱槽（KOH）→水洗→HF槽→水洗→下片HNO3反应氧化生成SiO2，HF去除SiO2。刻蚀碱槽的作用是为了抛光未制绒面，使电池片变得光滑；碱槽的主要溶液为KOH；H2SO4是为了让硅片在流水线上漂浮流动起来，并不参与反应。干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀。当气体以等离子体形式存在时，一方面等离子体中的气体化学活性会变得相对较强，选择合适的气体，就可以让硅片更快速的进行反应，实现刻蚀；另一方面，可利用电场对等离子体进行引导和加速，使等离子体具有一定能量，当轰击硅片的表面时，硅片材料的原子击出，可以达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。PECVD等离子体化学气相沉积。太阳光在硅表面的反射损失率高达35%左右。减反射膜可以提高电池片对太阳光的吸收，有助于提高光生电流，进而提高转换效率：另一方面，薄膜中的氢对电池表面的钝化降低了发射结的表面复合速率，减小暗电流，提升开路电压，提高光电转换效率。H能与硅中的缺陷或杂质进行反应，从而将禁带中的能带转入价带或者导带。在真空环境下及480摄氏度的温度下，通过对石墨舟的导电。使硅片的表面镀上一层SixNy薄膜。

    三洋开启HJT技术垄断期1997年开始三洋开始向市场提供HJT系统。其电池片和组件效率分别达到。此后HJT技术一直被三洋垄断，期间各国也在积极开展对HJT技术的研究，多厂商步入HJT工业化进程2010年松下(收购三洋)的HJT到期后，国内外诸多厂商纷纷开启了HJT的工业化进程，期间松下于2011年达到，于2014年转换效率比较高已达，KANEKA于2015年突破记录达到，国内厂商加快HJT产业化步伐2017年晋能科技成为了国内早试生产HJT电池的厂商，此后越来越多的企业开始进入中试生产阶段，到201年已有多家国内厂商宣布GW级HJT产能规划。2021年隆基绿能的研究团队更新HJT电池的理论极限效率至，并刷新纪录达到，并且外层的TCO薄膜是透光膜，整体结构形成天然的双面电池，双面电池的发电量要超出单面电池10%+，目前HJT电池双面率已经达到95%(比较高达到98%)，双面PERC电池的双面率为75%+2.温度系数值低，HJT每W发电量高出双面PERC电池约。从温度系数角度来看，HJT电池能更好地减少太阳光带来的热损失3.低衰减，HJT电池首年衰减1%~2%，此后每年衰减，远低于PERC电池首年衰减2%，此后每年衰减。HJT低衰减特征使得其全生命周期每W发电量高出双面PERC电池约，全套工艺流程共计6个环节。

     目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也有20％以上的。

    从非硅成本上来看。可以通过使用多主栅技术或使用银铝浆替代银浆来降低成本TOPCon电池的非硅成本已经有能力低于，对比PERC电池仍然有，主要原因系银浆单耗高TOPCon的双面率高，正反面都需要使用银浆，M6型TOPCon电池使用的银浆约130mg，较M6型PERC电池高出约60mg，预计未来可以通过多主栅或背面使用银铝浆来降低非硅成本产品良率TOPCon电池的良率整体低于PERCTOPCon电池的整体良率在93%-95%左右，而PERC电池的整体良率在97%-98%之间良率劣势原因1.隧穿氧化层和多晶硅层的制备工艺路线不统一，且加工步骤较多，TOPCon生产流程共12~13步，PERC为10步左右，HJT为6步左右、脏污的情况仍有待改善产能梳理1.隆基绿能，N/P型TOPCon实验室转换效率达到，实验室单晶双面TOPCon电池效率达到，预计三季度投产2.晶科能源，N型TOPCon实验室转换效率达到，量产效率达到，合肥、海宁合计16GW的N型电池项目已投产3.中来股份，N型TOPCon电池实验室转换效率达到，量产效率达到24%以上，山西16GW产线，其中一期8GW正处于设备安装阶段，预计2022年实现6GW产能4.天合光能，N型i-TOPCon实验室转换效率达到，量产效率可达，宿迁8GW项目预计2022年下半年投产5.晶澳科技，量产效率可达。

     电池的导电部分是由纳米级二氧化钛颗粒和帮助导电的电解质，以及金属钌衍生物的染料组成。贵州钛合金电池片

经破碎，用1：5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲洗呈中性，并烘干。贵州钛合金电池片

    多应用于对硅片要求较高的半导体领域直拉法(Cz-czochralski)，光伏领域主要使用Cz法抽真空→检漏→压力化→熔料→稳定化→熔接→引晶→放肩→转肩→等径→收尾→停炉，以及两个重要辅助工艺——煅烧、副室隔离净化1.装料在高纯度石英坩埚中按层次装入多晶硅块料、粉料、颗粒料、掺杂剂，然后放入石墨坩埚并合炉。掺杂剂类型决定得到P型还是N型硅片2.抽空检漏合炉后，主泵对炉体内部进行抽空，为单晶生长提供洁净的环境。抽空至一定压力后，充入高纯度氩气，然后关闭，再抽，再充，反复几次，带走炉内杂质。此后要进行检漏3.压力化检漏完成，开启氩气阀，炉内压力逐渐升至晶体生长压力范围4.化料驱动石墨加热器电源，加热至大于硅的融化温度，使多晶硅和掺杂物熔化5.引晶熔液温度稳定到引晶范围后，降下籽晶接近液面，籽晶固体接触液面后，籽晶端头熔化，由于表面张力，籽晶与硅融体的固液交接面之间的硅融体冷却形成固态的硅单晶6.缩颈籽晶接触到硅液瞬间，其温度差产生的热应力引发位错，消除位错的方法是“缩颈”。在提拉过程中，逐渐缩小籽晶，将位错的排列挤压出去，并拉制细颈长度约晶棒直径大小7.放肩引晶至目标长度，减慢晶体提拉速度，降低温度，直径快速增大。

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