展望PERC太阳能电池

非晶硅(a-Si)沉积是HJT电池的核心工艺，也是其电学性能的关键。该过程通过化学气相沉积的本构氢化非晶硅(a-Si:H)、p-型a-Si:H(约5 nm)和n-型a-Si:H(约5 nm)完成p-n结。

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)具有较高的稳定性和设备成熟度，是目前制备a-Si:H层的主流工艺。为了改善HJT电池的短路电流，制造商正在测试沉积在微晶硅(uc-Si:H)上。由于uc-Si:H薄膜生长速度较慢，且存在垂直均匀性问题，可以采用甚高频化学气相沉积(VHF-CVD)。一些制造商也在评估热丝化学气相沉积(HWCVD)的大规模生产，因为它可以提供较高的沉积效率和更好的钝化效果。

晶片变形

织构过程是在电池沉积之前进行的，包括去除锯片损伤和捕光结构，以及清理晶圆片表面，减少重组损失。有三种工艺路线:RCA清洗(过氧化氢+氨态氮)、过氧化氢-臭氧清洗和纯臭氧清洗。

RCA清洗在去除晶圆表面的颗粒和化学杂质方面表现更好。但是，由于化学物质的消耗和氮沉积的成本较高，这种方法将逐渐被淘汰。过氧化氢-臭氧处理是目前采用最广泛的方法，可以有效减少氮的排放和成本。进口到中国的臭氧和国内生产的添加剂，使HJT的纹理成本与PERC相同。纯臭氧处理由于其清洁有机物的能力较低而不常用。

TCO薄膜沉积

由于a- si:H的导电性较差，在电极和a- si:H层之间添加一层100 nm的透明导电氧化物(TCO)膜可以增加载流子的收集。TCO薄膜具有高导电性、减少反射、保护a-Si:H层等优点。应用最广泛的TCO镀膜技术是磁控溅射(PVD)和反应等离子体沉积(RPD)。

尽管氧化铟钨(IWO)具有较好的光电性能，但由于专利和成本问题，采用RPD的制造商较少。采用该技术的中国设备供应商S.C新能源称，RPD处理的IWO膜的ITO效率提高了0.3%。然而，PVD没有专利问题，具有更好的稳定性和更低的成本，这意味着它在设备供应商中很受欢迎。

随着TCO工艺步骤的不断优化，ITO的消耗已减少到约20 mg/W。随着铟回收和铝锌氧化物(AZO)的引入，ITO的消费量可能会进一步下降。

金属化问题

与PERC相比，双面HJT细胞需要消耗2到3倍的银膏。加上低温浆料严重依赖中国进口，金属化步骤产生的高成本成为了HJT面临的最大障碍。

最广泛讨论的降低金属化成本的方法是镀银铜糊和铜电镀。镀银铜的接受度更高，因为它可以在不修改生产线的情况下完成。据报道，30%的铜可以保持电池的效率，但在成本方面缺乏竞争力。如果铜的比例可以提高到45%或更高，HJT的金属化成本可以达到PERC水平甚至更低。然而，较高的铜含量会导致电池效率下降0.1%到0.3%，最大的问题是铜暴露的可靠性。

制造商正在研究电镀技术，但目前仍处于研究阶段。虽然铜电镀本身的成本仅为0.03-0.05元(0.0047-0.0078美元/W)，如果包括PVD种子、掩膜制备和纹理的成本，金属化的成本估计为0.15元/W，这在成本上没有竞争力，但有很大的改进空间。

生产效率

HJT已经吸引了大量市场关注。近日，通威1gw - hjt项目竣工，华电1.2 GW项目开工建设，晶澳太阳能宣布计划安装试点线路，阿克康扩大千兆瓦级产能。同时，明阳智能能源集团、海泰新能源、华润电力也将参与HJT。统计数据显示，到目前为止，中国已经规划了超过8000万千瓦的HJT产能，预计到2022年将有1000万千瓦的HJT投产。

HJT电池的效率已经超过24%。目前仍有多种工艺途径可使其进一步提高，如吸收过程、a-Si:H取代uc-Si等。尽管提高效率对设备的依赖程度更高，但设备供应商和制造商都声称，随着设备和成本的不断优化，他们将在2022年实现超过25%的量产效率。HJT技术没有生产率问题，制造商声称其生产率达到97%以上，接近PERC电池。

更少的工艺步骤，更好的收率和更高的电池效率使HJT技术具有光明的前景。但由于制造成本较高，且无法扩大其在效率上领先新利luck18网址p型PERC和n型TOPCon电池的优势，HJT的产量和产能在短期内不会显著增长。

HJT制造商正在积极适应更大晶圆的趋势，适应新增和修改的M10和G12格式的生产线。HJT的产能和产量将在一到两年内继续增长，但速度取决于成本的降低，其中金属化是关键环节。在镀银铜膏和电镀铜技术成熟后，HJT技术将有越来越多的千兆瓦级产能扩展。预计在2024年之后才会开始大规模生产，因为需要一到两年的时间来优化成本。

关于作者

Derek Zhao在光伏行业有超过10年的经验。在加入InfoLink Consulting之前，他曾在一级太阳能设备供应商、BOM制造商和垂直集成公司工作，提供技术支持，以及市场、产品和技术管理。他现在担任PV InfoLink (InfoLink Consulting的一个部门)的高级分析师。他的工作包括分析整个光伏供应链的技术路线，为客户提供有关制造技术的最新见解和相关战略的建议新利luck18网址