Последние успехи, достигнутые в области промышленного производства фотоэлектрических преобразователей, страница 5

Технология изготовления HIT⁴ элементов  является еще одним  вариантом использования тонкопленочной технологии в производстве фотоэлектрических преобразователей на основе кристаллического кремния. [8]. Структурная схема традиционного кремниевого ФЭП и ФЭП, изготовленного по технологии HIT, приведена на рис. 7

Рис.7 Структурные схемы традиционного  солнечного элемента и HIT элемента.

Технология HIT была разработана NEDO⁵ совместно с японской фирмой SANYO. HIT элемент представляет собой тонкую кристаллическую подложку n-типа с сформированными на ней аморфными кремниевыми слоями i-типа и аморфными кремниевыми слоями p-типа и n –типа. При этом температура формирования перехода HIT элемента достаточно низкая - 200°С, по  сравнению с традиционной технологией, где переход формируется методом термальной диффузии при 900°С. Формирование перехода при низких температурах уменьшает термальную нагрузку на кремниевую подложку позволяет сформировать более тонкую структуру элемента с минимальным количеством дефектов кристаллической решетки, благодаря чему снижаются  потери энергии. Использование HIT технологии в производстве фотоэлектрических  преобразователей  позволило  SANYO увеличить их эффективность до 18,5%.

Модули, изготовленные из HIT элементов, имеют эффективность 16,1 % и превосходные температурные характеристики для обеспечения более высокого выхода энергии при высоких температурах. Замена стандартных кристаллических кремниевых ФЭП в солнечном модуле SANYO 150W на HIT элементы позволяет получить более чем  36% увеличение выработки энергии в год и сэкономить до 20% площади, занимаемой модулями, что особенно актуально при размещении модулей на крышах зданий. На рис. 8 приведены данные по эффективности HIT элементов,  традиционных фотоэлектрических преобразователей  и изготовленных из них  модулей.

Рис. 8 Эффективность HIT элемента, солнечного модуля 190W HIT и стандартного элемента и модуля SANYO 150W.

Заключение.

 Кристаллические кремниевые ФЭП занимают основную долю рынка и имеют значительный  потенциал в увеличении эффективности и снижения  стоимости для сохранения лидирующих позиций на будущее.

Обозначения.

PERL - Passivated Emitter and Rear, Locally diffused-элемент с пассивированной фронтальной и тыльной поверхностью, локально диффундированный.

LBSF – Local Back Surface Field -элемент с локальным полем на тыльной поверхности.

PECVD - Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition –плазмохимическое осаждение из газовой фазы

HIT – Heterojunction with Intrinsic Thin layer-гетеропереход с внутренним тонким слоем

NEDO - New Energy and Industrial Technology Development Organization –организация по новой энергии и развитию промышленных технологий.

Список литературы

1. Lawrence L. Kazmerski. Photovoltaics R&D: a tour through the 21^st century. 16^th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1-5 May 2000, Glasgow, UK
2. Y. Hamakawa. Recent advances in solar photovoltaic activities in Japan and new energy strategy toward 21^st century. 16^th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1-5 May 2000, Glasgow, UK
3. J.F. Nijs, J. Szlufcik, J. Poortmans et al. Crystalline silicon solar cell technology for today and tomorrow. 16^th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1-5 May 2000, Glasgow, UK
4. G. Hahn, C. Gerhards, M. Spiegel  et al. Overview and results of the ec Hexsi project.
5. E. Van Kerschaver et al, to be published in the Proceeding of the 16^th European PVSEC, Glasgow, 2000
6. J. Knobloch, W.Wetting Auf dem Weg zur industriell gefertigten Solarzelle mit hohen Wirkungsgrad.
7. F.R. Faller et a., Proceedings of the 2^nd World Conference on PV Solar Energy Conference, Anaheim, (1997) p 267.
8. HIT Photovoltaic Products, Photovoltaic Module with New, High-Efficiency technology. SANYO Electric Co., Ltd Clean Energy Company.