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HJT电池技术/Photovoltaictechnology
01-1HJT技术结构
异质结HJT(Hereto-junctionwithIntrinsicThin-layer)电池(同时也简称HIT,SH1J,SJT等)，以N型单晶硅(C-Si)为衬底光吸收区,经过制绒清洗后，其正面依次沉积厚度为5-10nm的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H和掺杂的P型非晶硅(P-a-Si:H)，和硅衬底形成p-n异质结。
硅片的背面又通过沉积厚度为5-10nm的i-a-Si:H和掺杂的N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面场，双面沉积的透明导电氧化物薄膜(TCO)不仅可以减少收集电流时的串联电阻，还能起到像晶硅电池上氮化硅层那样的减反作用。最后通过丝网印刷在两侧的顶层形成金属基电极，这就是异质结电池的典型结构。
HJT电池工艺技术主要分为以下几道工序，在硅片经过制绒清洗后，在硅片表面沉积非晶硅薄膜以及在硅片的正反两面沉积透明导电氧化物薄膜后，最后一个步骤是金属化丝网印刷。
01-2HJT优势
HJT电池与传统电池相比具有工艺相对简单、无PID现象、低温制造工艺、高效率（P型单晶硅电池高1-2%）、高稳定性、可向薄型化发展等优点，成为未来高效电池的发展方向，国内企业持续发力HJT电池，使得HJT电池加速产业化。
①结构对称、工艺简单、设备较少。HJT电池是在单晶硅片的两面分别沉积本征层、掺杂层和TCO以及双面印刷电极。其结构对称、工艺相对简单。
②低温制造工艺。HJT电池采用硅基薄膜工艺形成p-n结发射区，制程中的最高温度就是非晶硅薄膜的形成温度(℃)，避免了传统晶体硅电池形成p-n结的高温(℃)。可以降低能耗、减少对硅片的热损伤。
③获得较高的转换效率。HJT电池中的本征薄膜能有效钝化晶体硅和掺杂非晶硅的界面缺陷，形成较高的开路电压。
④由于电池上表面为TCO导电玻璃，电荷不会在电池表面的TCO上产生极化现象，PID现象（电势诱导衰减）。
HJT电池由于其较高的转换效率，工序少以及已经有量产实绩，成为下一代高效电池的主要发展方向。但是其目前的阻碍主要在于工艺要求严格、需要低温组件封装工艺、设备投资高、透明导电薄膜成本高。
02
HJT丝网印刷目的
制备电极的基本要求是:能与硅形成牢靠的欧姆接触，具有良好的导电性能，高电流收集效率等。由于HJT电池固有特性，故需使用低温浆料，同常规银浆相比，低温银浆成分完全不同，其流变性和印刷性也不一样。这就要求低温银浆既要有较高的导电性，同时与TCO膜层间的接触电阻要低，同时还要保证主栅焊接拉力合格等要求。栅线方面，则需要制备细栅线，减少遮光面积，尽可能提升栅线高宽比，提高导电能力，减少遮光损失。03
HJT丝网印刷特点
材料的特性决定工艺，工艺决定设备的特点，异质结电池的印刷和烘干特点也是由异质结用导电浆料的特性决定，特点如下:印刷速度较低--由于异质结电池低温制备特性，所以需求导电浆料在低温下行进烘干和固化。这种情况下就极大的限制了设备的产能，不利于成本的降低(印刷速度接近mm/s)细栅宽度较宽--由于材料的特性，目前异质结电池的细栅宽度较晶体硅电池的细栅宽度较宽。目前细栅的宽度大概在60-70um左右，较晶体硅电池的细栅宽25um左右。导电浆料的增重较高--由于低温导电浆料的导电性比高温导电浆料差，印刷性能也差，使得异质结电池的浆料增重较大，在五根主栅的情况下，大约在mg左右，占据整个异质结加工电池的成本的约30~40%。烘干时间较长--传统晶硅电池的烘干时间很短，一般小于1分钟。但是由于异质结用导电胶的特性，目前其的烘干时间较长，一般在5-10分钟;既要保证烘干时间，又要保证产能，使得它的设计和传统电池的烘箱不同。04
HJT印刷电镀铜栅线技术
异质结(HJT)电池转换效率高达25.6%，是目前最有发展前景的太阳能电池技术之一，其栅线电极制备主要是丝网印刷银浆和电镀铜。银浆栅线电极印刷仍是目前栅线电极制备的主流技术，然而丝网印刷银浆制备的栅线电极存在电导小、高宽比小等缺陷，且银浆价格昂贵，限制了太阳能电池转换效率的进一步提高和生产成本的下降。电镀铜制备栅线电极是先在ITO表面采用PVD沉积一层种子铜，然后再电镀铜和锡而成，这种方法制得的太阳能电池栅线电极：界面结合力强，更加稳定可靠，电导比银栅高3倍，高宽比大，且铜材料成本低，既提高了转换效率，又降低了电池制造成本，将是未来制备太阳能电池栅线电极最主要的技术路线。05
HJT丝网印刷退火技术
退火工艺在异质结电池的主要利用低于温度50度热处理来在释放低温银浆中的溶剂后产生固化后以形成所需之金属电极，透过此退火工艺后的金属电极必须能够有较低电阻率，并且能与透明导电膜层形成形成良好的接触，藉由较低的接触电阻以获的在异质结电池电电性中有较佳的填充因子(FillFactor)，以获得高的电池效率。
由于使用低温银浆在异质结电池工艺作为电极，低温银浆一般固化的温度约度到度而所需时间约5-60分钟。这处理条件便使得传统的短时间高温烧结炉不合适在异质结电池工艺上，需另寻适合之退火工艺设备，不但需要满足长时间温度稳定，还需配合异质结电池量产所需的高产能及搭配前后工艺自动化设备。
为满足异质结电池在退火工艺的量产需求，主要退火炉设备分为匣批式(cassette)及辊道式(in-line)两类，其工艺规格最高温度-度，每片电池片的温度均匀性在+/-5度内，匣批式(cassette)设备所需占地长度较短，需要较复杂的自动化设备将网印流水线的电池片放到甲中，经过热外理后再将匣中电池片由自动化设备放到下一站的分片机的流水线。辊道式则口利用多线(Lane)来增加产能并以简单的自动化转换与前后站的设备整合，以降低硅片破片率以达到最高的开工率。
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HJT丝网印刷工艺流程
①设备结构
异质结高效电池丝网印刷设备对异质结高效太阳能电池片进行丝网印刷测试，固化光衰。
②设备参数
③设备优势
④设备工艺流程
⑤测试工序
由于近年来高效单晶P型PERC，N型TopCon及异质结已渐成为太阳能电池片主流产品，加上各种提升电池片效率先进的高效电池技术，使得原先定义阳光模拟器光谱的IEC-9第二版本中之-nm光谱范围被重新讨论，以因应现在的主流技术对-nm及-1两个波段的光谱响应。因此在新IEC-9：阳光模拟器第三版本草案中，将光谱范围扩大成-1nm。
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