Гетеропереходный солнечный элемент

Архитектура солнечной батареи

Гетеропереходный кремниевый солнечный элемент, металлизированный серебряной пастой, нанесенной методом трафаретной печати, подвергается исследованию вольт-амперной характеристики

Неметаллизированный гетеропереходный прекурсор солнечной ячейки. Синий цвет возникает из-за двойного антибликового покрытия оксида индия и олова , которое также улучшает проводимость эмиттера.

Снимок , полученный с помощью СЭМ, на котором изображены пирамиды и антибликовое покрытие гетеропереходного солнечного элемента.

Гетеропереходные солнечные элементы (HJT), также известные как кремниевые гетеропереходы (SHJ) или гетеропереходы с собственным тонким слоем (HIT), ^[1] представляют собой семейство технологий фотоэлектрических элементов , основанных на гетеропереходе , образованном между полупроводниками с разной шириной запрещенной зоны . Они представляют собой гибридную технологию, сочетающую аспекты обычных кристаллических солнечных элементов с тонкопленочными солнечными элементами .

Солнечные панели на основе кремниевого гетероперехода производятся серийно для жилых и коммунальных рынков. По состоянию на 2023 год ^{[обновлять]}архитектура кремниевого гетероперехода имеет самую высокую эффективность ячеек среди коммерческих кремниевых солнечных ячеек. ^[2] Ожидается, что в 2022–2024 годах ячейки SHJ обгонят солнечные ячейки с алюминиевым тыльным полем (Al-BSF) по доле рынка и станут второй по распространенности технологией коммерческих солнечных ячеек после PERC/TOPCon (пассивированный эмиттерный тыльный элемент/туннельный оксидный пассивированный контакт), увеличившись почти до 20% к 2032 году. ^[3]

Солнечные элементы работают, поглощая свет, возбуждая поглотитель. Это создает пары электрон-дырка , которые должны быть разделены на электроны (отрицательные носители заряда) и дырки (положительные носители заряда) асимметрией в солнечном элементе, обеспечиваемой химическими градиентами ^[4] или электрическими полями в полупроводниковых переходах . ^[5] После расщепления носители перемещаются к противоположным клеммам солнечного элемента, которые обладают свойствами дискриминации носителей (известными как селективные контакты). ^[6] Для эффективной работы солнечных элементов поверхности и интерфейсы требуют защиты от пассивации , чтобы предотвратить захват электронов и дырок на дефектах поверхности, что в противном случае увеличило бы вероятность взаимной аннигиляции носителей (рекомбинации).

SHJ-ячейки обычно состоят из активной кристаллической кремниевой поглощающей подложки , которая пассивируется тонким слоем гидрогенизированного собственного аморфного кремния (обозначаемого как a-Si:H; «буферный слой»), и верхних слоев соответствующим образом легированного аморфного или нанокристаллического кремния селективных контактов. Материал селективного контакта и поглотитель имеют разные запрещенные зоны, образуя гетеропереходы, разделяющие носители, которые аналогичны pn-переходу традиционных солнечных элементов. Высокая эффективность гетеропереходных солнечных элементов в основном обусловлена ​​превосходными пассивирующими качествами буферных слоев, ^{[7] [8] [9] [10]} особенно в отношении разделения высокорекомбинационно - активных металлических контактов от поглотителя. ^[11] Благодаря своей симметричной структуре SHJ-модули обычно имеют фактор двусторонности более 90%. ^[12]

Поскольку тонкие слои обычно чувствительны к температуре, гетеропереходные ячейки ограничены низкотемпературным производственным процессом. ^{[13] [14]} Это создает проблемы для металлизации электродов , поскольку типичный метод трафаретной печати серебряной пастой требует обжига при температуре до 800 °C; ^[15] что значительно выше верхнего предела допуска для большинства материалов буферного слоя. В результате электроды состоят из серебряной пасты с низкой температурой отверждения или, что необычно ^[3], из покрытой серебром медной пасты или гальванизированной меди.

История

Структура гетероперехода и способность аморфных кремниевых слоев эффективно пассивировать кристаллический кремний были хорошо документированы с 1970-х годов. ^{[9] [16] [17]} Гетеропереходные солнечные элементы с использованием аморфного и кристаллического кремния были разработаны с эффективностью преобразования более 12% в 1983 году. ^[18] Sanyo Electric Co. (теперь дочерняя компания Panasonic Group) подала несколько патентов, относящихся к гетеропереходным устройствам, включая собственные слои a-Si и μc-Si в начале 1990-х годов, под торговой маркой «гетеропереход с собственным тонким слоем» (HIT). ^{[19] [20]} Включение собственного слоя значительно увеличило эффективность по сравнению с легированными гетеропереходными солнечными элементами a-Si за счет снижения плотности состояний захвата и снижения темных туннельных токов утечки. ^[21]

Исследования и разработки солнечных элементов SHJ были подавлены до истечения срока действия патентов, выданных Sanyo в 2011 году, что позволило различным компаниям разрабатывать технологию SHJ для коммерциализации. ^{[22] [11] В 2014 году компанией} Panasonic были разработаны элементы HIT с эффективностью преобразования, превышающей 25% , что на тот момент было самым высоким показателем для неконцентрированных кристаллических кремниевых элементов. ^[23] Этот рекорд был побит совсем недавно, в 2018 году, корпорацией Kaneka , которая произвела 26,7%-ные эффективные солнечные элементы большой площади с встречно-гребенчатым обратным контактом (IBC) SHJ, ^[24] а затем в 2022 и 2023 годах компанией LONGi с эффективностью 26,81% ^[25] и 27,09% ^[26] соответственно. По состоянию на 2023 год это самый высокий зарегистрированный показатель эффективности для неконцентрированных кристаллических кремниевых солнечных элементов. ^{[2] [27]} Были изготовлены гетеропереходные модули с эффективностью до 23,89%. ^[28] В 2023 году SHJ в сочетании с перовскитом в монолитных тандемных ячейках также зафиксировал самую высокую неконцентрированную эффективность двухпереходной ячейки в 33,9%. ^[29]

Солнечные элементы SHJ теперь производятся массово в масштабах гигаватт. В 2022 году запланированные проекты по созданию или расширению производственных линий SHJ составили около 350 ГВт/год дополнительной мощности. ^[30] Более 24 (в основном китайских ) производителей начинают или наращивают свои мощности по производству гетеропереходов, такие как Huasun, Risen, Jingang (Golden Glass), LONGi , Meyer Burger и многие другие. ^[31]

Проекты коммунального масштаба

В начале 2022 года болгарская EPC- компания Inercom завершила строительство гетероструктурной солнечной электростанции мощностью 150 МВт недалеко от деревни Априлци в провинции Пазарджик , Болгария . Согласно пресс-релизу поставщика модулей Huasun, на тот момент это была крупнейшая солнечная электростанция HJT. ^[32] В 2023 году тот же поставщик объявил о еще одной сделке по поставке 1,5 ГВт модулей HJT для Inercom. ^[33]

Преимущества

Производительность

Эффективность и напряжение

Монокристаллическая кремниевая пластина, покрытая тонкой пленкой аморфного кремния (не видно). Такой аморфный кремниевый слой отвечает за высокую эффективность гетеропереходных солнечных элементов за счет пассивации поверхности.

SHJ имеет самую высокую эффективность среди кристаллических кремниевых солнечных элементов как в лабораторных условиях (рекордная эффективность) ^{[2] [27] [29]} , так и в коммерческом производстве (средняя эффективность). В 2023 году средняя эффективность коммерческих SHJ-элементов составила 25,0% по сравнению с 24,9% для TOPCon n- типа и 23,3% для PERC p -типа. ^[34] Высокая эффективность в основном обусловлена ​​очень высокими напряжениями холостого хода — постоянно более 700 мВ — в результате превосходной пассивации поверхности. С 2023 года нижние элементы SHJ в тандемах перовскита также имеют самую высокую неконцентрированную эффективность двухпереходных элементов — 33,9%. ^[29] Благодаря превосходной пассивации поверхности гетеропереходные элементы обычно имеют более низкую плотность тока насыщения диода, чем другие кремниевые солнечные элементы (такие как TOPCon), что обеспечивает очень высокий коэффициент заполнения и напряжение; и, следовательно, рекордно высокую эффективность. ^[35]

Двуликость

Двусторонность относится к способности солнечного элемента принимать свет с передней или задней поверхности. Сбор света с задней поверхности может значительно улучшить выход энергии в развернутых солнечных батареях. ^[36] Ячейки SHJ могут быть изготовлены с проводящей дугой с обеих сторон, что позволяет достичь коэффициента двусторонности выше 90% по сравнению с ~70% для ячеек PERC с задней сеткой. ^[12] Ожидается, что двусторонние солнечные модули значительно увеличат свою долю рынка по сравнению с односторонними модулями до 85% к 2032 году. ^[3]

Продолжительность жизни

Благодаря своей высокой двусторонности кремниевые гетеропереходные модули могут использовать больше преимуществ конструкций модулей стекло-стекло по сравнению с другими технологиями ячеек. Модули стекло-стекло с использованием инкапсулянта EPE особенно эффективны для предотвращения попадания воды, что является существенной причиной ухудшения производительности фотоэлектрических модулей. При использовании с соответствующим инкапсулянтом модуля, как правило, ожидается, что срок службы модуля стекло-стекло SHJ составит более 30 лет; значительно дольше, чем у модулей со стеклянным полимерным фольговым покрытием (технология модуля с самой высокой долей рынка по состоянию на 2023 год). Модули стекло-стекло тяжелее модулей со стеклянным задним покрытием, однако из-за совершенствования технологий закаленного стекла и конструкций модулей ожидается, что толщина стекла (и, следовательно, вес) уменьшится, при этом основная тенденция будет направлена ​​от 3,2 мм до 2 мм или менее в 2030-х годах. ^{[37] [38]} В результате ожидается, что к середине 2020-х годов модули из стекла и стекла станут доминирующей фотоэлектрической технологией, согласно ITRPV (2023).

Например, в 2022 году компания Enel анонсировала модули гетеропереходов мощностью 680 Вт для коммунальных нужд с 30-летним снижением производительности на 93%. ^[39]

Температурный коэффициент

Температурный коэффициент относится к тому, как выходная мощность солнечного модуля изменяется с температурой. Обычно солнечные модули демонстрируют снижение выходной мощности и эффективности при повышенных температурах. Согласно лабораторным испытаниям и опросам поставщиков , модули, изготовленные с ячейками SHJ, постоянно показывают равный или более низкий температурный коэффициент (т. е. снижение эффективности менее существенно) по сравнению с солнечными ячейками Al-BSF, PERC, PERT и гибридными PERT/тыльными гетеропереходами. Это относится к ряду параметров, включая напряжение холостого хода, максимальную мощность точки питания, ток короткого замыкания и коэффициент заполнения. ^[40] Температурная чувствительность солнечных элементов обратно коррелирует с высокими напряжениями холостого хода по сравнению с потенциалом запрещенной зоны поглотителя, ^[41] как отметил Мартин Грин в 1982 году; «Поскольку напряжение холостого хода кремниевых солнечных элементов продолжает улучшаться, одним из получаемых преимуществ, которое не получило широкого признания, является снижение температурной чувствительности производительности устройства». ^[42] Таким образом, низкая температурная чувствительность ячеек SHJ объясняется высоким напряжением от хорошо пассивированных контактов. ^[43] ${\displaystyle V_{OC}}$

Производство

Потребление энергии

Линии производства SHJ принципиально не используют высокотемпературное оборудование, такое как диффузионные печи или печи для отверждения металлической пасты, ^[22] и в среднем имеют более низкое энергопотребление на ватт изготовленных ячеек. Согласно дорожной карте развития китайской фотоэлектрической промышленности , в 2022 году среднее потребление электроэнергии линиями гетеропереходных ячеек n -типа составило 47 000 кВт·ч/МВт, тогда как линии производства PERC p -типа потребляли около 53 000 кВт·ч/МВт, а для TOPCon n -типа — около 56 000 кВт·ч/МВт. Предполагается, что к 2030 году потребление электроэнергии линиями производства гетеропереходных ячеек n- типа, PERC p-типа и TOPCon n -типа снизится до 34 000 кВт·ч/МВт, 35 000 кВт·ч/МВт и 42 000 кВт·ч/МВт соответственно. ^[34] Исследование 2014 года оценило срок окупаемости модуля SHJ в 1,5 года по сравнению с 1,8 годами для обычного монокристаллического модуля; эта цифра, по оценкам, снизится до 0,94 года против 1,2 года соответственно для перспективного модуля в 2020 году, предполагая эффективность 25%. Аналогичным образом, эквивалентные выбросы CO2 за жизненный цикл на кВт·ч для модулей SHJ 2020 года оцениваются в 20 граммов по сравнению с 25 граммами для обычного монокристаллического модуля. ^[44]

Потребление кремния

Кристаллические кремниевые пластины, используемые в солнечных элементах, обычно имеют толщину от 130 до 180 мкм. Масса потребляемой кремниевой пластины составляет значительную долю стоимости солнечного модуля, и, как таковое, уменьшение толщины пластины имеет потенциал для достижения значительного снижения стоимости. ^[45] Меньше фотонов поглощается в более тонком кремнии. Однако, пока поверхностная рекомбинация эффективно подавляется, более тонкие пластины могут поддерживать — или даже улучшать — очень высокие напряжения холостого хода. ^[46] То есть, увеличение напряжения холостого хода может компенсировать потери в токе короткого замыкания. Они делают это по сути, ^{[47] [48],} поскольку большая доля рекомбинации происходит в объеме подложки, если поверхности хорошо пассивированы, поэтому уменьшение толщины уменьшает количество объемных дефектов. ^[49] Поскольку ячейки SHJ имеют превосходную поверхностную пассивацию, уменьшение толщины их пластин более осуществимо, чем в других технологиях кристаллических кремниевых солнечных элементов. ^{[22] [12]} Таким образом, высокая эффективность была зарегистрирована в широком диапазоне толщин пластин, с минимальной порядка 50 мкм. ^[50] На коммерческих подложках n- типа оптимальная толщина оценивается в 40–60 мкм. ^[49] Это преимущество не наблюдается в технологиях с непассивированными контактами или плохой поверхностной рекомбинацией, таких как PERC, в которых оптимальная толщина превышает 100 мкм. ^[45]

Недостатки

Расходы

Эксплуатационные расходы

Модули SHJ оцениваются примерно на 3-4 ¢/Wp дороже, чем модули PERC (оба предполагают китайское производство; источники ссылаются на эталон 2018 года). Большая часть возросших эксплуатационных расходов обусловлена ​​различиями в технологии металлизации, которая, по оценкам, ответственна за около 1,8 ¢/Wp этой разницы. ^[51] Стоимость PECVD для a-Si и распыления для слоев TCO также внесла значительный вклад в увеличение стоимости. Другие факторы включают более высокую стоимость пластин n -типа, а также подготовку поверхности. ^[52]

Капитальные затраты

В 2020 году стоимость CapEx для SHJ была намного выше, чем для PERC. Основная стоимость (до 50%) создания производственной линии SHJ относится к оборудованию PECVD. Однако CapEx производственной линии SHJ имеет тенденцию к снижению, в основном из-за снижения цены на инструменты PECVD, с 125 млн долларов США до 2018 года до 30–40 млн долларов США в конце 2020 года. По состоянию на 2021 год CapEx производственных линий SHJ в Европе по-прежнему был значительно выше, чем в Китае. ^[52] Более высокая производительность инструментов также снижает стоимость CapEx на гигаватт. В 2019 году производительность ведущего оборудования PECVD была ниже 3000 пластин/час (производство Meyer Burger, INDEOtec и Archers Suzhou Systems), а более новые инструменты PECVD (например, производства Maxwell и GS Solar) увеличили производительность до 5000–8000 пластин/час. ^[53]

Производство

Зависимость отн-тип кремния

Хотя высокоэффективные ячейки SHJ могут быть изготовлены с использованием кремниевой подложки p -типа, низкотемпературное ограничение на производство SHJ делает процесс геттерирования (управление дефектами загрязнения) невозможным, а объемное гидрирование не может надежно пассивировать избыточные дефекты. При той же концентрации дефектов загрязняющих переходных металлов пластины n -типа имеют более высокое время жизни неосновных носителей из-за меньшего поперечного сечения захвата дырок (неосновных носителей заряда) по сравнению с электронами. Аналогично, отношение поперечного сечения захвата электронов к дыркам велико для поверхностных состояний (например, оборванных связей кремния), и поэтому хорошо пассивированные поверхности легче получить на пластинах n-типа. ^{[11] [43]} По этим причинам пластины n -типа являются настоятельно предпочтительными для производства, поскольку неудобные этапы для улучшения объемного срока службы исключаются, а риск развития деградации под действием света снижается. ^[54] Однако обычно упоминается, что стоимость пластин n -типа примерно на 8–10% выше, чем p -типа. ^{[54] [55]}

Более высокая цена пластин n -типа объясняется меньшим коэффициентом сегрегации фосфора в кремнии при выращивании легированных монокристаллических слитков. Это приводит к проблемному изменению удельного сопротивления по длине слитка, ^[56] и, таким образом, только около 75% объема соответствует допуску удельного сопротивления , требуемому производителями фотоэлектрических систем. ^[52] Кроме того, слитки n -типа, выращенные в тиглях, которые использовались повторно много раз (перезаряжаемые Чохральские; RCz), с меньшей вероятностью будут приемлемыми. ^{[52] [57]}

Подготовка поверхности и текстурирование

Одним из первых шагов в производстве кристаллических кремниевых солнечных элементов является текстурирование и очистка поверхности подложки кремниевой пластины. Для монокристаллических пластин это включает анизотропное влажное химическое травление с использованием смеси щелочного раствора (обычно гидроксида калия или гидроксида тетраметиламмония, не содержащего ионов металлов ) и органической добавки для увеличения анизотропии травления ^[58] (традиционно изопропилового спирта , но теперь используются фирменные добавки). Травление формирует улавливающую свет пирамидальную текстуру, которая улучшает выходной ток готового солнечного элемента. Из-за строгих требований к чистоте поверхности для SHJ по сравнению с PERC, процесс текстурирования и очистки является относительно более сложным и потребляет больше химикатов. Некоторые из этих этапов обработки поверхности включают очистку RCA , смеси серной кислоты и перекиси для удаления органических веществ, удаление ионов металлов с использованием соляной кислоты и окислительную очистку азотной кислотой и обратное травление. ^[59] Последние разработки в области исследований показали, что окислительная очистка с использованием озонированной воды может помочь повысить эффективность процесса и сократить отходы, с возможностью полной замены очистки RCA при сохранении того же качества поверхности. ^{[59] [60]}

Шелкография серебряной пастой

Подавляющее большинство солнечных элементов изготавливается с использованием электродов из пасты, напечатанной методом трафаретной печати. ​​Элементы SHJ ограничены низкотемпературным процессом и, таким образом, не могут использовать традиционную серебряную пасту, обожженную в печи, для своих электродов, такую ​​как та, что используется в элементах PERC, TOPCon и Al-BSF. Состав низкотемпературной пасты ставит под угрозу несколько факторов производительности и экономичности SHJ, таких как высокое потребление серебра и более низкая проводимость сетки. ^{[61] [62]} Кроме того, процесс трафаретной печати низкотемпературной серебряной пасты на элементах SHJ также обычно имеет значительно более низкую производительность по сравнению с линиями трафаретной печати PERC, поскольку производители часто используют более низкую скорость печати и заливки для достижения высококачественной сетки. ^[63] Ожидается, что тераваттные солнечные установки будут потреблять значительную часть мирового спроса на серебро, если не будут разработаны альтернативы. ^[64] Новые технологии, которые могут снизить потребление серебра для SHJ, включают медную пасту с серебряным покрытием, чернила из наночастиц серебра и гальванизированную медь.

Технологическая зрелость

Линии производства SHJ в основном состоят из нового оборудования. Поэтому SHJ испытывает трудности, конкурируя с производством TOPCon, поскольку существующие линии производства PERC можно относительно легко модернизировать для TOPCon. В отчете Wood Mackenzie (декабрь 2022 г.) прогнозируется, что TOPCon будет предпочтительнее SHJ для производства новых модулей в Соединенных Штатах в свете Закона о снижении инфляции по этой причине, ссылаясь на предпочтительный баланс между высокой эффективностью и капитальными затратами. ^[65]

Структура

Схема поперечного сечения слоев двухстороннего кремниевого гетеропереходного солнечного элемента.

Диаграмма энергетических зон, показывающая энергетические уровни слоев в типичном солнечном элементе SHJ

Гетеропереходный солнечный элемент «фронтального перехода» состоит из стопки кремниевых слоев, легированных p–i–n–i–n ; средний слой представляет собой кристаллическую кремниевую пластину n- типа, а остальные представляют собой аморфные тонкие слои . Затем для сбора света и тока используются верхние слои прозрачного проводящего оксида (TCO), антибликового покрытия и металлической сетки. Из-за высокой двусторонности структуры SHJ, аналогичная конфигурация n–i–n–i–p «заднего перехода» также используется производителями и может иметь преимущества в зависимости от процесса. ^[66] В частности, конфигурации с задним переходом предпочтительны при производстве, поскольку они позволяют большей доле бокового переноса электронов проходить в поглотителе, а не в переднем TCO. Следовательно, сопротивление слоя передней стороны снижается, а ограничения на параметры процесса TCO ослабляются, что приводит к повышению эффективности и экономическим преимуществам. ^{[67] [68]}

Поглотитель

Подложка, в которой формируются пары электрон-дырка, обычно представляет собой монокристаллический кремний n -типа, легированный фосфором . В промышленном производстве высокоэффективных солнечных элементов SHJ требуется высококачественный кремний Чохральского n -типа , поскольку низкотемпературный процесс не может обеспечить преимущества геттерирования и объемного гидрирования. ^{[15] [69]} Фотоны, поглощенные вне подложки, не вносят вклад в фототок и приводят к потерям в квантовой эффективности .

Выбор буфера и носителя

Буферные слои

Собственный аморфный кремний осаждается на обе стороны подложки с помощью PECVD из смеси силана (SiH4 ₎ и водорода (H2 ₎ , образуя гетеропереход и пассивируя поверхность. Хотя собственные буферные слои фактически непроводящие , носители заряда могут диффундировать через них, поскольку толщина обычно составляет менее 10 нм. Буферный слой должен быть достаточно толстым, чтобы обеспечить адекватную пассивацию, однако он должен быть достаточно тонким, чтобы не препятствовать переносу носителей или поглощать свет. Пассивирующий слой должен иметь большую ширину запрещенной зоны, чтобы минимизировать паразитное поглощение фотонов , поскольку коэффициент поглощения частично зависит от ширины запрещенной зоны. Несмотря на сходство между структурой буферного слоя и солнечными элементами металл-изолятор-полупроводник (MIS), SHJ не обязательно полагаются на квантовое туннелирование для переноса носителей через буферный слой с низкой проводимостью; диффузия носителей также является важным транспортным механизмом. ^{[11] [70]}

Слои окна

Затем селективные контакты (также называемые «оконными слоями») аналогичным образом формируются путем осаждения высоколегированных аморфных слоев кремния p- и n- типа. ^{[71] [72]} Примерами легирующих газов являются фосфин (PH ₃ ) для n -типа и триметилборан (B(CH ₃ ) ₃ ) или диборан (B ₂ H ₆ ) для p -типа. ^[73] Из-за своей дефектной природы легированный аморфный кремний (в отличие от собственного) не может обеспечить пассивацию кристаллического кремния; аналогично эпитаксиальный рост любого такого слоя a-Si наносит серьезный ущерб качеству пассивации и эффективности ячейки и должен быть предотвращен во время осаждения. ^[74]

Нанокристаллический оконный слой

Недавние разработки в области эффективности SHJ были сделаны путем осаждения пленок нанокристаллического оксида кремния n- типа (nc-SiO _x :H) вместо аморфного кремния n -типа для электронного контакта. Материал, обычно называемый «нанокристаллическим оксидом кремния», на самом деле является двухфазным материалом, состоящим из наноразмерных кристаллов кремния, внедренных в матрицу аморфного оксида кремния. Оксид кремния имеет более широкую запрещенную зону и более оптически прозрачен, чем аморфный кремний, тогда как столбчатые нанокристаллы усиливают вертикальный транспорт носителей и увеличивают проводимость, что приводит к увеличению плотности тока короткого замыкания ^[66] и снижению контактного сопротивления. ^[25] Ширина запрещенной зоны материала может быть настроена с помощью различных уровней диоксида углерода во время PECVD. ^[75] Замена аморфного кремния на нанокристаллический кремний/оксид кремния уже была интегрирована некоторыми производителями в n -типе, а p -тип (дырочный контакт) последует в ближайшем будущем. ^[27] Оптимизированный нанокристаллический дырочный контакт сыграл важную роль в создании Lin, et al . (2023) 26,81% - мировой рекорд эффективности преобразования энергии. ^[25] ${\displaystyle J_{SC}}$

Антибликовое покрытие и проводящий оксид

Двойное антибликовое покрытие (ARC) и слой переноса носителей, обычно состоящий из оксида индия и олова (ITO), напыляется на обе стороны селективных контактов. Оксид индия и олова представляет собой прозрачный проводящий оксид (TCO), который улучшает боковую проводимость контактных поверхностей, не препятствуя существенно пропусканию света. Это необходимо, поскольку аморфные слои имеют относительно высокое сопротивление, несмотря на их высокие уровни легирования, и поэтому TCO позволяет переносить носители от селективного контакта к металлическим электродам.

Для достижения деструктивных интерференционных антиотражающих свойств TCO наносится толщиной, необходимой для оптимального захвата света на пике солнечного спектра (около 550 нм). ). Оптимальная толщина однослойной АРК определяется по формуле:

${\displaystyle d={\frac {\lambda }{4\eta }}}$

где — толщина слоя, — желаемая длина волны минимального отражения, — показатель преломления материала . ${\displaystyle d}$ ${\displaystyle \lambda }$ ${\displaystyle \eta }$

В зависимости от показателя преломления ITO (обычно ~0,9), ^[76] оптимальная толщина слоя обычно составляет 70–80 нм. Из-за тонкопленочной интерференции ITO (тусклый серо-черный керамический материал) при этой толщине выглядит ярко-синим.

Альтернативные материалы

Из-за дефицита индия изучаются альтернативные TCO, такие как оксид цинка , легированный алюминием (AZO), для использования в ячейках SHJ. ^[77] AZO имеет гораздо более высокую химическую чувствительность, чем ITO, что создает проблемы для определенных методов металлизации, требующих травления, таких как протравливание затравочного слоя никеля ^[61] и, как правило, имеет худший интерфейсный контакт как с аморфными слоями p- , так и n -типа. ^[78] AZO может иметь проблемы с долгосрочной стабильностью, когда ячейки используются в модулях, для которых могут потребоваться покровные слои, такие как SiO _x . ^{[79] [80]}

Нелегированный оксид олова (SnO _x ) также успешно использовался для производства TCO без индия на ячейках SHJ с эффективностью 24,91%. ^[81]

Улучшение оптических и электронных свойств TCO на основе оксида индия было достигнуто путем совместного легирования церием и водородом, что приводит к высокой подвижности электронов . Такие пленки можно выращивать при температурах, достаточно низких, чтобы быть совместимыми с чувствительным к теплу процессом производства SHJ. ^{[82] [80]} Оксид индия, легированный оксидом церия , оксидом тантала и оксидом титана , также привел к благоприятным электронным свойствам. Процесс можно настраивать путем введения водяного пара в распылительную камеру ^[75] , в которой гидроксильные радикалы в плазме , как полагают, закрывают кислородные вакансии в пленке TCO, что приводит к повышенной подвижности электронов и более низкому сопротивлению слоя , однако при использовании этого метода в ячейках SHJ необходимо учитывать стабильность и контактное сопротивление . ^[83]

Двойное антибликовое покрытие

Благодаря испарению , двойное антибликовое покрытие из фторида магния (MgF ₂ ) ^[84] или оксида алюминия (Al ₂ O ₃ ) ^[76] может быть использовано для дальнейшего уменьшения отражений поверхности, однако этот шаг в настоящее время не используется в промышленном производстве. Покрывающие слои AZO, такие как SiO _x, также могут действовать как двойное антибликовое покрытие. ^[79] Такие методы использовались для производства ячеек SHJ с мировым рекордом эффективности преобразования энергии. ^[25]

Роль трудовой функции

Слой TCO для ячеек SHJ в идеале должен иметь высокую работу выхода ^[85] (т. е. разницу энергий между уровнем Ферми и уровнем вакуума ), чтобы предотвратить образование паразитного барьера Шоттки на границе между TCO и аморфным слоем p -типа. ^{[86] [87] [88]} Это можно частично устранить, увеличив легирование слоя p -типа, что уменьшит ширину барьера и улучшит напряжение холостого хода ( ) и коэффициент заполнения ( ). Однако повышенное легирование увеличивает рекомбинацию перехода, уменьшая коэффициент усиления. Нанесение TCO с более высокой работой выхода, такого как оксид вольфрама (WO _x ), или настройка параметров осаждения ITO также может уменьшить высоту барьера; обычно последнее используется из-за предпочтительных оптических свойств ITO. ^[78] ${\displaystyle V_{OC}}$ ${\displaystyle FF}$ ${\displaystyle V_{OC}}$

Металлизация

Металлические электроды должны контактировать с солнечным элементом, чтобы из него можно было извлечь электричество. TCO сам по себе не является достаточно проводящим для этой цели. Электроды на двустороннем солнечном элементе состоят из сетчатого рисунка на передней и задней стороне, тогда как недвусторонние элементы могут иметь всю заднюю сторону, покрытую металлом. Взаимно-штыревые задние контактные элементы имеют металл только на задней стороне. В случае передних сеток геометрия сетки оптимизирована таким образом, чтобы обеспечить контакт с низким сопротивлением для всех областей поверхности солнечного элемента без чрезмерного затенения его от солнечного света.

Печатная паста

Микроскопическое изображение припойной площадки (в центре), пальца (по горизонтали) и шины (по вертикали) гетеропереходного солнечного элемента, напечатанного методом серебряной трафаретной печати.

Гетеропереходные солнечные элементы обычно металлизируются (т. е. изготавливаются металлические контакты) двумя различными способами. Трафаретная печать серебряной пасты распространена в промышленности, как и в случае с традиционными солнечными элементами, с долей рынка более 98%. ^[3] Однако для ячеек SHJ требуется низкотемпературная серебряная паста. Эти пасты состоят из частиц серебра в сочетании с полимером, который сшивается при температуре отверждения около 200 °C. ^[63] Они имеют основные недостатки, включая низкую проводимость сетки и высокий расход серебра, ^{[62] [89]} нестабильные производственные затраты ^[22] или плохую адгезию к передней поверхности. ^{[14] [62]} Несмотря на их значительно более высокую стоимость, ^[61] удельное сопротивление низкотемпературных серебряных паст оценивается в 4–6 раз выше, чем у стандартной серебряной пасты. ^[11] Чтобы компенсировать пониженную проводимость, низкотемпературные серебряные пасты также потребляют больше серебра, чем обычные серебряные пасты, ^[62] однако потребление серебра имеет тенденцию к снижению, поскольку развитие технологии трафаретной печати уменьшает ширину линий пальцев. ^[90] Ожидается, что улучшение состава низкотемпературных паст еще больше сократит потребление серебра, например, с помощью пасты из меди с серебряным покрытием, пригодной для трафаретной печати. ​​Такие пасты работают так же, как и обычные низкотемпературные пасты, с сокращением потребления серебра до 30%. ^[91] Медные пасты с серебряным покрытием становятся все более доминирующей технологией металлизации среди китайских производителей SHJ к 2030 году, с ожидаемой долей рынка в 50% с 2024 по 2025 год. ^[34]

Бесконтактный метод печати пасты, Laser Pattern Transfer Printing, может использоваться для изготовления узких пальцев с соотношением сторон 1:1. Паста прессуется в решетку, а инфракрасный лазер используется для нагрева пасты сзади. Испаряющийся растворитель выталкивает пасту из формы на подложку солнечной батареи. ^[92] Поскольку контактная трафаретная печать оказывает большое усилие на ячейку, эта альтернативная технология может уменьшить поломку ячейки, в частности, для очень тонких пластин. ^[93]

Печатная краска

Чернила из серебряных наночастиц могут быть нанесены на солнечную ячейку SHJ с помощью струйной печати или контактного осаждения с помощью полого стеклянного капилляра. Сообщается, что струйное осаждение снижает потребление серебра с 200 мг на ячейку до менее 10 мг на ячейку по сравнению с традиционной трафаретной печатью серебряной пастой. Дальнейшее снижение возможно с помощью капиллярного осаждения (известного как «FlexTrail», поскольку капилляр гибкий и тянется по поверхности пластины), что приводит к осаждению всего лишь 3 мг серебра. ^[91] Такое большое снижение серебра имеет последствия для конструкции сетки, чтобы компенсировать более низкую проводимость, а именно с использованием конструкции без шин.

Гальванизированный

Изображение SEM- EDS гетеропереходного солнечного элемента с покрытием Cu/крышкой Sn. Цвета указывают на присутствующие элементы.

Потенциально не содержащая серебра ^[44] альтернатива печатным электродам использует гальваническую медь. Проводимость гальванической меди аналогична проводимости объемной меди. ^[94] Это может увеличить плотность тока ячейки SHJ за счет снижения сопротивления сетки. Также может быть достигнута улучшенная геометрия элементов. Однако промышленное производство является сложным, поскольку гальванопокрытие требует селективного нанесения рисунка с использованием жертвенной маски, напечатанной струйным принтером или полученной фотолитографическим способом . ^{[89] [95]} В результате гальванические ячейки SHJ в настоящее время не производятся в коммерческих целях. Медь, нанесенная непосредственно на ITO, также страдает от проблем с адгезией. Поэтому обычно необходимо сначала нанести тонкий (~1 мкм) затравочный слой никеля путем распыления или электроосаждения. ^{[61] [62] [96] [97]} В качестве альтернативы затравочный слой индия может быть получен in-situ путем селективного катодного восстановления легированного оксида индия. ^[98] Слои никеля и ITO также действуют как диффузионный барьер против меди в ячейке, которая является глубокой примесью, вызывающей серьезную деградацию. ^[64] Покрывающий слой серебра или олова обычно также требуется для предотвращения коррозии медных пальцев, особенно в модулях, инкапсулированных в EVA. ^[99]

Как и все обычные солнечные элементы, гетеропереходные солнечные элементы являются диодами и проводят ток только в одном направлении. Поэтому для металлизации стороны n -типа солнечный элемент должен генерировать свой собственный ток покрытия посредством освещения, а не с помощью внешнего источника питания. Этот процесс известен как светоиндуцированное покрытие (LIP); в отличие от индуцированного полем покрытия (FIP) для стороны p -типа. В качестве альтернативы может использоваться процесс без электролиза , который не требует электрического контакта с солнечным элементом, что усложняет производство. Однако химическое покрытие намного медленнее, чем гальваническое, и может занять часы, а не минуты, чтобы достичь подходящей толщины. ^[100]

Взаимосвязь

Чувствительность SHJ к температуре имеет дополнительные последствия для соединения ячеек при производстве солнечных панелей на основе SHJ. Высокие температуры, используемые при пайке, должны тщательно контролироваться, чтобы избежать ухудшения пассивации ячеек. Низкотемпературные пасты также страдают от слабой адгезии к соединительным проводам или лентам, что имеет последствия для долговечности модуля. Оптимизация этих паст и параметров инфракрасной пайки, а также тщательный выбор припойных сплавов привели к повышению успешности процессов соединения на стандартном промышленном оборудовании. ^[101]

Многопереходный

Одна из многих возможных конструкций тандемного солнечного элемента на основе гетероперехода и перовскита. ^[102]

Были изготовлены тандемные структуры гетеропереход– перовскит , и некоторые исследовательские группы сообщили об эффективности преобразования энергии, превышающей предел Шокли–Квайссера 29,43% для кристаллического кремния. Этот подвиг был достигнут как в монолитной, так и в 4-терминальной конфигурации ячеек. ^{[103] [29]} В таких устройствах для снижения потерь на термализацию верхняя ячейка перовскита с широкой запрещенной зоной поглощает высокоэнергетические фотоны, в то время как нижняя ячейка SHJ поглощает низкоэнергетические фотоны. В двусторонней конфигурации нижняя ячейка также может принимать свет с задней поверхности.

В 2017 году были изготовлены тандемные солнечные элементы с использованием нижнего элемента SHJ и верхних элементов из полупроводников группы III – V с эффективностью преобразования энергии 32,8% и 35,9% для 2- и 3-переходных немонолитных стеков соответственно. ^[104]

В ноябре 2023 года рекорд эффективности для тандемов SHJ был установлен на уровне 33,9% компанией LONGi с использованием верхней ячейки из перовскита в монолитной конфигурации. ^[29] Это самая высокая эффективность, зарегистрированная для неконцентрированной двухпереходной солнечной ячейки.

Альтернативные гетеропереходные материалы

Помимо типичной структуры c-Si/a-Si:H, различные группы успешно изготавливали пассивированные контактные кремниевые гетеропереходные солнечные элементы с использованием новых полупроводниковых материалов, таких как c-Si/SiO _x , ^[73] c-Si/ MoO _x ^{[105] [106]} и c-Si/poly-Si или c-Si/SiO _x /poly-Si (POLO; поликристаллический кремний на оксиде). ^{​​[107] [108]} Гибридные неорганические-органические гетеропереходные солнечные элементы были изготовлены с использованием кремния n -типа, покрытого полианилиновой эмеральдиновой основой. ^[109] Гетеропереходные солнечные элементы также были изготовлены на мультикристаллических кремниевых поглощающих подложках. ^[110]

Переплетенный задний контакт

Гетеропереходные солнечные элементы совместимы с технологией IBC, т. е. металлизация элемента полностью находится на задней поверхности. Гетеропереходный элемент IBC часто сокращается до HBC. Структура HBC имеет несколько преимуществ по сравнению с обычными ячейками SHJ; главным преимуществом является устранение затенения от передней сетки, что улучшает улавливание света и, следовательно, плотность тока короткого замыкания . По сравнению с PERC, обычные ячейки SHJ часто страдают от плохих значений, редко превышающих 40 мА/см ² , так как часть света паразитически поглощается в передних слоях аморфного кремния из-за его высокого коэффициента поглощения. ^[66] Устранив необходимость в переднем металлическом контакте, а также передний аморфный кремниевый контакт, можно восстановить. Таким образом, ячейки HBC имеют потенциал для высокой эффективности; в частности, давний мировой рекорд гетеропереходной ячейки использовал структуру HBC с эффективностью 26,7%, изготовленную Kaneka с a 42,65 мА/см ² . ^{[24] [117]} Несмотря на высокую эффективность HBC, двухсторонние элементы широко используются в промышленном производстве из-за относительно простого процесса изготовления. ^[75] Однако элементы HBC могут найти специализированное применение, например, в интегрированных в транспортные средства фотоэлектрических системах , где имеются значительные ограничения по площади. ^[118] ${\displaystyle J_{SC}}$ ${\displaystyle J_{SC}}$ ${\displaystyle J_{SC}}$ ${\displaystyle J_{SC}}$

Ячейки HBC изготавливаются путем локализованного легирования задней стороны в чередующемся шаблоне областей p- и n- типа в встречно-гребенчатом шаблоне. Передняя сторона не требует определенного профиля легирования. ^[119]

Механизмы потерь

Хорошо спроектированный кремниевый гетеропереходный модуль имеет ожидаемый номинальный срок службы более 30 лет ^[12] с ожидаемым средним коэффициентом производительности 75%. ^[44] Отказы, потери мощности и деградация ячеек и модулей SHJ могут быть классифицированы по затронутому параметру (например, напряжение холостого хода, ток короткого замыкания и коэффициент заполнения). потери, как правило, связаны со снижением качества пассивации или введением дефектов, вызывающих повышенную рекомбинацию. потери, как правило, связаны с оптическими потерями, при которых поглотитель захватывает меньше света (например, из-за затенения или повреждения структур модуля). потери, как правило, связаны с потерями пассивации и увеличением последовательного сопротивления или уменьшением шунтирующего сопротивления. ^[12] ${\displaystyle V_{OC}}$ ${\displaystyle J_{SC}}$ ${\displaystyle FF}$

ВОКпотери

Дефекты — это места, в которых носители заряда могут непреднамеренно оказаться «захваченными», что повышает вероятность их рекомбинации посредством метода Шокли-Рида-Холла (рекомбинация SRH). Наиболее вероятно, что они существуют на интерфейсах (поверхностная рекомбинация), на границах кристаллических зерен и дислокациях или на примесях. Чтобы предотвратить потери эффективности, дефекты должны быть пассивированы (т. е. стать химически и электрически нейтральными). Обычно это происходит путем связывания интерфейса дефекта с межузельным водородом. В ячейках SHJ гидрогенизированный собственный аморфный кремний очень эффективен для пассивации дефектов, существующих на поверхности абсорбера.

Понимание поведения дефектов и того, как они взаимодействуют с водородом с течением времени и в производственных процессах, имеет решающее значение для поддержания стабильности и производительности солнечных элементов SHJ.

Деградация под воздействием света

Поведение пассивации светочувствительных дефектов в аморфных кремниевых сетях стало предметом изучения с момента открытия эффекта Стеблера-Вронского в 1977 году. ^[120] Стеблер и Вронский обнаружили постепенное снижение фотопроводимости и темновой проводимости тонких пленок аморфного кремния при воздействии света в течение нескольких часов. Этот эффект обратим при темновом отжиге при температурах выше 150 °C и является распространенным примером обратимой деградации под действием света (LID) в гидрогенизированных аморфных кремниевых устройствах. Было предложено, что механизмом деградации является введение новых состояний запрещенной зоны, вызывающее уменьшение времени жизни носителей. Последующие исследования изучали роль миграции водорода и метастабильных дефектов захвата водорода в эффекте Стеблера-Вронского. ^[121]

Среди многих переменных кинетика и степень эффекта Стеблера-Вронского зависят от размера кристаллитного зерна в тонкой пленке ^[122] и освещенности, поглощаемой светом. ^[123]

Некоторые аморфные кремниевые устройства также могут наблюдать противоположный эффект через LID, такой как увеличение, наблюдаемое в аморфных кремниевых солнечных элементах ^{[124] [125]} и, в частности, в солнечных элементах SHJ ^[126] при замачивании светом. Кобаяши и др. (2016) предполагают, что это происходит из-за смещения уровня Ферми собственного буферного слоя ближе к краям зоны при контакте с селективными контактами легированного аморфного кремния, ^[126] отмечая, что аналогичное изменение эффекта Стеблера-Вронского наблюдалось Скуто и др. (2015), когда гидрогенизированные фотоэлектрические устройства a-Si замачивались светом при обратном смещении. ^[127] ${\displaystyle V_{OC}}$

Намеренный отжиг ячеек гетероперехода на этапе промышленной постобработки может улучшить срок службы и снизить скорость поверхностной рекомбинации. Было высказано предположение, что термический отжиг заставляет междоузельный водород диффундировать ближе к гетероинтерфейсу, что позволяет лучше насыщать дефекты оборванных связей . ^[128] Такой процесс можно улучшить с помощью освещения во время отжига, однако это может вызвать деградацию до того, как будет достигнуто улучшение срока службы носителей, и, таким образом, требует тщательной оптимизации в коммерческих условиях. ^[129] Освещенный отжиг при высоких температурах играет важную роль в усовершенствованном процессе гидрирования (AHP), встроенной технологии для устранения дефектов, разработанной UNSW .

Дефект LID комплекса бор-кислород является распространенной проблемой с эффективностью и стабильностью дешевых пластин p- типа и основной причиной того, что n -тип предпочтителен для подложек SHJ. Стабилизация пластин против B–O LID с использованием усовершенствованного процесса гидрирования имела переменный успех и проблемы с надежностью. ^[55] Поэтому галлий был предложен в качестве экономически целесообразной альтернативной легирующей примеси p- типа для использования в поглотителях SHJ. ^{[130] [54]} Ячейки, легированные галлием, обладают потенциалом для более высокой стабильности и более низкой плотности дефектов, чем бор, при этом исследовательские группы достигли более 730 мВ на легированных галлием SHJ p- типа. ^[55] Однако галлий имеет более низкую эффективность сегрегации, чем бор, в слитках кремния, выращенных из Cz, поэтому имеет аналогичную проблему с n -типом, заключающуюся в использовании меньшей длины слитка. ^[56] ${\displaystyle V_{OC}}$

Потери ФФ

Коэффициент заполнения показывает, насколько хорошо солнечный элемент работает в точке максимальной мощности по сравнению с условиями разомкнутого контура или короткого замыкания.

На коэффициент заполнения в высокоэффективных солнечных элементах влияют несколько ключевых факторов: последовательное сопротивление; время жизни объемных носителей; плотность тока насыщения; удельное сопротивление пластины и толщина пластины. Эти факторы, в свою очередь, влияют на и коэффициент идеальности диода . Для достижения коэффициента заполнения более 86% высокоэффективный гетеропереходный элемент должен иметь очень высокое шунтирующее сопротивление, пренебрежимо малое последовательное сопротивление, высококачественный объемный кремний с очень большим временем жизни неосновных носителей (~15 мс), превосходную пассивацию (плотность тока насыщения ниже 0,8 фА/см2 ⁾ . ${\displaystyle V_{OC}}$

Фактор идеальности диода приблизится к 2/3, когда увеличится время жизни основной пластины, что означает, что рекомбинация Оже становится доминирующим механизмом, когда плотность дефектов в основной пластине очень низкая. Фактор идеальности менее 1 позволит достичь факторов заполнения более 86%, пока время жизни в основной пластине велико. Очень больших сроков службы легче достичь, когда толщина пластины уменьшена. При достаточно больших сроках службы также выгодно уменьшить концентрацию легирования в основной пластине (увеличить удельное сопротивление пластины > 0,3 Ом·см) таким образом, чтобы пластина находилась в условиях высокой инжекции (количество генерируемых носителей велико по сравнению с концентрацией легирующей примеси). ^[35] ${\displaystyle \rho }$

Деградация модуля

Солнечные модули подвергаются воздействию различных стрессоров при развертывании на открытом воздухе , включая влажность , термоциклирование и ультрафиолетовое излучение. Ожидается, что солнечные модули будут эксплуатироваться в течение десятилетий, и эти факторы могут сократить срок службы модуля, если их не учитывать. Механизмы деградации включают потерю эффективности в самой ячейке из-за растрескивания, постепенной коррозии или активации дефектов; расслоение слоев модуля; УФ-деградация ячейки или ламинирования; охрупчивание или обесцвечивание инкапсулянта; и отказ металлических проводников (пальцев, шин и выводов). ^{[131] Некоторые важные конструктивные соображения для долговечности модуля заключаются в выборе инкапсулянта, со значительным снижением} приведенной стоимости электроэнергии модуля (LCOE) для инкапсулянтов с меньшим количеством неблагоприятных воздействий на эффективность модуля. ^[132]

Потенциально вызванная деградация

Потенциально-индуцированная деградация (ПИД) относится к деградации, вызванной высоким напряжением в солнечных модулях. Это один из основных механизмов деградации солнечных модулей. ^[133] Цепочки модулей, соединенные последовательно, могут накапливать до 1000 В в фотоэлектрической системе, и такая разность потенциалов может присутствовать на небольшом расстоянии между солнечными элементами и заземленной рамой модуля, вызывая токи утечки. ПИД - это в первую очередь электрохимический процесс, вызывающий коррозию ^[134] и миграцию ионов ^[135] в солнечном модуле и элементах, чему способствует попадание влаги и загрязнение поверхности. ^{[136] [137]} Ионы натрия, которые, как предполагается, выщелачиваются из натриево-кальциевого стекла, особенно проблематичны и могут вызывать деградацию в присутствии влаги (даже без высокого электрического потенциала). ^[138] Это приводит к снижению эффективности и срока службы фотоэлектрической системы.

PID наблюдался во всех типах кристаллических кремниевых солнечных элементов, а также в тонкопленочных солнечных элементах , элементах CIGS и элементах CdTe . В исследованиях PID можно воспроизвести в испытаниях на ускоренное старение , прикладывая высокие напряжения смещения к образцу модуля, особенно в климатической камере . В элементах SHJ PID в основном характеризуется уменьшением, вызванным оптическими потерями, и в отличие от PID, наблюдаемого в других модульных технологиях, PID в основном необратим в модулях SHJ с небольшим восстановлением при применении противоположного смещения. Это указывает на то, что некоторый компонент PID происходит через другой механизм в модулях SHJ. Было высказано предположение, что оптические потери вызваны осаждением металлического индия в TCO. Деградировавшие модули также измеряли высокие концентрации ионов натрия глубже в элементе, что согласуется с PID, вызванным отрицательным смещением. ^[133] ${\displaystyle J_{SC}}$

Гидролиз инкапсулянта

Инкапсулянты — это термопластичные материалы, используемые для заключения солнечных элементов в модули для обеспечения стабильности. В процессе ламинирования элементы помещаются между пленкой инкапсулянта, которая расплавляется. Традиционно в качестве инкапсулянта в кристаллических кремниевых модулях использовался дешевый сополимер этиленвинилацетата (ЭВА). ^[139] После длительного воздействия влаги ЭВА может гидролизоваться и выщелачивать уксусную кислоту ^[140] , что может привести к коррозии металлических клемм ^[141] или поверхности ^[142] солнечного элемента.

Недвусторонние модули состоят из текстурированного стеклянного фасада и УФ-стабилизированного полимерного (обычно поливинилфторидного ) заднего слоя, тогда как двусторонние модули, скорее всего, будут стекло-стекло. ^[12] Полимерный задний слой, несмотря на то, что он более проницаем для проникновения влаги, чем модули стекло-стекло (что облегчает гидролиз ЭВА), предположительно «дышит» для уксусной кислоты и не позволяет ей накапливаться. Поскольку модули на основе SHJ, скорее всего, будут двусторонними стекло-стекло, риск накопления уксусной кислоты, как утверждается, выше; ^[139] однако производители обнаружили, что непроницаемость модулей стекло-стекло, как правило, достаточна для предотвращения деградации ЭВА, что позволяет модулям проходить испытания на ускоренное старение. Некоторые исследования также показали, что конструкция стекло-стекло снижает степень деградации в инкапсулированных ЭВА модулях по сравнению со стекло-задним слоем. ^[143]

Кроме того, ITO, используемый в ячейках SHJ, может быть подвержен травлению уксусной кислотой, что приводит к потерям. ^{[142] [144]} Несмотря на более высокую стоимость, инкапсулянты без ацетата и с низкой проницаемостью для водяного пара, такие как полиолефиновые эластомеры (POE) или термопластичные олефины (TPO), показывают меньшую деградацию после испытания на влажное тепло по сравнению с EVA. ^{[139] [143]} Было подсчитано, что использование POE или TPO вместо EVA может снизить LCOE почти на 3% в результате улучшения долговечности модуля. ^[132] ${\displaystyle V_{OC}}$

Также были разработаны конструкции модулей без инкапсулянта с потенциалом для снижения долгосрочной деградации и выбросов CO 2 . Однако потери на отражение могут возникнуть из-за отсутствия оптической связи между передним стеклом и ячейкой, которую обеспечивает инкапсулянт. ^[145]

Расслоение инкапсулянта

POE имеет более высокую устойчивость к проникновению воды по сравнению с EVA, и, следовательно, предотвращает PID и другие проблемы, связанные с влажностью. Однако время ламинирования больше, а адгезия между POE и ячейкой или стеклом хуже, чем у EVA. Расслоение инкапсулянта из-за плохой адгезии может привести к выходу модуля из строя. Поэтому POE все чаще используется в качестве центрального слоя в трехслойном соэкструдированном полимерном инкапсулянте с EVA, известном как EPE (EVA–POE–EVA), который влечет за собой преимущества обоих полимеров. ^{[146] [147]}

УФ-стабильность

Сравнение образцов инкапсулянта EPE с добавлением (слева) и без добавления (справа) синих флуоресцентных материалов, освещенных ультрафиолетовой лампой.

Ультрафиолетовое излучение может вызвать деградацию инкапсулянтов и задних листов модуля, вызывая обесцвечивание, хрупкость и расслоение, что снижает срок службы и производительность модуля. Горячие носители, генерируемые поглощением УФ-излучения, также могут вызывать окисление таких материалов. Кроме того, в высокоэффективных солнечных элементах, включая гетеропереходы, УФ-излучение вызывает изменения в пассивации, которые могут снизить производительность модуля. Исследования, включающие длительное замачивание гетеропереходных модулей под УФ-излучением, показывают, что они более восприимчивы к повреждениям УФ-излучением, чем модули PERC или PERT, где наблюдались значительные потери в коэффициенте заполнения и напряжениях разомкнутой цепи. Предлагаемый механизм заключается в перераспределении водорода из пассивированных поверхностных интерфейсов в аморфные слои. ^[148]

Для защиты ячеек SHJ от УФ-деградации использовались пленки инкапсулятора с УФ-отсеканием, однако УФ-энергия таких материалов не используется солнечными элементами. В 2023 году пленки инкапсулятора, содержащие фосфоры с понижением УФ-преобразования, такие как силикат магния стронция, легированный европием/диспрозием (Sr _2-x MgSi ₂ O _7-x : Eu ²⁺ , Dy ³⁺ ), были введены для приложений гетеропереходных солнечных элементов, таких как инкапсуляторы EPE. Такие материалы не только защищают от УФ-деградации, но и обеспечивают оптический выигрыш от генерируемых видимых фотонов. ^[149] Такие пленки исследуются для коммерческого использования китайскими производителями инкапсулятора гетеропереходов, где испытания модулей из 60 ячеек показали увеличение мощности на 5 Вт (приблизительно 1,5%) с использованием пленки, преобразующей УФ-излучение. ^{[150] [151]}

Глоссарий

Ниже приведен глоссарий терминов, связанных с гетеропереходными солнечными элементами.

гетеропереход

Соединение между двумя материалами, образованное их разной шириной запрещенной зоны.

селективный контакт

Слой солнечного элемента (например, легированный аморфный кремний), который различает электроны и дырки, позволяя их разделять. Всегда есть два таких контакта, легированных в противоположных полярностях спереди и сзади элемента (относительно друг друга) в зависимости от того, собираются ли дырки или электроны.

пассивация

Любое явление, которое снижает вероятность рекомбинации носителей заряда. Пассивация паразитных дефектов (например, атомов загрязняющих веществ, оборванных связей, границ кристаллических зерен) относится к их электрической нейтрализации, так что они не «захватывают» носители заряда, тем самым предотвращая рекомбинацию SRH. Обычно желательно, чтобы солнечный элемент был хорошо пассивирован, особенно на границе между металлическим контактом и полупроводником. Пассивация также может быть достигнута с помощью электрического поля, например, в солнечных элементах Al-BSF (пассивация с помощью полевого эффекта).

гидрогенизация

Метод, при котором междоузельный водород используется для пассивации областей солнечного элемента.

буферный слой

Очень тонкий электрически неактивный слой, обычно собственный аморфный кремний, который обеспечивает пассивацию поверхности для подложки SHJ

слой окна

(В идеале) прозрачные селективные контакты ячейки SHJ, обычно изготавливаемые из аморфного или нанокристаллического кремния в очень тонком слое

пирамиды

Микромасштабная пирамидальная текстура на поверхности солнечной ячейки после процедуры щелочного изотропного травления. Пирамиды снижают отражательную способность поверхности солнечной ячейки, позволяя улавливать больше света.

металлизация

Процесс, при котором металлические электроды формируются на положительных и отрицательных участках солнечного элемента. Они контактируют с солнечным элементом, чтобы извлечь из него электричество.

Ссылки

1. Дюпре, Оливье; Вайон, Родольф; Грин, Мартин А. (2017). Тепловое поведение фотоэлектрических устройств. Cham: Springer International Publishing. doi : 10.1007/978-3-319-49457-9. ISBN 978-3-319-49456-2.
2. Bellini, Emiliano (21 ноября 2022 г.). «Longi заявляет о самой высокой в ​​мире эффективности кремниевых солнечных элементов». pv magazine . Получено 3 января 2023 г.
3. Фишер, Маркус; Вудхаус, Майкл; Херритш, Сюзанна; Трубе, Ютта (2022). Международная технологическая дорожная карта для фотоэлектрических систем (ITRPV) (13-е изд.). Франкфурт, Германия: VDMA e. V. Архивировано из оригинала 25.02.2021 . Получено 08.01.2023 .
4. Липовшек, Бенджамин; Смол, Франк; Топич, Марко; Хумар, Изток; Синигой, Антон Рафаэль (01.05.2019). «Движущие силы и разделение носителей заряда в солнечных элементах с pn-переходом». Достижения АИП . 9 (5). Бибкод : 2019AIPA....9e5026L. дои : 10.1063/1.5092948 . ISSN  2158-3226.
5. Грин, Мартин А. (1982). Солнечные элементы: принципы работы, технологии и системные приложения . Университет Нового Южного Уэльса. ISBN 9780858235809. ОСТИ  6051511.
6. Ван, Гуанъи; Чжан, Чэньсюй; Сан, Хэн; Хуан, Цзэнгуан; Чжун, Сыхуа (2021-11-01). «Понимание и проектирование эффективных селективных контактов для солнечных элементов». AIP Advances . 11 (11). Bibcode : 2021AIPA...11k5026W. doi : 10.1063/5.0063915 . ISSN  2158-3226.
7. Дескоудрес, А.; Барро, Л.; Де Вольф, Стефан; Страм, Б.; Лашеналь, Д.; Герен, К.; Холман, ЗК; Зикарелли, Ф.; Деморекс, Б.; Сейф, Дж.; Головский Дж.; Баллиф, К. (2011). «Улучшенная пассивация интерфейса аморфного/кристаллического кремния путем обработки водородной плазмой» (PDF) . Письма по прикладной физике . 99 (12): 123506. Бибкод : 2011ApPhL..99l3506D. дои : 10.1063/1.3641899.
8. Олибет, Сара; Валлат-Совэн, Эвелин; Баллиф, Кристоф (июль 2007 г.). "Модель рекомбинации интерфейса a-Si:H/c-Si на основе амфотерной природы оборванных связей кремния". Physical Review B. 76 ( 3): 035326. Bibcode : 2007PhRvB..76c5326O. doi : 10.1103/PhysRevB.76.035326.
9. Taguchi, Mikio; Terakawa, Akira; Maruyama, Eiji; Tanaka, Makoto (2005). «Получение более высокого содержания ЛОС в ячейках HIT». Прогресс в области фотовольтаики: исследования и применение . 13 (6): 481–488. doi : 10.1002/pip.646 . S2CID  97445752.
10. Чжан, Д.; Таваколияраки, А.; Ву, Ю.; ван Суайдж, RACMM; Земан, М. (2011). «Влияние осаждения ITO и пост-отжига на структуры солнечных элементов HIT». Энергетическая процедура . 8 : 207–213. дои : 10.1016/j.egypro.2011.06.125 . ISSN  1876-6102.
11. De Wolf, Stefaan; Descoeudres, A.; Holman, ZC; Ballif, C. (2012). "Высокоэффективные кремниевые гетеропереходные солнечные элементы: обзор" (PDF) . Green . 2 (1): 7–24. doi :10.1515/green-2011-0018. ISSN  1869-8778. S2CID  138517035.
12. Арриага Аррути, Олатц; Виртуани, Алессандро; Баллиф, Кристоф (2023-03-02). «Долгосрочная производительность и надежность кремниевых гетеропереходных солнечных модулей». Прогресс в фотовольтаике: исследования и приложения . 31 (7): 664–677. doi : 10.1002/pip.3688 . ISSN  1062-7995. S2CID  257328916.
13. Де Вольф, Стефан; Кондо, Мичио (2009). «Природа рекомбинации интерфейса легированного a-Si:H/c-Si». Журнал прикладной физики . 105 (10): 103707–103707–6. Bibcode : 2009JAP...105j3707D. doi : 10.1063/1.3129578.
14. Descoeudres, A.; Allebé, C. (2018). «Низкотемпературные процессы пассивации и металлизации высокоэффективных кристаллических кремниевых солнечных элементов». Solar Energy . 175 : 54–59. Bibcode : 2018SoEn..175...54D. doi : 10.1016/j.solener.2018.01.074. ISSN  0038-092X. S2CID  125737077.
15. Райт, Мэтью; Ким, Мунён; Дэсян, Пэн; Синь, Сюй; Вэньбинь, Чжан; Райт, Брендан; Халлам, Бретт (2019). «Многофункциональный процесс для улучшения пассивации поверхности и транспорта носителей заряда в промышленных кремниевых гетеропереходных солнечных элементах n-типа на 0,7% абсолютных». 15-я Международная конференция по фотоэлектрическим системам концентраторов (CPV-15) . Том 2149. Фес, Марокко. стр. 110006. doi : 10.1063/1.5123882. S2CID  202990239.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
16. Панков, JI; Тарнг, ML (1979). «Аморфный кремний как пассивант для кристаллического кремния». Applied Physics Letters . 34 (2): 156–157. Bibcode : 1979ApPhL..34..156P. doi : 10.1063/1.90711.
17. Fuhs, W.; Niemann, K.; Stuke, J. (1974). «Гетеропереходы аморфного кремния и монокристаллов кремния». Труды конференции AIP . 20 (1): 345–350. Bibcode : 1974AIPC...20..345F. doi : 10.1063/1.2945985.
18. Окуда, Кодзи; Окамото, Хироаки; Хамакава, Ёсихиро (сентябрь 1983 г.). «Солнечный элемент из аморфного кремния/поликристаллического кремния с эффективностью преобразования более 12%». Японское общество прикладной физики . 22 (часть 2, № 9): L605–L607. Bibcode : 1983JaJAP..22L.605O. doi : 10.1143/JJAP.22.L605. S2CID  121569675.
19. США, срок действия истек: 5066340, Ивамото, Масаюки; Минами, Кодзи и Ямаоки, Тошихико, «Фотоэлектрическое устройство», выпущено 19 ноября 1991 г., передано Sanyo Electric Co Ltd. 
20. США истек срок действия 5213628, Ногучи, Сигеру; Ивата, Хироси и Сано, Кейичи, "Фотоэлектрическое устройство", выпущено 25 мая 1993 г., передано Sanyo Electric Co Ltd. 
21. Wang, TH; Page, MR; Iwaniczko, E. (11 августа 2004 г.). «К лучшему пониманию и улучшению производительности кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». 14-й семинар по кристаллическим кремниевым солнечным элементам и модулям, Winter Park, Colorado, USA, 8–11 августа 2004 г. Национальная лаборатория возобновляемой энергии, Golden, CO (US). OSTI  15009889. Получено 20 августа 2020 г.
22. Лоувен, Аце; ван Сарк, Уилфрид; Шропп, Рууд; Фаай, Андре (2016). «Дорожная карта затрат на кремниевые солнечные элементы с гетеропереходом». Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 147 : 295–314. дои : 10.1016/j.solmat.2015.12.026 . ISSN  0927-0248.
23. Масуко, К.; Шигемацу, М.; Хашигучи, Т.; Фудзисима, Д. (ноябрь 2014 г.). «Достижение эффективности преобразования более 25% с помощью кристаллического кремниевого гетеропереходного солнечного элемента». IEEE Journal of Photovoltaics . 4 (6): 1433–1435. doi :10.1109/JPHOTOV.2014.2352151. S2CID  31321943.
24. Ямамото, Кэндзи; Ёсикава, Кунта; Удзу, Хисаши; Адачи, Дайсуке (июль 2018 г.). «Высокоэффективные гетеропереходные кристаллические солнечные элементы на кремнии». Японский журнал прикладной физики . 57 (8S3): 08RB20. Bibcode : 2018JaJAP..57hRB20Y. doi : 10.7567/jjap.57.08rb20. S2CID  125265042.
25. Линь, Хао; Ян, Мяо; Жу, Сяонин; Ван, Гэншун; Инь, Ши; Пэн, Фуго; Хун, Чэнцзянь; Цюй, Минхао; Лу, Цзюньсюн; Фанг, Лян; Хан, Джан; Просель, Пол; Изабелла, Олиндо; Гао, Пинци; Ли, Чжэньго (04 мая 2023 г.). «Кремниевые гетеропереходные солнечные элементы с эффективностью до 26,81%, достигаемой за счет электрически оптимизированных контактных слоев нанокристаллического кремния и дырок». Энергия природы . 8 (8): 789–799. Бибкод : 2023NatEn...8..789L. дои : 10.1038/s41560-023-01255-2 . ISSN  2058-7546. S2CID  258521062.
26. Бхамбхани, Ану (20 декабря 2023 г.). «ISFH сертифицирует заявление LONGi о 27,09% эффективности для ячейки HBC». TaiyangNews .
27. Chunduri, Shravan (24 марта 2023 г.). "Heterojunction Solar Technology 2023 Edition". TaiyangNews . Архивировано из оригинала 24 марта 2023 г. . Получено 24 марта 2023 г. .{{cite news}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
28. Сяо, Кэрри (16 октября 2023 г.). «Новые рекорды эффективности и производительности HJT в 2023 г.». PVTech .
29. "Лучшая эффективность исследовательских ячеек" (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемой энергии . 1 ноября 2023 г. . Получено 3 января 2024 г. .
30. Ван, Вера (13 февраля 2023 г.). «Мощности N-типа наращиваются: более 900 ГВт запланированы 60 производителями». Solarbe Global .
31. «129GW Inventory of HJT cell extension projects in 2022: Huasun, Longi, Golden Glass, Risen, Mingyang Smart, Akcome, CR Power; производители оборудования открывают огромные рыночные возможности». ASIACHEM Consulting . 19 августа 2022 г. Архивировано из оригинала 25 марта 2023 г.
32. "Высокоэффективные модули HJT компании Huasun способствуют преобразованию энергетики в Болгарии". PV Tech . 2022-04-15 . Получено 2023-10-03 .
33. Норман, Уилл (11 апреля 2023 г.). «Huasun заключает сделку на поставку модулей HJT мощностью 1,5 ГВт с болгарской компанией EPC Inercom». PV Tech . Получено 3 октября 2023 г.
34. «中国光伏产业发展路线图 (2022–2023 гг.)» [Дорожная карта развития фотоэлектрической промышленности Китая (2022–2023 гг.)] (PDF) . Китайская ассоциация фотоэлектрической промышленности (на китайском языке). 16 февраля 2023 года. Архивировано из оригинала 27 февраля 2023 года . Проверено 27 февраля 2023 г.
35. Razzaq, Arsalan; Allen, Thomas G.; De Wolf, Stefaan (29.09.2023). «Критерии проектирования кремниевых солнечных элементов с коэффициентами заполнения, приближающимися к пределу Оже». ACS Energy Letters . 8 (10): 4438–4440. doi :10.1021/acsenergylett.3c01519. ISSN  2380-8195. S2CID  263301806.
36. Инь, HP; Чжоу, YF; Сан, SL; Тан, WS; Шань, W.; Хуан, XM; Шен, XD (март 2021 г.). «Оптически улучшенные эффекты на электрических характеристиках и энергетической выработке двусторонних фотоэлектрических модулей». Солнечная энергия . 217 : 245–252. Bibcode : 2021SoEn..217..245Y. doi : 10.1016/j.solener.2021.02.004. S2CID  233646292.
37. Синха, Арчана; Сулас-Керн, Дана Б.; Оуэн-Беллини, Майкл; Спинелла, Лаура; Улична, Соня; Айала Пелаез, Сильвана; Джонстон, Стив; Шелхас, Лаура Т. (14.10.2021). «Надежность и деградация фотоэлектрических модулей из стекла и стекла: обзор». Journal of Physics D: Applied Physics . 54 (41): 413002. Bibcode :2021JPhD...54O3002S. doi :10.1088/1361-6463/ac1462. ISSN  0022-3727. OSTI  1810721. S2CID  236908636.
38. Фишер, Маркус; Ни, Пауль; Мец, Аксель; Эрфурт, Гюнтер; Ли, Чи-Чунь; Вудхаус, Майкл; Син, Гоцян; Саха, Иван; Ван, Ци (2023). Международная технологическая дорожная карта для фотоэлектрических систем (ITRPV) (14-е изд.). Франкфурт, Германия: VDMA e. V.
39. Беллини, Эмилиано (27 сентября 2022 г.). «Enel представляет солнечную панель n-типа с гетеропереходом мощностью 680 Вт для коммунальных приложений». Журнал pv Australia . Получено 28 сентября 2023 г.
40. Haschke, Jan; Seif, Johannes P.; Riesen, Yannick; Tomasi, Andrea; Cattin, Jean; Tous, Loïc; Choulat, Patrick; Aleman, Monica; Cornagliotti, Emanuele; Uruena, Angel; Russell, Richard; Duerinckx, Filip; Champliaud, Jonathan; Levrat, Jacques; Abdallah, Amir A. (2017). «Влияние архитектуры кремниевых солнечных элементов и их взаимосвязей на выработку энергии в жарком и солнечном климате». Energy & Environmental Science . 10 (5): 1196–1206. doi :10.1039/C7EE00286F. hdl : 10754/625028 . ISSN  1754-5692.
41. Грин, MA; Блейкерс, AW; Остервальд, CR (декабрь 1985 г.). «Характеристика высокоэффективных кремниевых солнечных элементов». Журнал прикладной физики . 58 (11): 4402–4408. Bibcode : 1985JAP....58.4402G. doi : 10.1063/1.336286. ISSN  0021-8979.
42. Грин, МА; Эмери, К.; Блейкерс, AW (1982). «Кремниевые солнечные элементы с пониженной температурной чувствительностью». Electronics Letters . 18 (2): 97. Bibcode : 1982ElL....18...97G. doi : 10.1049/el:19820066.
43. Leu, Sylvère; Sontag, Detlef (2020), Shah, Arvind (ред.), "Кристаллические кремниевые солнечные элементы: гетеропереходные элементы", Солнечные элементы и модули , Springer Series in Materials Science, т. 301, Cham: Springer International Publishing, стр. 163–195, doi : 10.1007/978-3-030-46487-5_7, ISBN 978-3-030-46485-1, S2CID  226450835 , получено 2023-04-17
44. Louwen, A.; van Sark, WGJHM; Schropp, REI; Turkenburg, WC; Faaij, APC (октябрь 2015 г.). «Выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла и время окупаемости энергии текущих и перспективных конструкций кремниевых гетеропереходных солнечных элементов: LCA текущих и перспективных кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Прогресс в фотовольтаике: исследования и приложения . 23 (10): 1406–1428. doi :10.1002/pip.2540. hdl : 1874/329259 . S2CID  97683725.
45. Liu, Zhe; Sofia, Sarah E.; Laine, Hannu S.; Woodhouse, Michael; Wieghold, Sarah; Peters, Ian Marius; Buonassisi, Tonio (2020). «Возвращаясь к тонкому кремнию для фотоэлектричества: техноэкономическая перспектива». Energy & Environmental Science . 13 (1): 12–23. arXiv : 1906.06770 . doi : 10.1039/C9EE02452B . ISSN  1754-5692. S2CID  189927890.
46. Берни Нидлман, Дэвид; Аугусто, Андре; Перал, Ана; Боуден, Стюарт; дель Канизо, Карлос; Буонассиси, Тонио (июнь 2016 г.). Тонкие поглотители для создания устойчивых к дефектам солнечных элементов. 2016 IEEE 43-я конференция специалистов по фотоэлектрической энергии (PVSC). IEEE. стр. 0606–0610. дои : 10.1109/PVSC.2016.7749669. ISBN 978-1-5090-2724-8.
47. Терхайден, Барбара; Баллманн, Табита; Хорбельт, Ренате; Шиле, Ивонна; Серен, Сабина; Эбсер, Ян; Хан, Г.; Мертенс, Верена; Кёнтопп, Макс Б.; Шерфф, Максимилиан; Мюллер, Йорг В.; Холман, Захари К.; Дескудр, Антуан; Вольф, Стефан Де; де Николя, Сильвия Мартин (январь 2015 г.). «Производство кремниевых солнечных элементов толщиной 100 мкм с эффективностью более 20% на пилотной производственной линии: производство кремниевых солнечных элементов толщиной 100 мкм с эффективностью более 20%». Physica Status Solidi A. 212 ( 1): 13–24. дои : 10.1002/pssa.201431241. S2CID  62809699.
48. Сай, Хитоши; Оку, Тошики; Сато, Йошики; Танабэ, Маюми; Мацуи, Такуя; Мацубара, Кодзи (декабрь 2019 г.). «Потенциал очень тонких и высокоэффективных кремниевых солнечных элементов с гетеропереходом». Прогресс в фотоэлектрической энергетике: исследования и приложения . 27 (12): 1061–1070. дои : 10.1002/pip.3181. ISSN  1062-7995. S2CID  202036705.
49. Augusto, A.; Karas, J.; Balaji, P.; Bowden, SG; King, RR (2020). «Изучение практического предела эффективности кремниевых солнечных элементов с использованием тонких подложек солнечного класса». Journal of Materials Chemistry A . 8 (32): 16599–16608. doi :10.1039/D0TA04575F. ISSN  2050-7488. S2CID  225403880.
50. Сай, Хитоси; Умишио, Хироси; Мацуи, Такуя (ноябрь 2021 г.). «Очень тонкие (56 мкм) кремниевые гетеропереходные солнечные элементы с эффективностью 23,3% и напряжением разомкнутой цепи 754 мВ». Solar RRL . 5 (11): 2100634. doi :10.1002/solr.202100634. ISSN  2367-198X. S2CID  240543541.
51. Вудхаус, Майкл А.; Смит, Бриттани; Рамдас, Эшвин; Марголис, Роберт М. (15.02.2019). Стоимость производства фотоэлектрических модулей из кристаллического кремния и устойчивое ценообразование: контрольный показатель за 1 полугодие 2018 года и дорожная карта снижения затрат (отчет). doi : 10.2172/1495719.
52. Раззак, Арсалан; Аллен, Томас Г.; Лю, Вэньчжу; Лю, Чжэнсинь; Де Вольф, Стефан (март 2022 г.). «Кремниевые гетеропереходные солнечные элементы: технико-экономическая оценка и возможности». Джоуль . 6 (3): 514–542. дои : 10.1016/j.joule.2022.02.009 . hdl : 10754/676418 . S2CID  247509829.
53. Чундури, Шраван (7 февраля 2021 г.). «Поставщики инструментов для нанесения основного слоя для HJT». Тайянские новости .
54. Chang, Nathan L.; Wright, Matthew; Egan, Renate; Hallam, Brett (июнь 2020 г.). «Техническая и экономическая целесообразность замены пластин n-типа на пластины p-типа для кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Cell Reports Physical Science . 1 (6): 100069. Bibcode :2020CRPS....100069C. doi : 10.1016/j.xcrp.2020.100069 . S2CID  219903147.
55. Vicari Stefani, Bruno; Kim, Moonyong; Wright, Matthew; Soeriyadi, Anastasia; Andronikov, Дмитрий; Nyapshaev, Илья; Abolmasov, Сергей; Emtsev, Константин; Abramov, Алексей; Hallam, Brett (сентябрь 2021 г.). "Исследование стабильности кремниевых гетеропереходных солнечных элементов, изготовленных с использованием кремниевых пластин, легированных галлием и бором". Solar RRL . 5 (9): 2100406. doi :10.1002/solr.202100406. ISSN  2367-198X. S2CID  237715366.
56. Yu, Xuegong; Yang, Deren (2019), Yang, Deren (ред.), «Рост кристаллического кремния для солнечных элементов: метод Чохральского», Справочник по фотоэлектрическому кремнию , Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg, стр. 129–174, doi : 10.1007/978-3-662-56472-1_12, ISBN 978-3-662-56471-4, получено 2023-07-24
57. Чундури, Шраван (16 декабря 2020 г.). «Разбивка более дорогих пластин n-типа». TaiyangNews .
58. Зубель, Ирена; Крамковская, Малгожата (октябрь 2002 г.). «Влияние спиртовых добавок на характеристики травления в растворах КОН». Датчики и исполнительные механизмы A: Физические . 101 (3): 255–261. дои : 10.1016/S0924-4247(02)00265-0.
59. Strinitz, Frank; El Jaouhari, Ahmed; Schoerg, Florian; Fuerst, Martina; Plettig, Martin; Kuehnlein, Holger (сентябрь 2017 г.). «Усовершенствованное щелочное текстурирование и очистка солнечных элементов PERC и SHJ». Energy Procedia . 130 : 23–30. doi : 10.1016/j.egypro.2017.09.409 .
60. Моралес-Вилчес, Анна Белен; Ванг, Эр-Чиен; Хеншель, Тобиас; Кубицки, Маттиас; Круз, Александрос; Янке, Стефан; Корте, Ларс; Шлатманн, Рутгер; Станновски, Бернд (февраль 2020 г.). «Улучшенная пассивация поверхности с помощью мокрого текстурирования, очистки на основе озона и плазменного химического осаждения из паровой фазы для высокоэффективных кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Physica Status Solidi A . 217 (4): 1900518. Bibcode :2020PSSAR.21700518M. doi : 10.1002/pssa.201900518 . ISSN  1862-6300. S2CID  214001864.
61. Lachowicz, A.; Christmann, G.; Descoeudres, A.; Nicolay, S.; Ballif, C. (2020). "Silver- and Indium-Free Silicon Heterojunction Solar Cell". 37th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition; 490–492 : 3 страницы, 1940 кб. doi :10.4229/EUPVSEC20202020-2DV.3.8. Архивировано из оригинала 2023-02-06 . Получено 2023-02-06 .
62. Geissbühler, J.; De Wolf, S.; Faes, A.; Badel, N.; Jeangros, Q.; Tomasi, A.; Barraud, L.; Descoeudres, A.; Despeisse, M.; Ballif, C. (июль 2014 г.). «Кремниевые гетеропереходные солнечные элементы с медными сеточными электродами: состояние и сравнение с толстопленочными серебряными методами». IEEE Journal of Photovoltaics . 4 (4): 1055–1062. doi :10.1109/JPHOTOV.2014.2321663. S2CID  26512575.
63. Erath, Denis; Pingel, Sebastian; Khotimah, Retno; De Rose, Angela; Eberlein, Dirk; Wenzel, Timo; Roder, Sebastian; Lorenz, Andreas; Clement, Florian (1 июня 2021 г.). Быстрый процесс трафаретной печати и отверждения для кремниевых гетеропереходных солнечных элементов. 9-й семинар по металлизации и взаимосвязи для кристаллических кремниевых солнечных элементов. pubs.aip.org . Том 2367, № 1. Генк, Бельгия: Труды конференции AIP. doi : 10.1063/5.0056429 . ISSN  0094-243X . Получено 26.09.2023 .
64. Юй, Цзянь; Ли, Цзюньцзюнь; Чжао, Илинь; Ламбертц, Андреас; Чэнь, Тао; Дуань, Вэйюань; Лю, Вэньчжу; Ян, Синьбо; Хуан, Юэлун; Дин, Кайнинг (2021-06-01). "Медная металлизация электродов для кремниевых гетеропереходных солнечных элементов: процесс, надежность и проблемы". Материалы для солнечной энергетики и солнечные элементы . 224 : 110993. doi : 10.1016/j.solmat.2021.110993. ISSN  0927-0248. S2CID  233554238.
65. Мартинес, Сильвия Лейва; Бернард, Энни Раби; Чопра, Сагар (декабрь 2022 г.). Солнечная энергетика: чего ожидать в 2023 г. – обновление рынка и технологий солнечной энергетики (PDF) (отчет). Wood Mackenzie .
66. Haschke, Jan; Dupré, Olivier; Boccard, Mathieu; Ballif, Christophe (декабрь 2018 г.). «Кремниевые гетеропереходные солнечные элементы: последние технологические разработки и практические аспекты – от лаборатории до промышленности». Материалы и солнечные элементы для солнечной энергетики . 187 : 140–153. doi :10.1016/j.solmat.2018.07.018. S2CID  105097401.
67. Bivour, Martin; Schröer, Sebastian; Hermle, Martin; Glunz, Stefan W. (2014-03-01). «Кремниевые гетеропереходные солнечные элементы с тыловым эмиттером: меньше ограничений на оптоэлектрические свойства TCO передней стороны». Solar Energy Materials and Solar Cells . 122 : 120–129. doi :10.1016/j.solmat.2013.11.029. ISSN  0927-0248.
68. Khokhar, Muhammad Quddamah; Hussain, Shahzada Qamar; Kim, Sangho; Lee, Sunhwa; Pham, Duy Phong; Kim, Youngkuk; Cho, Eun-Chel; Yi, Junsin (2020-04-01). "Обзор кремниевых гетеропереходных солнечных элементов с тыловым эмиттером". Transactions on Electrical and Electronic Materials . 21 (2): 138–143. doi :10.1007/s42341-020-00172-5. ISSN  2092-7592. S2CID  210985971.
69. Халлам, Бретт; Чен, Дэниел; Ким, Мунён; Стефани, Бруно; Хёкс, Брэм; ​​Эбботт, Малкольм; Венхэм, Стюарт (июль 2017 г.). «Роль гидрогенизации и геттерирования в повышении эффективности солнечных элементов на основе кремния следующего поколения: промышленная перспектива». Physica Status Solidi A. 214 ( 7): 1700305. Bibcode : 2017PSSAR.21400305H. doi : 10.1002/pssa.201700305. ISSN  1862-6300. S2CID  125717315.
70. Тагучи, Микио; Маруяма, Эйдзи; Танака, Макото (2008-02-15). «Температурная зависимость гетеропереходных солнечных элементов на основе аморфного/кристаллического кремния». Японский журнал прикладной физики . 47 (2): 814–818. Bibcode : 2008JaJAP..47..814T. doi : 10.1143/JJAP.47.814. ISSN  0021-4922. S2CID  121128373.
71. Чжан, Юэ; Ю, Цао; Ян, Мяо; Он, Юнцай; Чжан, Линруй; Чжан, Цзинььян; Сюй, Сисян; Чжан, Юнчжэ; Сун, Сюэмэй; Ян, Хуэй (2017). «Оптимизация оконного слоя в кремниевых гетеропереходных солнечных элементах большой площади». РСК Прогресс . 7 (15): 9258–9263. Бибкод : 2017RSCAd...7.9258Z. дои : 10.1039/C6RA26342A . ISSN  2046-2069.
72. Баладжи, Прадип; Аугусто, Андре (2017). «Солнечные элементы с кремниевым гетеропереходом». pv-manufacturing . Получено 4 января 2023 г.
73. Ding, Kaining; Aeberhard, Urs; Finger, Friedhelm; Rau, Uwe (май 2012 г.). «Кремниевый гетеропереходный солнечный элемент с буфером из аморфного оксида кремния и контактными слоями из микрокристаллического оксида кремния». Physica Status Solidi RRL . 6 (5): 193–195. Bibcode : 2012PSSRR...6..193D. doi : 10.1002/pssr.201206030. S2CID  97990060.
74. Кондо, Мичио; Де Вольф, Стефан; Фудзивара, Хироюки (2008). «Понимание механизма пассивации в гетеропереходных солнечных элементах c-Si». Дело МРС . 1066 : 1066–А03–01. doi : 10.1557/PROC-1066-A03-01. ISSN  0272-9172.
75. Тан, Тяньвэй; Юй, Цао; Пэн, Чэнь-Вэй; Дун, Ганцян; Хэ, Чэнрань; Ран, Сяочао; Цзян, Хао; Аллен, Винс; Цао, Синьминь; Чжоу, Цзянь (2022-10-30). "Достижение эффективности преобразования энергии 25,54% путем оптимизации потерь тока на передней стороне кремниевых гетеропереходных солнечных элементов". Прогресс в фотовольтаике: исследования и применение . 31 (5): 449–460. doi :10.1002/pip.3641. ISSN  1062-7995. S2CID  253342295.
76. Захид, Мухаммад Алим; Хохар, Мухаммад Куддама; Цуй, Цзыян; Пак, Хёнги; Йи, Джунсин (сентябрь 2021 г.). «Улучшение оптических и электрических свойств гетеропереходного солнечного элемента с использованием двухслойного антибликового покрытия Al2O3/ITO». Результаты по физике . 28 : 104640. Бибкод : 2021ResPh..2804640Z. дои : 10.1016/j.rinp.2021.104640 .
77. Меза, Даниэль; Круз, Александрос; Моралес-Вилчес, Анна Белен; Корте, Ларс; Станновски, Бернд (февраль 2019 г.). «Легированный алюминием оксид цинка в качестве переднего электрода для кремниевых гетеропереходных солнечных элементов с задним эмиттером и высокой эффективностью». Прикладные науки . 9 (5): 862. doi : 10.3390/app9050862 .
78. Ritzau, Kurt-Ulrich; Bivour, Martin; Schröer, Sebastian; Steinkemper, Heiko; Reinecke, Patrick; Wagner, Florian; Hermle, Martin (декабрь 2014 г.). "TCO work function related transport loss at the a-Si:H/TCO-contact in SHJ solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells . 131 : 9–13. doi :10.1016/j.solmat.2014.06.026.
79. Моралес-Вилчес, Анна Б.; Круз, Александрос; Пингель, Себастьян; Нойберт, Себастьян; Маццарелла, Луана; Меза, Дэниел; Корте, Ларс; Шлатманн, Рутгер; Станновски, Бернд (январь 2019 г.). «Кремниевые гетеропереходные солнечные элементы без ITO с передними электродами ZnO:Al/SiO 2, достигающие эффективности преобразования 23%». Журнал IEEE по фотоэлектрической энергии . 9 (1): 34–39. doi :10.1109/JPHOTOV.2018.2873307. ISSN  2156-3381. S2CID  56719315.
80. Tutsch, Leonard; Sai, Hitoshi; Matsui, Takuya; Bivour, Martin; Hermle, Martin; Koida, Takashi (июль 2021 г.). «Напыление широкополосного прозрачного и высокопроводящего оксида индия, легированного церием и водородом, и его перенос в кремниевые гетеропереходные солнечные элементы». Прогресс в фотовольтаике: исследования и приложения . 29 (7): 835–845. doi : 10.1002/pip.3388 . ISSN  1062-7995. S2CID  234072979.
81. Ю, Цао; Цзоу, Цяоцзяо; Ван, Ци; Чжао, Ю; Ран, Сяочао; Донг, Ганцян; Пэн, Чен-Вэй; Аллен, Винс; Цао, Синьмин; Чжоу, Цзянь; Чжао, Ин; Чжан, Сяодань (07 августа 2023 г.). «Кремниевый солнечный элемент с прозрачным электродом из нелегированного оксида олова». Энергия природы . 8 (10): 1119–1125. Бибкод : 2023NatEn...8.1119Y. дои : 10.1038/s41560-023-01331-7. ISSN  2058-7546. S2CID  260722696.
82. Койда, Такаши; Уэно, Юко; Шибата, Хадзимэ (апрель 2018 г.). «Прозрачные проводящие оксидные пленки на основе In2O3 с высокой подвижностью электронов, изготовленные при низких температурах процесса». Physica Status Solidi A. 215 ( 7): 1700506. Bibcode : 2018PSSAR.21500506K. doi : 10.1002/pssa.201700506 . S2CID  125944016.
83. Ван, Цзяньцян; Мэн, Чунцай; Чжао, Лей; Ван, Вэньцзин; Сюй, Сисян; Чжан, Юнчжэ; Ян, Хуэй (июль 2020 г.). «Влияние остаточного водяного пара на характеристики пленки оксида индия и олова и кремниевого гетеропереходного солнечного элемента». Солнечная энергия . 204 : 720–725. Бибкод : 2020SoEn..204..720W. doi :10.1016/j.solener.2020.04.086. S2CID  219511723.
84. Дуань, Вэйюань; Ламбертц, Андреас; Битткау, Карстен; Цю, Кайфу; Рау, Уве; Дин, Кайнинг (2022). «Путь к высокоэффективным кремниевым гетеропереходным солнечным элементам». Прогресс в фотовольтаике: исследования и приложения . 30 (4): 384–392. doi :10.1002/pip.3493. S2CID  244063005.
85. Centurioni, E.; Iencinella, D. (март 2003 г.). «Роль работы выхода фронтального контакта в работе гетероперехода аморфного кремния/кристаллического кремния на солнечных элементах». IEEE Electron Device Letters . 24 (3): 177–179. Bibcode : 2003IEDL...24..177C. doi : 10.1109/LED.2003.811405. ISSN  0741-3106. S2CID  42011710.
86. Ким, Санбо; Юнг, Джунхи; Ли, Юн-Джунг; Ан, Шихён; Хуссейн, Шахзада Камар; Пак, Джинджу; Сонг, Бон-Шик; Хан, Санмён; Дао, Винь Ай; Ли, Джэхён; Йи, Джунсин (октябрь 2014 г.). «Роль двойного слоя ITO/In2O3 для высокоэффективных аморфных/кристаллических кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Materials Research Bulletin . 58 : 83–87. doi :10.1016/j.materresbull.2014.05.003.
87. Хуссейн, Шахзада Камар; О, Вунг-Кё; Ан, Шихён; Ле, Ань Хюи Туан; Ким, Сунбо; Ли, Ёнсок; Йи, Джунсин (март 2014 г.). «Плёнки оксида индия и олова, напылённые радиочастотным магнетроном, с высоким коэффициентом пропускания и рабочей функцией для гетеропереходных солнечных ячеек a-Si:H/c-Si». Вакуум . 101 : 18–21. Bibcode : 2014Vacuu.101...18H. doi : 10.1016/j.vacuum.2013.07.004.
88. Rached, D.; Mostefoui, R. (июнь 2008 г.). «Влияние высоты барьера переднего контакта на гетеропереходные солнечные элементы на основе оксида индия и олова/гидрогенизированного p-легированного аморфного кремния». Thin Solid Films . 516 (15): 5087–5092. Bibcode : 2008TSF...516.5087R. doi : 10.1016/j.tsf.2008.02.031.
89. Rohit, Rukmangada; Rodofili, Andreas; Cimiotti, Gisela; Bartsch, Jonas; Glatthaar, Markus (апрель 2017 г.). «Концепция селективного покрытия для металлизации кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Energy Procedia . 7-я международная конференция по кремниевой фотовольтаике, SiliconPV 2017. Том 124. Фрайбург, Германия. стр. 901–906. doi : 10.1016/j.egypro.2017.09.289 . ISSN  1876-6102.
90. Лоренц, А.; Клавиттер, М.; Линсе, М.; Ней, Л.; Тепнер, С.; Пингель, С.; Сабет, М.С.; Райнер, Дж.; Эрле, К.; Гройтманн, Р.; Рёт, Дж.; Дрюс, М.; Мурамацу, К.; Икараши, С.; Клемент, Ф. (2022). «Металлизация гетеропереходных солнечных элементов методом ротационной трафаретной печати: на пути к высокопроизводительному производству с очень низким содержанием серебра». Energy Technology . 10 (8): 2200377. doi : 10.1002/ente.202200377 . S2CID  249585366.
91. Шубе, Йорг; Феллмет, Тобиас; Ян, Майк; Кединг, Роман; Глунц, Стефан В. (2019). «Усовершенствованная металлизация с низким потреблением серебра для кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Международный симпозиум по зеленым и устойчивым технологиям (Isgst2019) . Том 2157. Перак, Малайзия. стр. 020007. doi :10.1063/1.5125872. S2CID  204303258.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
92. Адриан, Адриан (18 мая 2022 г.). Нанесение сверхтонких линий с использованием печати методом переноса рисунка для металлизации кремниевых солнечных элементов (диссертация на соискание степени доктора технических наук). Технологический институт Карлсруэ .
93. Чундури, Шраван (17 мая 2023 г.). «Лазерная печать с переносом рисунка и медное покрытие — два многообещающих подхода к улучшению металлизации ячеек HJT». TaiyangNews .
94. Цзэн, Юлиан; Пэн, Чэнь-Вэй; Хун, Вэй; Ван, Шань; Юй, Цао; Цзоу, Шуай; Су, Сяодун (октябрь 2022 г.). «Обзор подходов к металлизации для высокоэффективных кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Труды Тяньцзиньского университета . 28 (5): 358–373. doi : 10.1007/s12209-022-00336-9 . ISSN  1006-4982. S2CID  251970986.
95. Ли, Чжунтянь; Сяо, Пэй-Чи; Чжан, Вэй; Чэнь, Ран; Яо, Юй; Папе, Пьер; Леннон, Элисон (2015). «Формирование паттернов для пластинчатых гетеропереходных ячеек». Energy Procedia . 67 : 76–83. doi : 10.1016/j.egypro.2015.03.290 .
96. Papet, P.; Hermans, J.; Söderström, T.; Cucinelli, M.; Andreetta, L.; Bätzner, D.; Frammelsberger, W.; Lachenal, D.; Meixenberger, J.; Legradic, B.; Strahm, B.; Wahli, G.; Brok, W.; Geissbühler, J.; Tomasi, A. (2013). «Гетеропереходные солнечные элементы с гальваническим покрытием Ni/Cu Front Electrode». 28-я Европейская конференция и выставка по фотоэлектрической солнечной энергии; 1976–1979 : 4 страницы, 4135 кб. doi :10.4229/28THEUPVSEC2013-2DV.3.51.
97. Hernández, JL; Adachi, D.; Schroos, D.; Valckx, N.; Menou, N.; Uto, T.; Hino, M.; Kanematsu, M.; Kawasaki, H.; Mishima, R.; Nakano, K.; Uzu, H.; Terashita, T.; Yoshikawa, K.; Kuchiyama, T. (2013). «Высокоэффективные гальванизированные медные гетеропереходные солнечные элементы и модули — путь к достижению эффективности ячеек 25%». 28-я Европейская конференция и выставка фотоэлектрической солнечной энергии; 741–743 : 3 страницы, 1488 кб. doi :10.4229/28THEUPVSEC2013-2AO.2.1.
98. Ли, Цзюньцзюнь; Юй, Цзянь; Чэнь, Тао; Чжан, Хайчуань; Ван, Циюнь; Ван, Пу; Хуан, Юэлун (январь 2020 г.). «Формирование in-situ слоя затравки индия для медной металлизации кремниевых гетеропереходных солнечных элементов». Материалы и солнечные элементы солнечной энергетики . 204 : 110243. doi : 10.1016/j.solmat.2019.110243. S2CID  208753682.
99. Ван, Си (2017). Экономически эффективная и надежная медная металлизация для кремниевых солнечных элементов: путь развития (диссертация). UNSW Sydney. doi : 10.26190/unsworks/19844. hdl : 1959.4/58470.
100. Леннон, Элисон; Яо, Ю; Венхэм, Стюарт (ноябрь 2013 г.). «Эволюция металлизации для металлизации кремниевых солнечных элементов: металлизация кремниевых солнечных элементов». Прогресс в фотовольтаике: исследования и применение . 21 (7): 1454–1468. doi :10.1002/pip.2221. S2CID  97238311.
101. De Rose, A.; Geipel, T.; Eberlein, D.; Kraft, A.; Nowottnick, M. (2019). «Взаимосвязь кремниевых гетеропереходных солнечных элементов с помощью инфракрасной пайки – анализ паяных соединений и исследование температуры». 36-я Европейская конференция и выставка по фотоэлектрической солнечной энергии; 229–234 : 6 страниц, 8761 кб. doi :10.4229/EUPVSEC20192019-2CO.11.4.
102. Чжэн, Цзянхуэй; Дуань, Вэйюань; Го, Южен; Чжао, Цзыцзюнь К.; Йи, Хайманг; Ма, Фа-Цзюнь; Гранадос Каро, Лаура; Йи, Чуци; Бинг, Цзюэмин; Тан, Ши; Цюй, Цзянтао; Фонг, Кин Черн; Цуй, Синь; Чжу, Ян; Ян, Лимей (2023). «Эффективные монолитные тандемные солнечные элементы перовскит-Si, реализованные за счет ультратонкого промежуточного слоя оксида индия и олова». Энергетика и экология . 16 (3): 1223–1233. дои : 10.1039/D2EE04007G. ISSN  1754-5692. S2CID  256319303.
103. Ким, Санхо; Тринь, Тхань Туй; Пак, Джинджу; Фам, Дуй Фонг; Ли, Сунхва; До, Хюй Бинь; Данг, Нам Нгуен; Дао, Винь-Ай; Ким, Джундонг; Йи, Джунсин (30 июля 2021 г.). "Более 30% эффективности двусторонних 4-терминальных перовскит-гетеропереходных кремниевых солнечных элементов со спектральным альбедо". Scientific Reports . 11 (1): 15524. doi :10.1038/s41598-021-94848-4. ISSN  2045-2322. PMC 8324905 . PMID  34330966. 
104. Эссиг, Стефани; Аллебе, Кристоф; Ремо, Тимоти; Гейс, Джон Ф.; Штайнер, Майлз А.; Горовиц, Келси; Барро, Лорис; Уорд, Дж. Скотт; Шнабель, Мануэль; Дескудр, Антуан; Янг, Дэвид Л.; Вудхаус, Майкл; Деспайс, Матье; Баллиф, Кристоф; Тамболи, Адель (2017-08-25). "Повышение эффективности преобразования одного солнца в солнечных элементах III–V/Si до 32,8% для двух переходов и 35,9% для трех переходов". Nature Energy . 2 (9): 17144. Bibcode :2017NatEn...217144E. doi :10.1038/nenergy.2017.144. ISSN  2058-7546. S2CID  115327057.
105. Батталья, Корсин; де Николас, Сильвия Мартин; Де Вольф, Стефан; Инь, Синтянь; Чжэн, Максвелл; Баллиф, Кристоф; Джави, Али (17 марта 2014 г.). «Кремниевый гетеропереходный солнечный элемент с селективным контактом MoO x с пассивированными отверстиями». Письма по прикладной физике . 104 (11): 113902. Бибкод : 2014ApPhL.104k3902B. дои : 10.1063/1.4868880 . ISSN  0003-6951.
106. Гейссбюлер, Йонас; Вернер, Жереми; Мартин де Николя, Сильвия; Барро, Лорис; Хесслер-Вайзер, Айша; Деспеисс, Матье; Николай, Сильвен; Томаси, Андреа; Нисен, Бьорн; Де Вольф, Стефан; Баллиф, Кристоф (24 августа 2015 г.). «Кремниевый гетеропереходный солнечный элемент с эффективностью 22,5% и коллектором с отверстиями из оксида молибдена». Письма по прикладной физике . 107 (8): 081601. Бибкод : 2015ApPhL.107h1601G. дои : 10.1063/1.4928747. ISSN  0003-6951. ОСТИ  1229741.
107. Хаазе, Феликс; Холлеманн, Кристина; Шефер, Сёрен; Меркле, Агнес; Риенакер, Михаэль; Крюгенер, Ян; Брендель, Рольф; Пайбст, Робби (ноябрь 2018 г.). «Отверстия лазерных контактов для локальных контактов из поли-кремния и металла, обеспечивающие эффективность солнечных элементов POLO-IBC 26,1%». Материалы и солнечные элементы для солнечной энергетики . 186 : 184–193. doi :10.1016/j.solmat.2018.06.020. S2CID  103523322.
108. Ли, Синлян; Сюй, Цяоцзин; Ян, Линлинг; Рен, Чэнчао; Ши, Бяо; Ван, Пэнъян; Мазумдар, Саянтан; Хоу, Гофу; Чжао, Ин; Чжан, Сяодань (2020). «Тандемные солнечные элементы на основе кремниевых гетеропереходов: прошлое, состояние и перспективы». Нанофотоника . 10 (8): 2001–2022. дои : 10.1515/nanoph-2021-0034 . hdl : 10754/669268 . S2CID  234751934.
109. Эбрахим, Шейкер; Солиман, Моатаз; Абдель-Фаттах, Тарек М. (сентябрь 2011 г.). «Гибридный неорганический–органический гетеропереходный солнечный элемент». Журнал электронных материалов . 40 (9): 2033–2041. Bibcode : 2011JEMat..40.2033E. doi : 10.1007/s11664-011-1671-4. ISSN  0361-5235. S2CID  95585304.
110. Impera, D.; Bivour, M.; Michl, B.; Schubert, MC; Hermle, M. (3–5 апреля 2012 г.). «Характеристика кремниевых гетеропереходов на многокристаллических поглотителях с использованием инжекционно-зависимой фотолюминесцентной визуализации». Energy Procedia . Труды 2-й международной конференции по кристаллической кремниевой фотовольтаике SiliconPV 2012. Том 27. Лёвен, Бельгия. стр. 280–286. doi : 10.1016/j.egypro.2012.07.064 . ISSN  1876-6102.
111. Грин, Мартин А. (16.07.2019). «Фотоэлектрические технологии и видения будущего». Progress in Energy . 1 (1): 013001. Bibcode : 2019PrEne...1a3001G. doi : 10.1088/2516-1083/ab0fa8. ISSN  2516-1083. S2CID  199083987.
112. Мюллерова, Й.; Юречка, С.; Шутта, П. (2006-06-01). «Оптическая характеристика тонких пленок поликремния для солнечных применений». Солнечная энергия . SREN '05 – Solar Renewable Energy News Conference. 80 (6): 667–674. Bibcode : 2006SoEn...80..667M. doi : 10.1016/j.solener.2005.10.009. ISSN  0038-092X.
113. Штукельбергер, Михаэль; Бирон, Реми; Вирш, Николас; Хауг, Франц-Йозеф; Баллиф, Кристоф (сентябрь 2017 г.). «Обзор: Прогресс в области солнечных элементов из гидрогенизированного аморфного кремния». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 76 : 1497–1523. doi :10.1016/j.rser.2016.11.190.
114. Краджангсанг, Тавиват; Интисанг, Сорапонг; Шрихаратикхун, Джаран; Хонгсингтонг, Асвин; Лиммани, Аморрат; Киттисонтирак, Сонгкиате; Чиннаворнрунгзее, Перавут; Пхаттанакун, Рунгруанг; Шрипрафа, Кобсак (апрель 2017 г.). «Внутренний аморфный оксид кремния и пассивирующий слой аморфного кремния для солнечных элементов с гетеропереходом из кристаллического кремния». Тонкие твердые пленки . 628 : 107–111. Бибкод : 2017TSF...628..107K. дои :10.1016/j.tsf.2017.03.010.
115. Томозеиу, Николае (26 сентября 2011 г.), Предип, П. (ред.), «Оксид кремния (SiOx, 0<x<2): сложный материал для оптоэлектроники», Оптоэлектроника - Материалы и методы , InTech, doi : 10.5772/20156 , ISBN 978-953-307-276-0, получено 2023-01-27
116. Eperon, Giles E.; Stranks, Samuel D.; Menelaou, Christopher; Johnston, Michael B.; Herz, Laura M.; Snaith, Henry J. (2014). "Формамидиний свинцовый тригалогенид: широко настраиваемый перовскит для эффективных планарных гетеропереходных солнечных элементов". Energy & Environmental Science . 7 (3): 982. doi :10.1039/c3ee43822h. ISSN  1754-5692. S2CID  53576983.
117. Грин, Мартин А.; Данлоп, Эван Д.; Холь-Эбингер, Йохен; Ёшита, Масахиро; Копидакис, Никос; Хао, Сяоцзин (январь 2022 г.). «Таблицы эффективности солнечных элементов (версия 59)». Прогресс в фотовольтаике: исследования и применение . 30 (1): 3–12. doi : 10.1002/pip.3506 . ISSN  1062-7995. OSTI  1835542. S2CID  247663584.
118. Беллини, Эмилиано (3 мая 2023 г.). «Toyota использует солнечные элементы Kaneka с эффективностью 26,63% для электромобилей». Журнал pv .
119. Рахман, Тасмиат; То, Александр; Поллард, Майкл Э.; Грант, Николас Э.; Колвелл, Джек; Пейн, Дэвид Н.Р.; Мерфи, Джон Д.; Бэгнолл, Даррен М.; Хоекс, Брэм; ​​Боден, Стюарт А. (январь 2018 г.). «Минимизация деградации основного времени жизни во время обработки кремниевых солнечных элементов с встречно-штыревым тыльным контактом». Прогресс в фотовольтаике: исследования и приложения . 26 (1): 38–47. doi : 10.1002/pip.2928 . S2CID  56081520.
120. Staebler, DL; Wronski, CR (15 августа 1977 г.). «Обратимые изменения проводимости в аморфном Si, полученном разрядом». Applied Physics Letters . 31 (4): 292–294. Bibcode : 1977ApPhL..31..292S. doi : 10.1063/1.89674. ISSN  0003-6951.
121. Ду, Мао-Хуа; Чжан, СБ (2005-11-07). "Топологические дефекты и эффект Стеблера-Вронского в гидрогенизированном аморфном кремнии". Applied Physics Letters . 87 (19): 191903. Bibcode : 2005ApPhL..87s1903D. doi : 10.1063/1.2130381. ISSN  0003-6951.
122. Xiangna, Liu; Mingde, Xu (февраль 1986). «Эффект Стеблера-Вронского в микрокристаллических кремниевых пленках». Chinese Physics Letters . 3 (2): 73–76. Bibcode : 1986ChPhL...3...73L. doi : 10.1088/0256-307X/3/2/007. ISSN  0256-307X. S2CID  250894163.
123. Biswas, R; Pan, BC (апрель 2002 г.). «Кинетика дефектов в новой модели метастабильности в a-Si:H». Журнал некристаллических твердых тел . 299–302: 507–510. Bibcode :2002JNCS..299..507B. doi :10.1016/S0022-3093(01)00961-9.
124. Штукельбергер, М.; Ризен, И.; Деспайс, М.; Шюттауф, Й.-В.; Хауг, Ф.-Й.; Баллиф, К. (2014-09-07). "Увеличение и уменьшение Voc под действием света в высокоэффективных аморфных кремниевых солнечных элементах". Журнал прикладной физики . 116 (9): 094503. Bibcode : 2014JAP...116i4503S. doi : 10.1063/1.4894457. ISSN  0021-8979.
125. Лорд, К.; Ян, Б.; Ян, Дж.; Гуха, С. (2001-12-03). «Увеличение напряжения холостого хода тонкопленочных гетерогенных кремниевых солнечных элементов под действием света». Applied Physics Letters . 79 (23): 3800–3802. Bibcode : 2001ApPhL..79.3800L. doi : 10.1063/1.1420778. ISSN  0003-6951.
126. Kobayashi, Eiji; De Wolf, Stefaan; Levrat, Jacques; Christmann, Gabriel; Descoeudres, Antoine; Nicolay, Sylvain; Despeisse, Matthieu; Watabe, Yoshimi; Ballif, Christophe (10.10.2016). "Увеличение производительности кремниевых гетеропереходных солнечных элементов под действием света". Applied Physics Letters . 109 (15): 153503. Bibcode : 2016ApPhL.109o3503K. doi : 10.1063/1.4964835. hdl : 10754/621851 . ISSN  0003-6951.
127. Scuto, Andrea; Valenti, Luca; Pierro, Silvio; Foti, Marina; Gerardi, Cosimo; Battaglia, Anna; Lombardo, Salvatore (октябрь 2015 г.). «Роль электрического поля и материала электрода в улучшении эффектов старения в гидрогенизированных аморфных кремниевых солнечных элементах». Solar Energy Materials and Solar Cells . 141 : 203–209. doi :10.1016/j.solmat.2015.05.040.
128. Шюттауф, Ян-Виллем А.; ван дер Верф, Карин Х.М.; Килен, Инге М.; ван Сарк, Вильфрид ГЮХМ; Рат, Джатиндра К.; Шропп, Рууд Э.И. (11 апреля 2011 г.). «Превосходная пассивация поверхности кристаллического кремния аморфным кремнием независимо от метода химического осаждения из паровой фазы». Письма по прикладной физике . 98 (15): 153514. Бибкод : 2011ApPhL..98o3514S. дои : 10.1063/1.3579540. hdl : 1874/210657 . ISSN  0003-6951. S2CID  98412894.
129. Мадумелу, Чуквука; Райт, Брендан; Соэрияди, Анастасия; Райт, Мэтью; Чен, Дэниел; Хоекс, Брэм; ​​Халлам, Бретт (декабрь 2020 г.). «Исследование деградации, вызванной светом, в кремниевых гетеропереходных солнечных элементах N-типа во время отжига под светом при повышенных температурах». Материалы и солнечные элементы солнечной энергетики . 218 : 110752. doi : 10.1016/j.solmat.2020.110752. hdl : 1959.4/unsworks_74844 . S2CID  225027753.
130. Данель, Адриен; Шожье, Николя; Вейрман, Жорди; Вараш, Рено; Альбарик, Микаэль; Пихан, Этьен (21.10.2022). «Устранение разрыва между кремниевыми гетеропереходными солнечными ячейками n- и p-типа: эффективность 24,47% на слаболегированных пластинах Ga». Прогресс в фотовольтаике: исследования и применение . 31 (12): 1235–1244. doi : 10.1002/pip.3635 . ISSN  1062-7995. S2CID  253069854.
131. Ван, Итан; Ян, Синьцзинь Эдвин; Йен, Джерри; Чи, Санни; Ван, Карл (2013). «Оценка видов отказов фотоэлектрического модуля с помощью подхода к деградации материалов». Energy Procedia . 33 : 256–264. doi : 10.1016/j.egypro.2013.05.066 .
132. Бай, Ю; Чжао, Илинь; Ли, Цзюньцзюнь; Чен, Хунъюань; Ламбертц, Андреас; Цю, Цинцин; Цянь, Ченг; Ши, Цзяньхуа; Лю, Вэньчжу; Чен, Тао; Ю, Цзюньшэн; Дин, Кайнинг; Ю, Цзянь (18 марта 2023 г.). «Достижение более низкой приведенной стоимости энергии в кремниевых солнечных модулях с гетеропереходом с герметиками с низкой скоростью пропускания водяного пара». Энергетические технологии . 11 (7). дои : 10.1002/ente.202201466. ISSN  2194-4288. S2CID  257628267.
133. Ямагучи, Сейра; Ямамото, Чизуко; Одайра, Кейсуке; Масуда, Ацуши (сентябрь 2018 г.). «Комплексное исследование деградации, вызванной потенциалом, в модулях фотоэлектрических ячеек с гетеропереходом на кремнии». Прогресс в фотоэлектрике: исследования и применение . 26 (9): 697–708. doi :10.1002/pip.3006. S2CID  103251201.
134. del Cueto, JA; Trudell, D; Sekulic, W (1 ноября 2005 г.). Возможности системы стресс-тестирования высокого напряжения на испытательном полигоне под открытым небом. Обзорное совещание по программе технологий солнечной энергетики Министерства энергетики США 2005 г. Денвер, Колорадо : Национальная лаборатория возобновляемой энергии . OSTI 882606 . 
135. Харви, Стивен П.; Агиар, Джеффри А.; Хакке, Питер; Гатри, Харви; Джонстон, Стив; Аль-Джассим, Мовафак (ноябрь 2016 г.). «Накопление натрия в шунтированных областях, вызванных потенциальной деградацией, в модулях из поликристаллического кремния». IEEE Journal of Photovoltaics . 6 (6): 1440–1445. doi :10.1109/JPHOTOV.2016.2601950. ISSN  2156-3381. OSTI  1339517.
136. Pingel, S.; Frank, O.; Winkler, M.; Daryan, S.; Geipel, T.; Hoehne, H.; Berghold, J. (июнь 2010 г.). «Потенциальная вызванная деградация солнечных элементов и панелей». 35-я конференция специалистов IEEE по фотоэлектричеству 2010 г. стр. 002817–002822. doi :10.1109/PVSC.2010.5616823. hdl :1942/37417. ISBN 978-1-4244-5890-5. S2CID  15085311.
137. Хоффманн, Стефан; Кёль, Михаэль (февраль 2014 г.). «Влияние влажности и температуры на деградацию, вызванную потенциалом: влияние влажности и температуры на PID». Прогресс в области фотовольтаики: исследования и приложения . 22 (2): 173–179. doi :10.1002/pip.2238. S2CID  96947812.
138. Ли, Сяодун; Ян, Юхао; Цзян, Кай; Хуан, Шэнглей; Чжао, Вэньцзе; Ли, Чжэньфэй; Ван, Гуанъюань; Хан, Анджун; Ю, Цзянь; Ли, Дундун; Мэн, Фаньин; Чжан, Липин; Лю, Чжэнсинь; Лю, Вэньчжу (6 апреля 2023 г.). «Беспотенциальная деградация кремниевых гетеропереходных солнечных элементов под действием натрия». Прогресс в фотоэлектрической энергетике: исследования и приложения . 31 (9): 939–948. дои : 10.1002/pip.3698. ISSN  1062-7995. S2CID  258018490.
139. Хатчинс, Марк (20 марта 2021 г.). «Чтение выходного дня: Bifacial управляет фотоэлектрическим инкапсулянтом». Журнал pv . № 3–2021.
140. Чжу, Дж.; Монтьель-Чичарро, Д.; Беттс, ТР; Готтшальг, Р. (2017). «Корреляция степени сшивания ЭВА с образованием и разрядкой уксусной кислоты в фотоэлектрических модулях». 33-я Европейская конференция и выставка по фотоэлектрической солнечной энергии; 1795–1798 : 4 страницы, 3660 кб. doi :10.4229/EUPVSEC20172017-5DV.3.21.
141. Масуда, Ацуши; Утияма, Наоми; Хара, Юкико (01 апреля 2015 г.). «Разложение уксусной кислотой фотоэлектрических модулей кристаллического кремния». Японский журнал прикладной физики . 54 (4С): 04ДР04. Бибкод : 2015JaJAP..54dDR04M. дои : 10.7567/JJAP.54.04DR04. ISSN  0021-4922. S2CID  97748047.
142. Iqbal, Nafis; Chockalingam, Nitin K.; Coleman, Kehley A.; Fina, Jeffrie; Davis, Kristopher O.; Bruckman, Laura S.; Martin, Ina T. (2022-06-05). «Ускорение циклов обучения: неинкапсулированные кремниевые фотоэлектрические элементы для экологических стрессоров». IEEE 49-я конференция специалистов по фотоэлектричеству (PVSC) 2022 года . Филадельфия, Пенсильвания, США: IEEE. стр. 0668–0674. doi :10.1109/PVSC48317.2022.9938492. ISBN 978-1-7281-6117-4. S2CID  253544031.
143. Карас, Джозеф; Синха, Арчана; Будда, Вишва Саи Паван; Ли, Фанг; Могадам, Фархад; ТамижМани, Говиндасами; Боуден, Стюарт; Аугусто, Андре (январь 2020 г.). «Деградация кремниевых гетеропереходных солнечных элементов с медными контактами, вызванная влажным теплом». Журнал IEEE по фотоэлектрической энергии . 10 (1): 153–158. doi : 10.1109/JPHOTOV.2019.2941693 . ISSN  2156-3381. S2CID  209460034.
144. Сен, Чандани; Ван, Хаоран; У, Синьюань; Хан, Мухаммад Умайр; Чан, Кэтрин; Эбботт, Малкольм; Хоекс, Брэм (2022). «Четыре режима отказа в модулях с кремниевым гетеропереходом и стеклянным задним листом». SSRN Electronic Journal . doi : 10.2139/ssrn.4293027. ISSN  1556-5068. S2CID  254267505.
145. Миттаг, М.; Эйтнер, У.; Нефф, Т. (2017). «TPedge: прогресс в области экономичных и долговечных фотоэлектрических модулей с герметичным краем». 33-я Европейская конференция и выставка по фотоэлектрической солнечной энергии; 48–54 : 7 страниц, 8203 кб. doi :10.4229/EUPVSEC20172017-1CO.1.4.
146. Чундури, Шраван (21 мая 2022 г.). «EPE: подход «два в одном» для инкапсуляции модулей». ТайянНьюс .
147. Чжао, Дерек (6 января 2022 г.). "Post CSPV 2021: Silicon cell, module developments and trends". InfoLink Consulting . Архивировано из оригинала 2 февраля 2023 г.
148. Синха, Арчана; Цянь, Цзядун; Моффитт, Стефани Л.; Херст, Кэтрин; Тервиллигер, Кент; Миллер, Дэвид К.; Шелхас, Лора Т.; Хакке, Питер (январь 2023 г.). «УФ-индуцированная деградация высокоэффективных кремниевых фотоэлектрических модулей с различной архитектурой ячеек». Прогресс в фотовольтаике: исследования и применение . 31 (1): 36–51. doi : 10.1002/pip.3606 . ISSN  1062-7995. S2CID  250366879.
149. Ян, Чжэнфэн; Ли, Ян; У, Цзятин; Чжэн, Юхэ; Фань, Синьюй; Бянь, Тин; Масенду, Сантана Вимбай; Антон, Романов; Сюй, Цзюньхуа; Хуан, Баоюй; Фань, Яцзин; Шао, Цзунпин (август 2023 г.). «Новые соэкструдированные инкапсулирующие пленки EPE с эффектом усиления мощности преобразования УФ-излучения для высокоэффективных солнечных элементов». Материалы и солнечные элементы солнечной энергетики . 257 : 112373. doi : 10.1016/j.solmat.2023.112373. S2CID  258782129.
150. Скалли, Жюль (20 апреля 2022 г.). «Максвелл и Сибрид используют светопреобразовательную пленку для повышения выходной мощности модуля HJT». PV-Tech .
151. Си, Ся (12 ноября 2022 г.). «异质结技术新»主角»登场！» [Дебют нового «героя» технологии гетеропереходов]. PV-Tech (на китайском языке).