Heterojunction Technology (HJT) Silicium zonnecel

- Oct 15, 2020-

Bron: medium.com


HJT is het acroniem voor hetero-verbinding zonnecellen. Geïntroduceerd door het Japanse bedrijf Sanyo in de jaren 1980, vervolgens overgenomen door Panasonic in 2010, HJT wordt beschouwd als een potentiële opvolger van de populaire PERC zonnecel vanaf het moment van schrijven, naast andere technologieën zoals PERT en TOPCON.


Door het minder aantal celverwerkingsstappen van HJT en een veel lagere celverwerkingstemperaturen heeft deze architectuur het potentieel om de huidige productielijnen voor zonnecellen te vereenvoudigen die momenteel sterk zijn gebaseerd op PERC-technologie.


PERC and HJT solar cell
Figuur 1: p-type PERC vs n-type HJT zonnecel


Zoals getoond figuur 1, HJT is zeer verschillend van de populaire PERC structuur. Als gevolg hiervan zijn productieprocessen tussen deze twee architecturen zeer verschillend. In vergelijking met n-PERT of TOPCON, dat kan worden opgewaardeerd van de huidige PERC-lijnen, vereist HJT aanzienlijke kapitaalinvesteringen in nieuwe apparatuur om massaproducties te starten.


Bovendien, zoals met veel nieuwe technologieën, op lange termijn werking / productie stabiliteit van HJT is nog steeds onder de loep. Dit is te wijten aan verwerkingsuitdagingen zoals amorfe Si's gevoeligheid voor hoge temperatuurprocessen.


HJT demonstreert een hoge zonnecel efficiëntie dankzij de hoge kwaliteit gehydrogeneerde intrinsieke amorfe Si (a-Si: H in figuur 1) die indrukwekkende defectpassivatie kan bieden aan zowel het voor- als het achteroppervlak van Si wafers (zowel n-type als p-type polariteit).


Het gebruik van ITO als transparante contacten verbetert ook de stroomstromen, terwijl ook de antireflectielaag wordt gebruikt om optimale lichtopname te bieden. Bovendien kan ITO ook worden afgezet via sputteren bij lage temperatuur, waardoor de re-kristallisatie van de amorfe laag wordt vermeden die de passivatiekwaliteit van de materialen op het bulk si-oppervlak zal beïnvloeden.


Ondanks de verwerkingsuitdagingen en de hoge kapitaalinvesteringen is HJT nog steeds een aantrekkelijke technologie. Deze technologie toont de mogelijkheid om >23% zonnecel efficiëntie te bereiken, in vergelijking met ~ 22% getoond door TOPCON, PERT en PERC technologieën.