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高效硅异质结SHJ太阳电池技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-27 11:59:18

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-09-27 11:59:18

采用等离子体化学气相沉积系统在晶硅衬底沉积本征非晶硅钝化层及掺杂(n/p)非晶硅层,结合磁控溅射法及 丝网印刷法制备透明电极与栅线电极即可获得SHJ电池,制备工艺流程简单;通过对SHJ电池的各功能膜层工艺 及电池结构设计优化使其光电转换效率(国际权威第三方认证,世界新记录)突破25%(M1, 244.45cm2),较 现有市场流行的PERC电池效率提升了 1 %以上,可显著降低光伏应用的度电成本;采用本征及掺杂非晶硅薄膜层 的工艺温度维持在220℃以下,降低了产品的能耗;此外,对称结构的异质结可实现双面入光发电使其可获得l0-30% 的发电增益。

本项目开发的高效硅异质结SHJ太阳电池技术具有以下特色:1.高效率硅异质结太阳电池技术可广泛应用于光伏电站,提升电站的发电效益及节约土地成本;2.可 应用于建筑物的顶部或侧面形成光伏光热建筑一体化,减少建筑能耗,达到绿色建筑目的;3.可应于现代渔、牧业, 利用水面反射光及地面反射,增强太阳电池的发电效应,实现渔光互补及农光互补;4.应用于高海拔或低纬度地区, 其低温度系数可显著提升光伏利用效率。

目前,量产SHJ电池的转换效率相对于市场高占比的PERC电池、N-PERT+TOPCon电池转换效率 分别高出0.7%、0.3%。预计至2025年量产SHJ电池的转换效率将提升至25%,相比P型PERC电池、 N-PERT+TOPCon电池的转换效率进一步分别高出1.5%、1%。随着SHJ电池技术的大规模产业化,预期的降 本增效速度会大幅加快,SHJ电池将成为光伏市场上下一代的主流产品技术。

我校材料与制造学部拥有工业大数据应用技术国家工程实验室和国家产学研激光技术中心2个国家 级科研平台以及12个省部级科研平台,大量科技成果被成功应用于多项国家重点工程或实现产业化。 例如“变极性等离子弧穿孔立焊工艺及装备”成功完成天宫一号/二号主结构的焊接制造、多元复合稀 土阴极成功应用于国产大型装置的新型电子源阴极、中高强高耐蚀可焊接5系铝铝合金成功应用于国产 大型水面艇体材料以及单晶LaB6空心阴极成功应用于世界首台磁聚焦霍尔推力器等。

基于该项成果,2107年,成都东腾太阳能薄膜有限公司建立120MW (投资5.59亿)SHJ电池产线,并进行SHJ电池产线的安装、调试与运行,2017年12月第一个合格产品正式下线,到2018年产量初期达到17777 片(5.6MW)。同期,2018年也完成了 480MW产线(投资23亿)的扩产计划,并同步在推进江西共青城600MW、山东聊城600MW异质结电池的产线项目,总产能合计将达到1.8GW。SHJ电池技术成熟已通过规模验证,降本路线明确,可实现低投入高收益,未来技术兼容性好。从投资角度考量, 硅异质结技术投资门槛低,技术风险低,回报率高,是平台级技术变革,投资潜力巨大。初步估算,总体上1.8GW 的产能将带动近100亿元的投资,并将为企业带来54亿元的年收入。

1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。