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HIT電池一般是以N型硅片為襯底，典型結(jié)構(gòu)如圖2所示：在正面依次為透明導(dǎo)電氧化物膜（簡稱TCO）、P型非晶硅薄膜，和本征富氫非晶硅薄膜；在電池背面依次為TCO透明導(dǎo)電氧化物膜，N型非晶硅薄膜和本征非晶硅膜。

此外，HIT電池在制造工藝流程上也較為簡潔，在以上提到的電池結(jié)構(gòu)中的薄膜都是通過沉積的方式形成，最后通過絲網(wǎng)印刷或者電鍍工藝在電池兩面制備金屬電極，再經(jīng)過低溫固化工藝，完成HIT電池的制造，如圖3所示。

圖3. HIT電池結(jié)構(gòu)以及工藝流程圖

資料來源：CNKI

相比于傳統(tǒng)的PERC電池生產(chǎn)工藝以及TOPCon電池工藝，HIT電池的工藝制程相對較短，只有四大環(huán)節(jié)，依次是清洗制絨、非晶硅沉積、TCO沉積、絲印固化。

與常規(guī)P型或者N型電池制造工藝類似，HIT電池也是以清洗制絨為電池制造的第一步，這一步驟的主要目的是清除N型襯底表面的油污和金屬雜質(zhì)，去除機(jī)械損傷層，形成金字塔絨面，陷光并減少表面反射。

硅片在PECVD設(shè)備中制作鈍化膜和PN結(jié)。HIT電池高效率的根源在于本征非晶硅薄膜優(yōu)良的鈍化效果。由于晶硅襯底表面存在大量的懸掛鍵，光照激發(fā)的少數(shù)載流子到達(dá)表面后容易被懸掛鍵俘獲而復(fù)合，從而降低電池效率。此外，通過在硅片正面和背面沉積富氫的本征非晶硅薄膜，可以有效地將懸掛鍵氫化并降低表面缺陷，從而顯著提高少子壽命，增加開路電壓，最終提高電池效率。

雖然每一層膜的厚度只有4-10nm，每1-2nm實(shí)現(xiàn)的功能和制備工藝卻大不相同，因此本征和摻雜非晶硅薄膜需要在多個(gè)腔體中完成，PECVD中需要導(dǎo)入多腔室沉積系統(tǒng)。

圖5. HIT電池非晶硅薄膜PECVD工藝圖

資料來源：邁為股份，招商證券

硅片沉積完非晶硅薄膜之后就進(jìn)入SPUTTER(磁控濺射)或者RPD（離子反應(yīng)鍍膜）設(shè)備，沉積透明金屬氧化物導(dǎo)電膜TCO。TCO縱向收集載流子并向電極傳輸。由于非晶硅層晶體呈無序結(jié)構(gòu)，電子與空穴遷徙率較低，且橫向?qū)щ娦暂^差，不利于光生載流子的收集。因此需要在正面摻雜層上方沉積一層75-80nm厚的TCO，用于縱向收集載流子并向電極傳輸，TCO同時(shí)可以減少光學(xué)反射。

TCO膜在可見光范圍內(nèi)（波長380-760nm）具有80%以上的穿透率，且電阻很低，其成分主要為In、Sb、Zn、Sn、Cd及其氧化物的復(fù)合體。目前應(yīng)用最廣泛的是ITO，SCOT，IWO，AZO。TCO制備存在SPUTTER(磁控濺射)或者RPD（離子反應(yīng)鍍膜）兩種工藝，目前由于成本考慮大多選擇SPUTTER(磁控濺射)工藝。

HIT電池生產(chǎn)的最后一步是絲印固化，制備金屬電極并固化?？紤]到HIT是低溫工藝，不區(qū)分正銀和背銀，因此絲網(wǎng)印刷加低溫固化的工藝相對比較簡單，但是這一特性的缺點(diǎn)之一就是價(jià)格較高且消耗量較大，因此目前業(yè)內(nèi)也有部分企業(yè)嘗試使用鍍銅工藝來制作電極。因?yàn)樵阱冦~工藝中不會(huì)使用到銀漿，成本較為低廉。但即便如此該工藝也并未被廣泛應(yīng)用，因?yàn)楣に嚪浅?fù)雜，且廢液排放存在嚴(yán)重的環(huán)保制約，使其推廣受到了限制。

HIT電池的優(yōu)勢

圖12. 不同類型電池溫度系數(shù)對比

資料來源：CNKI

圖13. HIT電池低溫度系數(shù)帶來發(fā)電增益數(shù)據(jù)

資料來源：WIND，招商證券

目前布局HIT的企業(yè)越來越多，產(chǎn)業(yè)化醞釀開啟。當(dāng)前全球最大HIT量產(chǎn)規(guī)模僅600MW，近兩年新建產(chǎn)線以100-200MW的中試線為主。相較于2019年，2020年已經(jīng)有超過20家企業(yè)宣布了GW級的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，其中包括山煤國際，鈞石能源，東方日升，愛康科技，騰暉光伏，比太科技等。規(guī)模化以及關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化的突破，將成為HIT產(chǎn)業(yè)化的發(fā)令槍。