在現在的生活中，太陽能產品處處可見，人們用太陽能煮飯，還有太陽能熱水器等等，無處不見太陽能產品，當然，最重要的還是太陽能發(fā)電，但是目前的技術并不能讓人們很好利用太陽能發(fā)電。受益于異軍突起的HIT光伏電池概念股，近期光伏概念指數大漲。1月7日，光伏板塊有超過10家個股漲停，其中異質結電池(HIT)概念股捷佳偉創(chuàng)、山煤國際、東方日升、金辰股份、邁為股份全部漲停。消息面，機構近期密集關注HIT，招商證券指出：“綜合產業(yè)端的現狀，HIT電池產業(yè)化在加速，并且可能正在醞釀著突破。”。

HIT是“異質結”電池技術的英文簡稱，簡單說就是一種全新的光伏電池生產技術。HIT技術具有幾方面優(yōu)勢：光電轉換效率高，性能優(yōu)異，降成本空間大，平價上網前景好。作為電池技術解決方案之一，HIT技術一度被業(yè)內稱為下一代商業(yè)光伏生產的候選技術之一。

從HIT光伏電池發(fā)展歷史看，近期才真正開始出現產業(yè)化突破。2019年，國內企業(yè)漢能研發(fā)效率達25.11%，晉能和鈞石研發(fā)效率接近25%，量產效率站上24%。靶材和銀漿國產化也取得了重大突破，HIT降低成本的路徑越來越清晰，性價比不斷提升，布局HIT的企業(yè)從早期7家拓展到了目前的約20家。未來，隨著光伏電池技術革新帶來產業(yè)繁榮，光伏市場規(guī)模有望保持高速增長，也將為相關上市公司股價提供有力支撐。

何為HIT?

1、HIT電池結構和原理

HIT是Heterojunctionwith Intrinsic Thin-layer的縮寫，意為本征薄膜異質結，因HIT已被日本三洋公司申請為注冊商標，所以又被稱為HJT或SHJ(Silicon Hetero junctionsolar cell)。該類型太陽能電池最早由日本三洋公司于1990年成功開發(fā)，當時轉換效率可達到14.5%(4mm2的電池)，后來在三洋公司的不斷改進下，三洋HIT電池的轉換效率于2015年已達到25.6%。2015年三洋的HIT專利保護結束，技術壁壘消除，是我國大力發(fā)展和推廣HIT技術的大好時機。

下圖是HIT太陽能電池的基本構造，其特征是以光照射側的p-i型a-Si：H膜(膜厚5-l0nm)和背面?zhèn)鹊膇-n型a-Si：H膜(膜厚5-l0nm)夾住晶體硅片，在兩側的頂層形成透明的電極和集電極，構成具有對稱結構的HIT太陽能電池。

2、HIT電池工藝流程

HIT電池的一大優(yōu)勢在于工藝步驟相對簡單，總共分為四個步驟：制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備。制備的核心工藝是非晶硅薄膜的沉積，其對工藝清潔度要求極高，量產過程中可靠性和可重復性是一大挑戰(zhàn)，目前通常用PECVD法制備。HIT電池的制備工藝步驟簡單，且工藝溫度低，可避免高溫工藝對硅片的損傷，并有效降低排放，但是工藝難度大，且產線與傳統(tǒng)電池不兼容，設備資產投資較大。

3、優(yōu)勢和特點

HIT電池具有發(fā)電量高、度電成本低的優(yōu)勢，具體特點如下：

(1)低溫工藝HIT電池結合了薄膜太陽能電池低溫(<250℃)制造的優(yōu)點，從而避免采用傳統(tǒng)的高溫(>900℃)擴散工藝來獲得p-n結。這種技術不僅節(jié)約了能源，而且低溫環(huán)境使得a_Si：H基薄膜摻雜、禁帶寬度和厚度等可以較精確控制，工藝上也易于優(yōu)化器件特性;低溫沉積過程中，單品硅片彎曲變形小，因而其厚度可采用本底光吸收材料所要求的最低值(約80μm);同時低溫過程消除了硅襯底在高溫處理中的性能退化，從而允許采用“低品質”的晶體硅甚至多晶硅來作襯底。

(2)雙面電池HIT是非常好的雙面電池，正面和背面基本無顏色差異，且雙面率(指電池背面效率與正面效率之比)可達到90%以上，最高可達96%，背面發(fā)電的優(yōu)勢明顯。

(3)高效率目前HIT電池的實驗室效率已達到23%，市售200W組件的電池效率達到19.5%。

(4)高穩(wěn)定性HIT電池的光照穩(wěn)定性好，理論研究表明非品硅薄膜/晶態(tài)硅異質結中的非晶硅薄膜沒有發(fā)現Staebler-Wronski效應，從而不會出現類似非晶硅太陽能電池轉換效率因光照而衰退的現象;HIT電池的溫度穩(wěn)定性好，與單晶硅電池-0.5%/℃的溫度系數相比，HIT電池的溫度系數可達到-0.25%/℃，使得電池即使在光照升溫情況下仍有好的輸出。

(5)無光致衰減困擾晶硅太陽能電池最重要的問題之一就是光致衰減，而HIT電池天然無衰減，甚至在光照下效率有一定程度的增加，上海微系統(tǒng)所在做HIT光致衰減實驗時發(fā)現，光照后HIT電池轉換效率增加了2.7%，在持續(xù)光照后同樣沒有出現衰減現象。

(6)對稱結構適于薄片化HIT電池完美的對稱結構和低溫度工藝使其非常適于薄片化，上海微系統(tǒng)所經過大量實驗發(fā)現，硅片厚度在100-180μm范圍內，平均效率幾乎不變，100μm厚度硅片已經實現了23%以上的轉換效率，目前正在進行90μm硅片批量制備。

(7)低成本HIT電池的厚度薄，可以節(jié)省硅材料;低溫工藝可以減少能量的消耗，并且允許采用廉價襯底;高效率使得在相同輸出功率的條件下可以減少電池的面積，從而有效降低了電池的成本。

此外，影響HIT產業(yè)化的重要因素之一即成本問題。HIT電池BOM成本前四項為硅片、導電銀漿、靶材、制絨添加劑。針對這幾個高成本部分，可進行專項降本，包括降低原材料的消耗量、關鍵設備的國產化、關鍵原材料的國產化、新技術的導入等。

4、發(fā)展現狀

從需求端看，由于HIT成本較高，國內外市場需求不足。因此，HIT太陽能電池的量產存重大挑戰(zhàn)。從供給端來看，主要是由于HIT生產設備成本高，導致并未實現大規(guī)模量產，性價比優(yōu)勢不明顯。目前HIT需要新建產線，不能利用原有產線，初始投資很高，進口生產設備約為8億～10億元/吉瓦，國產設備約為5億～8億元/吉瓦，是PERC產線的2～3倍。

晉能科技總經理楊立友公開表示，HIT進入大規(guī)模量產需要同時滿足三個要求：轉換效率達到24.5%，成本不能高于單晶PERC的15%，設備初始投資不能超過單晶PERC的1.25倍。依此標準來看，HIT還處于小范圍示范階段，距離大規(guī)模量產還有一段路要走。對此，第三方機構國際“光伏技術線路線”(TRPV)預測，HIT市場份額將從2018年的3%增加到2025年的10%。

全球領先的瑞士太陽能設備公司梅耶博格公司預測，HIT的市場份額2020年將達到8%，2023年將達到10%。而國內最早做HIT的鈞石能源預測，2021年至2023年HIT裝機容量將擴產10吉瓦，到2025年HIT的市場份額將有望達到20%。目前太陽能還未能更好被人類利用，需要科研人員不斷努力，研究出更高效地產品，這樣才能保證我們人類的能源夠人類發(fā)展所需。