氢化非晶硅(a-Si:H)是一种非晶硅半导体材料,指由氢原子和硅原子组成且含有大量硅氢键的非晶硅。氢化非晶硅具有光吸收能力强、毒性低、生产成本低、电阻可调节、化学稳定性好、热稳定性佳、晶体结构紧密等特点,在非晶硅光伏电池制造过程中应用较多。
异质结背接触电池(HBC电池)为氢化非晶硅终端产品。HBC电池兼具IBC电池及HJT电池优异特性,采用非晶硅钝化技术制得,氢化非晶硅为其双面钝化层主要材质。2023年9月初,我国高效太阳能电池代表企业金石能源成功将HBC电池转换效率提升至27.4%。未来随着HBC电池行业景气度提升,氢化非晶硅将获得广阔市场前景。
根据新思界产业研究中心发布的《
2023-2028年中国氢化非晶硅(a-Si:H)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,光伏发电领域为氢化非晶硅最大需求端。受益于国家政策支持以及新能源发电技术不断进步,我国光伏发电装机规模持续增长。据国家能源局统计数据显示,2023年1-7月,我国光伏发电装机容量约达4.9亿千瓦,同比增长42.9%。下游需求增长,将带动氢化非晶硅行业发展空间进一步扩展。
虽然氢化非晶硅市场前景广阔,但行业发展仍面临诸多问题亟待解决。一方面,光致衰减效应(S-W效应)易对氢化非晶硅光电转换效率造成影响,经过长时间光照,氢化非晶硅电学性能将有所下降,这极大限制了其在光伏领域的应用;另一方面,与晶体硅材料相比,氢化非晶硅存在电子迁移率低、载流子扩散长度小、使用寿命短等缺陷,无法满足高性能半导体器件生产需求。
近年来,为解决氢化非晶硅性能缺陷,我国企业及相关科研机构不断加大研发投入力度,目前已取得众多新进展。2022年5月,中科院上海微系统与信息技术研究所刘文柱及刘正新研究团队基于光浸泡效应,使掺硼氢化非晶硅薄膜导电性能进一步增强,该项研究未来将在光伏电池、光电子器件等领域获得应用。未来伴随研究不断深入,我国氢化非晶硅行业发展速度将进一步加快。
新思界
行业分析人士表示,当前我国氢化非晶硅行业发展仍面临诸多问题亟待解决,其市场占比相对较低。未来随着光伏发电行业景气度提升以及技术进步,我国氢化非晶硅市场规模将不断增长。在市场竞争方面,近年来我国已有多家企业布局高性能氢化非晶硅研发及生产赛道,未来其市场竞争将日益激烈。