隨著市場端對(duì)高功率的需要不斷擴(kuò)大,PERC電池各工序配套設(shè)備、輔料供應(yīng)商和硅片質(zhì)量的不斷提升,以及電池和組件工藝的不斷進(jìn)步,PERC電池成為各大電池廠家產(chǎn)線升級(jí)和擴(kuò)產(chǎn)新線的首選
圖4. PERC電池生產(chǎn)工藝流程(圖片來源Taiyang News 2017)
對(duì)于PERC電池背面鈍化膜的選擇,主要有氧化硅(SiOx)——1999年趙建華博士、王艾華博士通過背面采用氧化硅鈍化實(shí)現(xiàn)了25.0%的效率;氮氧化硅(SiONx)——早期Solar Word以及現(xiàn)在的愛旭、潤陽等;氧化鋁(AlOx)——現(xiàn)在主流廠家都采用氧化鋁和氮化硅疊層膜的背鈍化膜結(jié)構(gòu)。
氧化鋁和氮化硅疊層膜疊層結(jié)構(gòu)作為P型PERC背面鈍化膜的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。
氧化鋁具有較高的固定負(fù)電荷密度Q>10E13/cm3,可以得到優(yōu)異的場鈍化效果;氮化硅膜富含氫原子,可以在熱處理過程中對(duì)表面和體內(nèi)的缺陷進(jìn)行化學(xué)鈍化;氧化鋁薄膜帶隙6.4eV,折射率1.65左右,可以提供較好的背面光學(xué)反射功能。
氧化鋁的厚度根據(jù)沉積方式的不同,厚度也不一樣,一般分為PECVD模式(主要廠家是Meyer Burger,Centrotherm和國內(nèi)某司)控制在20-25nm,ALD模式(主要廠家有Solay Tec、Levitech、NCD、Ideal Energy、Lead Micro等)控制在3-9nm。厚度的不同導(dǎo)致使用關(guān)鍵化學(xué)品TMA耗量的不同,如圖5所示。
同時(shí)為了避免后續(xù)金屬化燒結(jié)過程鋁漿對(duì)鈍化膜的破壞,再要額外沉積一層100-150nm厚度的氮化硅,一方面可以保護(hù)氧化鋁鈍化膜,另外還可以提升背面減反效果。
圖5. PECVD和ALD不同模式TMA的耗量(數(shù)據(jù)來源Taiyang News 2017)
PERC電池制作另一關(guān)鍵工序是激光開窗,通過激光熱熔方法把背面需要形成鋁硅合金接觸的區(qū)域上面的氧化鋁和氮化硅疊層膜熱熔掉,然后在金屬化燒結(jié)過程中讓鋁漿和此區(qū)域的硅形成鋁硅合金的接觸。
根據(jù)激光種類的劃分,分為納米激光和皮秒激光兩種,供應(yīng)商主要有Innolas、Rofin、3D-Micromac、臺(tái)灣友晁、武漢帝爾等。
作者:倪志春 來源:太陽能發(fā)電網(wǎng)
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