隨著市場端對高功率的需要不斷擴大,PERC電池各工序配套設備、輔料供應商和硅片質量的不斷提升,以及電池和組件工藝的不斷進步,PERC電池成為各大電池廠家產線升級和擴產新線的首選
圖4. PERC電池生產工藝流程(圖片來源Taiyang News 2017)
對于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現了25.0%的效率;氮氧化硅(SiONx)——早期Solar Word以及現在的愛旭、潤陽等;氧化鋁(AlOx)——現在主流廠家都采用氧化鋁和氮化硅疊層膜的背鈍化膜結構。
氧化鋁和氮化硅疊層膜疊層結構作為P型PERC背面鈍化膜的優勢,主要體現在三個方面。
氧化鋁具有較高的固定負電荷密度Q>10E13/cm3,可以得到優異的場鈍化效果;氮化硅膜富含氫原子,可以在熱處理過程中對表面和體內的缺陷進行化學鈍化;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反射功能。
氧化鋁的厚度根據沉積方式的不同,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。厚度的不同導致使用關鍵化學品TMA耗量的不同,如圖5所示。
同時為了避免后續金屬化燒結過程鋁漿對鈍化膜的破壞,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(數據來源Taiyang News 2017)
PERC電池制作另一關鍵工序是激光開窗,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,然后在金屬化燒結過程中讓鋁漿和此區域的硅形成鋁硅合金的接觸。
根據激光種類的劃分,分為納米激光和皮秒激光兩種,供應商主要有Innolas、Rofin、3D-Micromac、臺灣友晁、武漢帝爾等。
作者:倪志春 來源:太陽能發電網
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