電池片工藝流程:制絨(INTEX)→擴(kuò)散(DIFF)→后清洗(刻邊/去PSG)→鍍減反射膜(PECVD)→絲網(wǎng)、燒結(jié)(PRINTER)→測(cè)試、分選(TESTER+SORTER)→包裝(PACKING)。一、制絨制絨的目的是在硅片表面形成絨面面,以減少電池片的反射率,絨面凹凸不平可以增加二次反射,改變光程及入射方式。通常情況下用堿處理單晶,可以得到金字塔狀絨面;用酸處理多晶,可以得到蟲孔狀無(wú)規(guī)則絨面。處理方式區(qū)別主要在與單多晶性質(zhì)的區(qū)別。工藝流程:制絨槽→水洗→堿洗→水洗→酸洗→水洗→吹干。一般情況下,硅與HF、HNO3(硅表面會(huì)被鈍化)認(rèn)為是不反應(yīng)的。當(dāng)存在于兩種混合酸的體系中,硅與混合溶液的反應(yīng)是持續(xù)性的。二、擴(kuò)散擴(kuò)散是為電池片制造心臟,是為電池片制造P-N結(jié),POCl3是當(dāng)前磷擴(kuò)散用較多的選擇。POCl3為液態(tài)磷源,液態(tài)磷源擴(kuò)散具有生產(chǎn)效率較高、穩(wěn)定性好、制得PN結(jié)均勻平整及擴(kuò)散層表面良好等優(yōu)點(diǎn)。POCl3在大于600℃的條件下分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),PCl5對(duì)硅片表面有腐蝕作用,當(dāng)有氧氣O2存在時(shí),PCl5會(huì)分解成P2O5且釋放出氯氣,所以擴(kuò)散通氮?dú)獾耐瑫r(shí)通入一定流量的氧氣。 與傳統(tǒng)硅晶太陽(yáng)能電池相比,這種新型太陽(yáng)能電池可以吸收直射陽(yáng)光以及漫射光源(如室內(nèi)燈光等)。湖南定做電池片
多應(yīng)用于對(duì)硅片要求較高的半導(dǎo)體領(lǐng)域直拉法(Cz-czochralski),光伏領(lǐng)域主要使用Cz法抽真空→檢漏→壓力化→熔料→穩(wěn)定化→熔接→引晶→放肩→轉(zhuǎn)肩→等徑→收尾→停爐,以及兩個(gè)重要輔助工藝——煅燒、副室隔離凈化1.裝料在高純度石英坩堝中按層次裝入多晶硅塊料、粉料、顆粒料、摻雜劑,然后放入石墨坩堝并合爐。摻雜劑類型決定得到P型還是N型硅片2.抽空檢漏合爐后,主泵對(duì)爐體內(nèi)部進(jìn)行抽空,為單晶生長(zhǎng)提供潔凈的環(huán)境。抽空至一定壓力后,充入高純度氬氣,然后關(guān)閉,再抽,再充,反復(fù)幾次,帶走爐內(nèi)雜質(zhì)。此后要進(jìn)行檢漏3.壓力化檢漏完成,開(kāi)啟氬氣閥,爐內(nèi)壓力逐漸升至晶體生長(zhǎng)壓力范圍4.化料驅(qū)動(dòng)石墨加熱器電源,加熱至大于硅的融化溫度,使多晶硅和摻雜物熔化5.引晶熔液溫度穩(wěn)定到引晶范圍后,降下籽晶接近液面,籽晶固體接觸液面后,籽晶端頭熔化,由于表面張力,籽晶與硅融體的固液交接面之間的硅融體冷卻形成固態(tài)的硅單晶6.縮頸籽晶接觸到硅液瞬間,其溫度差產(chǎn)生的熱應(yīng)力引發(fā)位錯(cuò),消除位錯(cuò)的方法是“縮頸”。在提拉過(guò)程中,逐漸縮小籽晶,將位錯(cuò)的排列擠壓出去,并拉制細(xì)頸長(zhǎng)度約晶棒直徑大小7.放肩引晶至目標(biāo)長(zhǎng)度,減慢晶體提拉速度,降低溫度,直徑快速增大。
湖南定做電池片目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,實(shí)驗(yàn)室成果也有20%以上的。
可以達(dá)到利用物理上的能量轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)刻蝕的目的。4PECVD等離子體化學(xué)氣相沉積。太陽(yáng)光在硅表面的反射損失率高達(dá)35%左右。減反射膜可以提高電池片對(duì)太陽(yáng)光的吸收,有助于提高光生電流,進(jìn)而提高轉(zhuǎn)換效率:另一方面,薄膜中的氫對(duì)電池表面的鈍化降低了發(fā)射結(jié)的表面復(fù)合速率,減小暗電流,提升開(kāi)路電壓,提高光電轉(zhuǎn)換效率。H能與硅中的缺陷或雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),從而將禁帶中的能帶轉(zhuǎn)入價(jià)帶或者導(dǎo)帶。在真空環(huán)境下及480攝氏度的溫度下,通過(guò)對(duì)石墨舟的導(dǎo)電,使硅片的表面鍍上一層SixNy薄膜。5絲網(wǎng)印刷通俗的說(shuō)就是為太陽(yáng)能電池收集電流并制造電極,道背面銀電極,第二道背面鋁背場(chǎng)的印刷和烘干;第三道正面銀電極的印刷,主要監(jiān)控印刷后的濕重和次柵線的寬度。第二道道濕重如果過(guò)大,既浪費(fèi)漿料,同時(shí)還可能導(dǎo)致不能在進(jìn)高溫區(qū)之前充分干燥,甚至不能將其中的所有有機(jī)物趕出從而不能將整個(gè)鋁漿層轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘黉X,另外濕重過(guò)大可能造成燒結(jié)后電池片弓片。濕重過(guò)小,所有鋁漿均會(huì)在后續(xù)的燒結(jié)過(guò)程中與硅形成熔融區(qū)域而被消耗,而該合金區(qū)域無(wú)論從橫向電導(dǎo)率還是從可焊性方面均不適合于作為背面金屬接觸,另外還有可能出現(xiàn)鼓包等外觀不良。第三道道柵線寬度過(guò)大,會(huì)使電池片受光面積較少。
N型新世代電池的產(chǎn)線信息披露較少,明面上解釋為企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)性行為,但過(guò)度保守本身也意味著企業(yè)可能對(duì)自己跑出來(lái)的中試線數(shù)據(jù)并不滿意,這點(diǎn)在調(diào)研中得到印證,現(xiàn)在N型新電池的各條路線中,并沒(méi)有出現(xiàn)具有確定性優(yōu)勢(shì)的選擇。曾經(jīng)的光伏行業(yè)信奉舊不如新、后發(fā)優(yōu)勢(shì),現(xiàn)在這個(gè)信條已經(jīng)打破,企業(yè)愿意承受虧損提前布局,因?yàn)镵now-How是光伏技術(shù)的答案,標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的時(shí)代已經(jīng)成為過(guò)往,當(dāng)下和設(shè)備廠商共同定制方案的能力成為了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和產(chǎn)線數(shù)據(jù)始終有差距,異質(zhì)結(jié)的技術(shù)確實(shí)在實(shí)驗(yàn)室中取得突破,但轉(zhuǎn)化為產(chǎn)線上的供應(yīng)能力仍需漫長(zhǎng)的工業(yè)積淀,這正是各企業(yè)不計(jì)回報(bào)搶跑的原因。進(jìn)一步提升量產(chǎn)電池片效率主要從兩方面開(kāi)展工作:一方面在現(xiàn)有生產(chǎn)線基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)性改造,包括柵線電極金屬化技術(shù)等,是針對(duì)現(xiàn)有電池片產(chǎn)品本身進(jìn)行的改進(jìn)。另一方面,是在現(xiàn)有產(chǎn)品以外的領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)突破,包括產(chǎn)業(yè)化設(shè)備以及關(guān)鍵輔助材料的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈配套等。其實(shí)這對(duì)于三條路線都是共同的,尤其是產(chǎn)業(yè)鏈配套。目前電池片環(huán)節(jié)還沒(méi)有一條路線徹底走通,從大尺寸單晶硅的產(chǎn)業(yè)鏈配套來(lái)估,在N型產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性被證實(shí)之后,仍需要一到兩年的時(shí)滯才能完成配套。 絨面較好,只是表面有白斑 可能是溶液不均勻,或者Na2SiO3太多,需排液。
遠(yuǎn)少于PERC電池10個(gè)環(huán)節(jié)和TOPCon的12-13個(gè)環(huán)節(jié),一方面有利于薄片化。未來(lái)可實(shí)現(xiàn)100μm厚度)和降低熱損傷進(jìn)而降低硅片成本,另一方面因能源節(jié)約等因素非硅成本也表現(xiàn)更優(yōu)成本分析HJT電池生產(chǎn)成本相較于PERC電池每瓦高、靶材、硅片都是HJT電池未來(lái)主要的降本路徑隨著國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代+規(guī)?;a(chǎn),未來(lái)HJT設(shè)備投資成本有望進(jìn)一步降低2019年之前,HJT設(shè)備主要由外資品牌提供,設(shè)備成本約為10-20億元/GW2019年之后,HJT設(shè)備投資端逐漸進(jìn)行國(guó)產(chǎn)廠商替代,邁為股份、鈞石能源、捷佳偉創(chuàng)等推進(jìn)國(guó)產(chǎn)設(shè)備研發(fā),HJT設(shè)備投資成本降至5-10億元/GW根據(jù)CPIA,2021年HJT設(shè)備成本進(jìn)一步降至4億元/GW,主要得益于國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代進(jìn)程不斷加速根據(jù)Solarzoom預(yù)計(jì),2022年HJT設(shè)備成本有望降至3億元/GW以內(nèi)產(chǎn)能梳理HJT電池產(chǎn)線與PERC產(chǎn)線不兼容,行業(yè)“新進(jìn)者”紛紛布局HJT電池,使得目前HJT電池產(chǎn)線大部分仍以小規(guī)模為主1.愛(ài)康科技,規(guī)劃產(chǎn)能22GW,現(xiàn)有3GW,長(zhǎng)興和泰興總共5GW,整體看長(zhǎng)興10GW,泰興6GW,贛州6GW2.東方日升,規(guī)劃產(chǎn)能25GW,現(xiàn)有,寧??h年產(chǎn)15GWN型碳高效異質(zhì)結(jié)電池片與15GW高效太陽(yáng)能組件項(xiàng)目,周期30個(gè)月3.華晟新能源,規(guī)劃產(chǎn)能,現(xiàn)有產(chǎn)能,二期2GW產(chǎn)線于今年6月投產(chǎn),三期。
測(cè)試反射率,太高表示沒(méi)有金字塔,因?yàn)槠颖砻嬗幸粚虞^厚的SiO2。湖南定做電池片
采用絲網(wǎng)印刷法,精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經(jīng)過(guò)燒結(jié),同時(shí)制成背電極。湖南定做電池片
絲網(wǎng)印刷通俗的說(shuō)就是為太陽(yáng)能電池收集電流并制造電極,道背面銀電極,第二道背面鋁背場(chǎng)的印刷和烘干;第三道正面銀電極的印刷,主要監(jiān)控印刷后的濕重和次柵線的寬度。第二道道濕重如果過(guò)大,既浪費(fèi)漿料,同時(shí)還可能導(dǎo)致不能在進(jìn)高溫區(qū)之前充分干燥,甚至不能將其中的所有有機(jī)物趕出從而不能將整個(gè)鋁漿層轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘黉X,另外濕重過(guò)大可能造成燒結(jié)后電池片弓片。濕重過(guò)小,所有鋁漿均會(huì)在后續(xù)的燒結(jié)過(guò)程中與硅形成熔融區(qū)域而被消耗,而該合金區(qū)域無(wú)論從橫向電導(dǎo)率還是從可焊性方面均不適合于作為背面金屬接觸,另外還有可能出現(xiàn)鼓包等外觀不良。第三道道柵線寬度過(guò)大,會(huì)使電池片受光面積較少,效率下降。印刷方法:物理印刷、烘干。燒結(jié)燒結(jié)是把印刷到電池片表面的電極在高溫下燒結(jié),使電極和硅片本身形成歐姆接觸,提高電池片的開(kāi)路電壓和填充因子,使電極的接觸具有電阻特性以達(dá)到高轉(zhuǎn)效率,燒結(jié)過(guò)程中也可利于PECVD工藝所引入-H向體內(nèi)擴(kuò)散,可以起到良好的體鈍化作用。燒結(jié)方式:高溫快速燒結(jié),加熱方式:紅外線加熱燒結(jié)是集擴(kuò)散、流動(dòng)和物理化學(xué)反應(yīng)綜合作用的一個(gè)過(guò)程,正面Ag穿過(guò)SiNH擴(kuò)散進(jìn)硅但不可到達(dá)P-N面。背面Ag、Al擴(kuò)散進(jìn)硅。
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