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打破约束:湿法黑硅技能的功率革新

来源:http://www.spiiorg.com 责任编辑:w66利来国际老牌 2019-02-08 21:10

  打破约束:湿法黑硅技能的功率革新

  1、导言

  多晶电池功率的前进受制于外表反射率的下降。惯例多晶首要选用酸制绒,构成蠕虫状的坑洞;而单晶选用碱制绒,构成金字塔结构的绒面。比较单晶电池,惯例多晶电池的外表反射率高3%~5%(绝对值)。下降外表反射率是前进多晶电池功率的要害。本钱方面,单晶硅片获益于金刚线切割工艺的推行,本钱大幅下降;而多晶硅片金刚线线切的推行受制于电池制绒工艺的匹配,详细讲,金刚线线切多晶硅片运用惯例制绒工艺后,反射率更高并有显着的线痕等外观缺点,严峻下降电池功率。阿特斯开发的湿法黑硅技能完美的处理以上问题,既能前进电池功率又能下降电池本钱,是多晶电池持续前进的必经之路。

  制备黑硅所选用的技能首要有:①激光刻蚀法;②气相腐蚀法;③反响离子刻蚀法(Reactive Ion Etching,博天堂918国际厅,RIE);④金属催化化学腐蚀法(Metal Catalyzed Chemical Etching,MCCE)。现在,具有量产可能性的黑硅技能首要是RIE。可是,RIE黑硅因为需求贵重的真空设备以及工艺均匀性较差等要素,没有大规划进入量产。阿特斯历经3年的自主研制,霸占多道技能难关,于2014年12月成功将湿法黑硅技能推行到生产线,完成0.4%(绝对值)的电池功率增益,成为业界首家将该技能完成产业化的太阳能电池公司。如图1所示,这一技能大大加快了多晶电池功率的前进速度,使得多晶电池量产功率有望在2016年末提早到达19%。阿特斯开发的湿法黑硅本钱优于RIE,反射率均匀性好,易于产线工艺晋级。跟着该技能的逐步老练,阿特斯的湿法黑硅技能势必将替代现有惯例多晶制绒,为金刚线切割硅片的及时导入和多晶电池的降本增效供给原动力。

  图1 业界干流多晶功率趋势

  2、产业化黑硅电池技能概述

  早在2004年,日本京瓷公司引入了RIE多晶制绒技能。在2008年,以韩国公司为代表的设备厂家开端在我国推行RIE技能。一些一线电池厂家对该技能也进行过小批量评价,因为较高的工艺本钱以及组件功率收益不抱负,该技能终究没能推行成功。近两年,根据硅片厂家对金刚线切片技能导入的预期以及电池、组件技能的快速开展,RIE黑硅技能又逐步进入业界技能人员的视界。一起,国产RIE设备也促进了该技能开展。但RIE设备的归纳性价比一向限制着该技能的大规划推行。

  别的一种可大规划产业化的黑硅技能是湿法黑硅技能。早在2006年,德国的Stutzmann小组即提出了金属催化化学腐蚀的概念并在实验室进行了开始的研讨;直到2009年,美国国家可再生能源实验室(NREL)的Branz博士提出了全液相黑硅制备办法,将湿法黑硅技能朝产业化方向又推进了一步。可是,他们一向未能处理好黑硅外表钝化难题,使得湿法黑硅技能一向停留在实验室阶段。湿法黑硅技能基本原理如图2所示,选用Au、Ag等贵金属粒子随机附着在硅片外表,反响中金属粒子作为阴极、硅作为阳极,一起在硅外表构成微电化学反响通道,在金属粒子下方快速刻蚀硅基底构成纳米结构。

  图2 金属催化化学腐蚀原理图