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ALD 在高效PERC电池的新发现
发表于:2019-09-06 11:42:28
来源:索比光伏网
 原子层沉积技术以其优异的钝化效果,稳定的量产性能,近年在高效PERC电池生产取得了飞速的发展,并且在当前多种技术路线中生产成本最低,受到举世瞩目的关注。以微导为代表的国产尖端装备更是在高效PERC电池量产发挥出重大作用。在目前主流量产技术的PERC电池上,微导推出的全新单面钝化镀膜技术结合臭氧新工艺方案,可以将量产效率提高0.1%,背膜产能提升20%,单机产能提升近一倍,超过10000片/小时,进一步降低了氧化铝工序的生产成本。

面对高效PERC电池市场的快速发展和逐渐激烈的竞争,最终组件产品的可靠性和产品质保期成为一个业界关注的一部分。效率衰减一直以来是单晶PERC电池产品最为关注质量问题,然而却没有一个行之有效解决方案。

就在最近的第九届国际晶硅光伏会议(ICCSPV2019, Belgium),新南威尔士大学发布了一项最新研究结果,他们发现,PERC电池采用ALD钝化, 尤其是采用微导专利的ALD镀膜技术,PERC电池在抗LeTID的性能上具有显著的提升作用。有意思的是,这个结果是和现有PERC电池采用PECVD背钝化工艺相比较下得到的。他们通过对下面的实验结果进行对比得出结论,ALD和PECVD镀膜技术在降低LeTID衰减中的有着明显不同的表现。根据新南威尔士大学的分析,其原因在于ALD 三氧化二铝薄膜具有高质量,致密无针孔的特性,可以有效阻挡氮化硅薄膜中的氢原子向电池内部的扩散,从而减少LeTID衰减。而PECVD氧化铝薄膜由于存在较多缺陷和针孔,无法阻挡氢原子向电池内部的扩散,因而无法避免由SiNx:H造成的LeTID衰减。这个发现在组件产品的长期稳定性能方面显然具有重要意义。


ALD技术对提升PERC电池LeTID的结果,无疑为采用ALD钝化技术的电池生产带来重大利好消息。实际上ALD技术对PERC电池性能进一步提升的潜力并不仅限于此。最近,微导联合新南威尔士大学在ALD钝化PERC电池抗PID性能方面也取得了新的进展。

在光伏组件所谓的PID抗老化测试中,通常认为在高温,高湿和高电压条件下,组件玻璃中的钠离子扩散对电池结构的破坏是影响组件抗PID性能的重要因素之一。尤其是对双面电池组件更是如此。组件封装材料的选择是目前解决PID问题的有效途径之一,然而采用特殊封装材料必然带来组件成本的提升。那么能否利用ALD材料致密无针孔的特性提升电池本身抗PID性能呢?答案是肯定的。下图显示,通过微导和新南威尔士大学共同开发的专利技术的处理的PERC电池,甚至可以达到无PID衰减,而该技术成本远远小于选择“PID free”封装材料!微导首席技术官黎微明博士认为:“原子层沉积技术早在上世纪八十年代就作为钠离子阻挡层,大量用于以碱玻璃为材料的电发光显示器的产业化生产上,其主要原因就是因为ALD薄膜具有致密性高无针孔的材料特性,因此我对ALD在PERC电池上的抗PID的优秀性能并不感到惊奇。我们正在联合微导客户和合作单位,加快相关技术的产业化,推动采用ALD技术的抗PID电池尽快投入市场。”


继江苏微导与新南威尔士大学在去年宣布共同开发基于ALD技术的新一代高效太阳能电池以来,双方已围绕ALD镀膜技术特点开发出多个针对高效光伏电池的全新应用。在后PERC电池技术,正如Bram Hoex 教授指出,ALD在所谓载流子选择性钝化技术方面也具有重要应用。今年5月,微导在全球首次推出了ZR4000X2等离子体增强的PE-ALD设备平台以及ALD隧穿氧化硅工艺,可以在保证表面钝化的基础上达到最佳的隧穿层均匀性,确保电流收集均匀性和器件性能。在近期的PERC电池已经TOPCON电池验证工作中,已经显示出其量产技术的先进性和可持续性。微导全新ZR4000X2产品线保持了所有ALD技术的优秀特性,同时又增加了多种工艺的兼容的强大功能。 采用微导专利PEALD技术制备的SiO2遂穿层及原位参杂多晶硅技术具有较高的iVOC (>730mv)和良好的少子寿命(>1.7 ms), 显示出ALD是在今后的PERC升级TOPCON技术中将成为不可或缺的手段。微导以其核心ALD技术不断创新,在提升现有高效PERC电池的效率,性能和可靠性方面不断进取,同时引领行业,共同推进下一代高效电池技术升级,微导依靠自主知识产权的ALD技术必将持续贡献价值。


索比光伏网(solarbe.com)责任编辑:肖舟

关键词: 高效PERC电池 ALD
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