无锡松煜科技有限公司,成立于2017年12月,研发团队专业从事工艺设备制造与研发二十年,拥有多位资深设备专家。主要生产光伏和半导体设备,ALD原子层沉积、扩散系列、LPCVD、PECVD、立式炉、真空设备等等。从2018年开始,团队研发了ALD原子层沉积氧化铝设备,并一举推向了PERC技术领域,获得了数亿元的订单,到第三季度截止,设备将有望突破100台!2018年开始公司还布局了TOPCon战略技术,于2019年8月,我们制作了第一台“PECVD三合一poly”设备,并申请了相关专利;于2020年1月疫情爆发开始,我们出货了“竖插式放片,穿插式气流”全尺寸兼容的大产能硼/磷扩散炉,LPCVD,PECVD等设备;同时申请了相关多项发明和实用新型专利,涉及“竖插”插片方式、特殊炉门结构、高承重SiC方形&圆形桨、大石英舟托、小石英舟、特殊尾排系统等。
1、目前业内有哪几家在用此技术,是否是嫁接在现有产线上还是全新产线?效果如何?
回复:业内主要有中来、晶科在大批量在生产,晶澳、天合、通威、阿特斯有中试线,但是都有扩新线的信息发布了,另,三、四线、新玩家在准备或已经公布了上新线的计划,并且新上PERC产线都都预留了TOPCon升级空间,目前的效率能够达到24.4-24.8%左右,具体看各家组件功率的CTM指标,良率也基本在94%-95%左右。甚至一些产线目前效率已到24.9%,良率在97%-98%。
2、不同沉积方式的差别(LPCVD、PECVD、PEALD、POPAid)?
回复:从目前来看的话,LPCVD技术为主,过去国内外研发机构的数据来看,整个TOPCon技术还是围绕LPCVD工艺进行匹配,成膜质量更好,而且其产能大,维护比较方便;PECVD虽然沉积速度快,但是可能出现爆膜以及造成粉尘的产生,对于效率会有所影响,另,大批量数据中对于石墨舟、石英管等的维护还没有很多数据出来;PEALD,理念还是不错的,具体使用情况还要看整个行业的综合评估;POPAid,整体的技术理念不错,是围绕TOPCon工艺流程做了精减,具体的产能、开机率等指标,还要看主流客户使用情况。
3、集成原位掺杂与单独磷注入的差别?
回复:原位掺杂因为磷烷抑制了非晶硅的成膜速率,会导致其均匀性变差。另外它要兼容均匀性和方阻,所以控制会比较难;而用本征来做磷扩,兼容性会比较好,也容易控制。另外,PH3的安全控制要求比较高。
4、PERC升级TOPCon工艺路线的设备成本?
回复:这个要看实际状况,相信大家都能理解,一般GW级别目前大概在5-6千万左右,仅供参考;
5、生产运行中SiO2的厚度如何检测?
回复:生产运行中,二氧化硅的厚度是很难检测的,其实我们也不建议在生产过程中做二氧化硅的检测,可以从钝化数据(iVoc、Jo、lifetime)、其他工序的监控的方阻等反应出来,最终看下电池效率。
6、LPCVD方式的优点、均匀性情况?
回复:LPCVD的优点:产能大(行业主流单插双面镀工艺,我司单管装片量1430片),易于维护,是一个比较成熟的设备;而均匀性目前可以做到4%3%3%这样水平。
9、TOPCon对浆料的要求?
回复:浆料对于整体电性能提升作用很大,在玻璃体系中,对于有机和无机方面都做了相应调整,另,国产如聚合、帝科的崛起,对于浆料也意味着有较大的降本空间。
10、对于TOPCon而言,PECVD方式氧化铝和ALD方式氧化铝有什么差异?
回复:TOPCon在硼面的绒面上钝化,表面形貌和表面积都不一样,这样PECVD二合一的生长方式速率快,整个致密性不足,会导致钝化效果和ALD还不是一个量级。
11、管式ALD和平板ALD方式氧化铝有什么差异?
回复:管式属于时间方式的ALD,目前从钝化效果、产能、维护费用、占地面积等都有比较大的优势;平板ALD,对于绕镀方面确实不错;另,我司的ALD现在PERC里面主流单插双面镀(臭氧工艺),TOPCon技术我司有独特的O3+H2O工艺匹配,客户端有的用双插单面镀(外观有可接受的标准);单插双面镀,匹配PE-poly比竞争对手高0.06%左右的Eta提升。
12、TOPCon产线设备投资相对于PERC预计这个临界点出现在什么时候?
回复:从目前来看,已经到了一个开始的元年,现在一线X厂的Wafer厚度到了130-140um,转换效率24.9%,良率也达到了PERC水平,组件功率也达到了565-570W,从整个加工成本来看基本打平,加上组件端的溢价,还是比较不错的,从最新的一线大厂和跨行新玩家的扩产计划来看,这个趋势比较明显了。
13、目前新建1GW的TOPCon产线,大约多少亿?
回复:大概1.5-1.9亿左右吧,最终要看各家配置。
14、未来两三年N型硅片的主流尺寸和片厚会是怎样?
回复:目前只能说大尺寸230及以下、110-120um厚度肯定是未来的趋势,当然也要看整个设备,特别是自动化的优化进度。
15、对于多晶硅绕镀清洗,酸碱法清洗谁更有优势,链式和槽式谁更有优势?
回复:目前酸碱都能去除,最终还是要看工艺的匹配以及综合性价比来选择。
16、N-TOPCon扩散工艺会使用到BBr3或BCl3气体,请问两者优缺点为何?
回复:基本上都是BCL3了,从工艺控制、石英件的损耗、综合运营成本都是优于BBr3。
17、TOPCon技术与现有组件技术能否有效兼容,比如叠片,半片,大硅片,双面等?
回复:TOPCon能够有效的兼容半片、叠片、大硅片以及双面组件
18、PERC+可以叠加TOPCon技术进去的,另外,LP炉管寿命是多久?
回复:关于延长石英管寿命,目前有很多方法予以解决,设计上也都有很多专利保护。
19、竖插放片,会不会有很重的舟齿印?会不会扭曲变形?
回复:不会,舟印只跟石英舟的质量或者清洗饱和工艺有关系,另,我们是有3度角倾斜,加上舟槽的独特设计,给予了硅片充分的变形空间,没有发生不良问题。
20、竖插放片小舟两侧的方阻会不会有问题?因为热辐射的原因?
回复:从硼扩来看,不管是竖插还是水平插,片内均匀性非常好的,片间的均匀性水平插片可能存在上中下三个区域的方阻离散度偏大的情况;竖插放片,工艺有N2充入垂直对流加热,不存在这个问题。从磷扩来看,做高方阻大于150ohm以上,会有两侧的方阻偏低的现象,但是做TOPCon磷扩散70-80ohm,是没有问题的。
21、竖插式放片自动化设备配套情况?
回复:整个行业,不管是竖插,还是水平插,已经是硼扩、LP的主流了,市面上的主流自动化厂家都能配置。
22、TOPCon成本降低的降本潜力?
回复:TOPCon成本下降的潜力巨大,随着整个行业GW数的增加,硅片、化学品、银浆的耗量以及成本的下降空间也很大;另,电池制程效率、良率的表现的不断提高,整个cost down还是有非常大的空间的;早在2022年初,我们就预测N型TOPCon的转换效率肯定能突破25%,现在来看,一线x大厂已经提前看到了曙光。
23、怎么看待TOPCon和IBC两种技术路线?
回复:TOPCon整个特点上面已经叙述了,IBC从整个工艺来看,也是不错的选择,特别是P型IBC,从硅片成本方面都有一些优势,那后面还是要看各自的提效降本综合表现,另,对于我司来讲,ALD(管式双面氧化铝的优执)和LPCVD依然可以发挥作用。
近年来,随着全球气候变暖的形式越加严峻,各种自然灾害频发,人类解决这些问题的时间将越加紧迫,对于全球最大的发展中国家来讲,我国在近年来中央经济工作会议多次指出,我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和。要抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案,支持有条件的地方率先达峰。要加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源,加快建设全国用能权、碳排放权交易市场,完善能源消费双控制度。要继续打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同效应。要开展大规模国土绿化行动,提升生态系统碳汇能力。为满足这一目标,太阳能在一次能源中的比例将大幅上涨。光伏系统的灵活性和普遍性使其成为未来最具前途的可再生能源,随着光伏PERC电池技术提效空间渐趋殆尽,尺寸升级成为光伏组件提高功率的重要途径。然而长达一年多的182与210之争,最终却演变为全行业内卷。进一步提升转换效率,加速N型技术迭代升级,正成为光伏企业占据产业链竞争优势的首选。相较于N型异质结,将PERC升级TOPCon可以最大程度保留和利用现有设备,且主流电池企业均拥有相关技术储备,是N型电池制造最具竞争力和性价比优势的技术路线。
原标题:PERC升级TOPCon的工艺设备与技术