光伏电池金刚线wafer相关工艺技术与PERC简课件.pptx

1、金刚线金刚线wafer相关技术与相关技术与PERC简介简介纸上谈兵纸上谈兵Benson.zhi2017/8For 茂迪非技术部门内部员工，最好对常规工艺有一定的了解篇幅有限，不会面面俱到技术更新较快，部分信息已经过时或很快过时数据多来自网上，部分是实验资料，不得外传：1、避免不必要的侵权；2、避免专业人士笑掉大牙1ppt课件2ppt课件p 引言引言Diamond wire2014年？年？3ppt课件p 引言引言4ppt课件p 引言引言5ppt课件6ppt课件p 金刚金刚线线wafer7ppt课件p 金刚金刚线线wafer 砂浆切割与金刚线切割过程砂浆切割与金刚线切割过程8ppt课件p 金刚金刚

2、线线wafer 两种金刚线结构：电镀金刚线和树脂金刚线两种金刚线结构：电镀金刚线和树脂金刚线9ppt课件p 金刚金刚线线wafer 重点：成本下降幅度重点：成本下降幅度10ppt课件p 金刚金刚线线wafer 砂浆切割与金刚线切割表面容貌砂浆切割与金刚线切割表面容貌11ppt课件p 金刚金刚线线wafer 碱制绒单晶表面形貌与腐蚀时间的关系碱制绒单晶表面形貌与腐蚀时间的关系EFF提升提升0.1%左右左右12ppt课件p 金刚金刚线线wafer 多晶酸制绒金刚线绒面与电性多晶酸制绒金刚线绒面与电性13ppt课件p 金刚金刚线线wafer 多晶酸制绒拉力多晶酸制绒拉力砂浆wafer金刚线wafer

3、14ppt课件p 金刚线金刚线wafer 金刚线切割多晶硅片市场份额金刚线切割多晶硅片市场份额15ppt课件p 金刚线金刚线wafer 金刚线切割多晶硅片市场份额金刚线切割多晶硅片市场份额厂商JuneDec(2017 end plan)monthly capa（Mpcs)金刚线产出（Mpcs)占比%monthly capa（Mpcs)金刚线产出（Mpcs)占比%GCL2607027%30020067%大海40820%6565100%旭阳581119%656092%荣德651523%704057%高佳6058%1005050%南玻27519%301033%环太50510%803746%晶樱106

4、60%3030100%Total57012522%74049266%16ppt课件17ppt课件p DW相关工艺相关工艺 多晶多晶DW（diamond wafer）相关工艺（包含不限于）：）相关工艺（包含不限于）：EFFCTM成本添加剂预处理湿法黑硅干法黑硅SMD18ppt课件p DW相关工艺相关工艺 添加剂：添加剂：绒面取决于损伤层19ppt课件p DW相关工艺相关工艺 添加剂：添加剂：蚀刻速度控制蚀刻速度控制中位数中位数UocIscJscRsRshFFNCellIrev1Irev2BSL0.6360 8.965 36.491.9647179.93 18.560%0.040.05TEST 0

5、.6376 8.901 36.231.8731880.16 18.527%0.040.05动起来慢下来节奏基本一致挖孔促进剂黑丝抑制剂20ppt课件p DW相关工艺相关工艺 预处理预处理：时创SMD21ppt课件p DW相关工艺相关工艺 SMD预处理：贵，增加一站，未知是否成熟预处理：贵，增加一站，未知是否成熟22ppt课件p DW相关工艺相关工艺 时创时创预处理：增加一站，破片率高，预处理：增加一站，破片率高，0.5%以上，甚至以上，甚至1%PC吸笔吸破HF上货手放时破裂PC炉管内破裂23ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅：湿法黑硅：24ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅

6、：湿法黑硅： MAE/MACE：metal-assisted chemical etching； MCCE：Metal-Catalyzed Chemical Etching通道25ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅：湿法黑硅：26ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅：湿法黑硅：27ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅：湿法黑硅：湿法制程调整湿法制程调整 ( AgNO3 )( AgNO3 )效率效率 : :+0.1%+0.4% 外观外观 : :均匀绒面均匀绒面明显花片明显花片28ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅设备替代湿法黑硅设备替代TX：槽式：槽式Tota

7、l 27槽槽 (长长度度 24m )29ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅设备替代湿法黑硅设备替代TX：链式：链式30ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅之太湖条例：湿法黑硅之太湖条例： 第二条 本条例适用于本省行政区域内太湖流域地表水体的污染防治。太湖流域包括太湖湖体，苏州市、无锡市、常州市和丹阳市的全部行政区域，以及句容市、高淳县、溧水县行政区域内对太湖水质有影响的河流、湖泊、水库、渠道等水体所在区域。 第四十五条 太湖流域一、二、三级保护区禁止下列行为：（一）新建、改建、扩建化学制浆造纸、制革、酿造、染料、印染、电镀以及其他排放含磷、氮等污染物的企业和项目；（二）销售、

8、使用含磷洗涤用品；（三）向水体排放或者倾倒油类、酸液、碱液、剧毒废渣废液、含放射性废渣废液、含病原体污水、工业废渣以及其他废弃物；（四）在水体清洗装贮过油类或者有毒有害污染物的车辆、船舶和容器等；（五）使用农药等有毒物毒杀水生生物；（六）向水体直接排放人畜粪便、倾倒垃圾；（七）围湖造地；（八）违法开山采石，或者进行破坏林木、植被、水生生物的活动；（九）法律、法规禁止的其他行为。31ppt课件p DW相关工艺相关工艺 湿法黑硅其他：湿法黑硅其他：32ppt课件p DW相关工艺相关工艺 干法黑硅：增加两站干法黑硅：增加两站1、DW原硅片原硅片 2、酸制绒后、酸制绒后 4、后清洗、后清洗 3、RIE

9、后后 33ppt课件p DW相关工艺相关工艺 干法黑硅：增加两站干法黑硅：增加两站top viewside view(viewed at 30to the normal)SF6等离子含有F+，SF+，SF3+，SF5+等，加入O2后，等离子中含有O*。负压下，SFx+ (x5)、F+注入Si中，生成SiF4挥发掉。加入O2，O*与Si反应生成SiOx，由于SiF键能 (129.3 kcal/mol)比SiO (88.2 kcal/mol)大，SiOx与SFx+(x5)、F+反应生成SixOyFz。离子轰击下，一些SixOyFz离开Si，随后Si被SFx+(x5)和F+刻蚀。黑硅的多孔和针状结构

10、在SFx+(x5)和F+离子刻蚀、SixOyFz钝化以及离子轰击的竞争下形成。34ppt课件p DW相关工艺相关工艺 外观对比：外观对比：35ppt课件p DW相关工艺相关工艺 组件组件对比：对比：36ppt课件p DW相关工艺相关工艺 工艺工艺对比对比solution优势劣势additive1、无需再投入设备无需再投入设备2、TX仅需要增加添加剂3、不存在环评问题4、较多公司已经量产1、效率会低0.050.15%2、部分客户客户仅收自己Cell厂产品3、GCL仅要18.4%以上，低效部分低效部分需要处理4、偏亮有轻微晶花5、后续产生使用添加剂的额外costSMDpre-treatment1、

11、外观佳外观佳，与常规工艺相近2、无环评问题无环评问题3、后续制程工艺与常规相同，生产较好衔接及控制4、后续制程无额外耗材或添加剂使用1、需要投入新设备新设备，95W欧元/台2、大陆没有量产设备3、无效率增益4、增加runing cost时创Pre-treatment1、效率提高-0.05+0.2%2、外观介于additive与砂浆片3、应不存在过高投入问题1、破片率高，待克服2、具体技术处于保密阶段，需要持续跟进购买黑硅wafer1、无需再投入设备无需再投入设备2、无环评问题3、可提高效率0.10.4%4、GCL（RCT tank-type设备&纳鑫添加剂）已量产5、轻微晶花，比NK直接法接近

12、常规电池6、后续制程无额外耗材或添加剂使用1、CTM稍大，组件未见明显功率组件未见明显功率效益2、wafer价格价格与砂浆片一致3、GCL产能较小（3台），大量采购需要提前预定4、部分客户仅收自己Cell厂产品5、稍亮有轻微晶花6、来料检验未找到合适方法，批次间批次间效率波动波动稍大tank-type1、部分公司已经量产2、可提高效率0.10.5%0.10.5%3、轻微晶花，比NK直接法接近常规电池1、需要投入新设备420W/台，投入高2、运行成本较高：能耗、用水量3、需考虑银离子、氨氮排放等相关环保问题(需增加额外处理费用)4、换酸周期、批次差异还有进步空间5、相比常规电池，CTM稍大6、设

13、备产能尚未完全达到设计要求7、因使用不同现况制程之添加剂，running cost 增加8、部分客户仅收自己cell厂产品9、技术路线多技术路线多（Jet、纳鑫、时创、普扬科技等）RCTroller-type1、能耗低、水用量、化学品用量少：CoOCoO低低2、无双氧水、氨水，只要一种添加剂AgNO33、提高效率0.10.2%，效率还不太稳定4、据说晶花比槽式花一点点1、需要投入新设备450W2、现有TX设备改造方案（聚晶）依然不熟改造方案（聚晶）依然不熟3、用到AgNO3，有银离子、普氮相关环保环保问题(需增加额外处理费用)4、组件增益不明显（少量组件）5、RCT在中节能刚开始放量刚开始放量

14、测试6、因使用不同现况制程之添加剂，running cost 增加RIE1、提高效率0.40.55%2、设备成熟3、有外框defect问题1、需要投入新设备，费用较高（1500W/100MW）2、CTM loss较高3、外观整体较黑、部分客户仅收自己cell厂产品4、增加runing cost37ppt课件p DW相关工艺相关工艺 多晶电池制绒方法份额预测多晶电池制绒方法份额预测38ppt课件p DW相关工艺相关工艺 多晶电池制绒方法多晶电池制绒方法砂浆片金刚线additive金刚线MACE金刚线RIE金刚线39ppt课件40ppt课件p PERC工艺工艺 Passivated Emitter

15、 and Rear Cell：发射极及背钝化的太阳能电池：发射极及背钝化的太阳能电池41ppt课件p PERC工艺工艺内量子效率:当光子入射到光敏器材（如CCD等）的表面时，被吸收的那部分光子会激发光敏材料会产生电子空穴对，形成电流，此时收集到的电子与被吸收的光子之比，就是内量子效率(internal quantum efficiency)。42ppt课件p PERC工艺工艺TXDFHFAl2O3PCPCCLaserPT背铝43ppt课件p PERC工艺工艺 AL2O3 设备分类：板式：12*3.6*2.5管式：2.8*3.1*2.144ppt课件p PERC工艺工艺 AL2O3 工艺分类：

16、PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) - 等离子体增强化学的气相沉积法 ALD (Atomic layer deposition) -原子层沉积PECVDALD45ppt课件p PERC工艺工艺 AL2O3 ALD工艺分类：空间ALD时间ALD开车兜风海边吹风46ppt课件p PERC工艺工艺 PCC PCC与PC相同，均镀氮化硅膜，因对镀膜质量要求不高，一般镀膜速度较快，国产的设备也比较划算47ppt课件p PERC工艺工艺 Al2O3+PCC 梅耶博格：Al2O3+PCC一体机TXDFHFAl2O3PCPCCLaserPTT

17、XDFHFAl2O3PCCPCLaserPT48ppt课件p PERC工艺工艺 Al2O3+PCC Centrotherm：Al2O3+PCC一体机TXDFHFAl2O3PCPCCLaserPTTXDFHFAl2O3PCCPCLaserPT49ppt课件p PERC工艺工艺 Laser50ppt课件p PERC工艺工艺 Laser51ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的其他技术：抛光（相关的其他技术：抛光（HF）52ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的其他技术：相关的其他技术：LID之单晶之单晶高活性低活性氢（b）（a）硼原子较小53ppt课件p PERC工艺工艺 PERC

18、相关的其他技术：相关的其他技术：LID之多晶之多晶Arrhenius动力学形式 快衰减过程：激活能0.49eVBO复合体形成过程慢衰减过程：激活能0.60eV未知过程H-和H0的来源：富氢SiNx层Al2O3背钝化层空间电荷区的阻碍H-和H0的消耗：转变成HH+H-H20铝背层俘获54ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的其他技术：相关的其他技术：CT HE berger55ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的其他技术：相关的其他技术：CT HE berger56ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的其他技术：双面电池相关的其他技术：双面电池57ppt课件p PERC

19、工艺工艺 PERC相关的其他技术：双面电池相关的其他技术：双面电池58ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的其他技术：印刷相关的其他技术：印刷AL2O359ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的其他技术：相关的其他技术：烧烧穿型铝浆穿型铝浆60ppt课件p PERC工艺工艺 PERC相关的相关的wafer讯息讯息61ppt课件p PERC工艺工艺 PERC电池的问题电池的问题62ppt课件p PERC工艺工艺 市场市场份额份额63ppt课件 p- Si waferp PERC工艺工艺 PERC流程流程 TXDFHFAl2O3PCPCCLaserPT p- Si waferTXDFHFAl2O3PCCPCLaserPTPC实弹演习LID64ppt课件65ppt课件66ppt课件p 结尾结尾67ppt课件p 结尾结尾考量设备投入、新工艺、环评、客户等考量设备投入、新工艺、环评、客户等换一款添加剂即可换一款添加剂即可68ppt课件p 结尾结尾2016年年17%*1.65*0.992*1000=278.2280W对应19%电池效率19%以下就是低效69ppt课件p 结尾结尾 市场趋势市场趋势70ppt课件p 结尾结尾71ppt课件72ppt课件