剖析中来J-TOPCon2.0技术,隧穿氧化层和掺杂非晶硅沉积是关键突破!

  • 2020年10月15日
  • 作者: 汪洪

    汪洪

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图片来源:中来

图片来源:中来

10月15日,中来对外宣布其最新研发结果出炉,基于新一代隧穿氧化层和无绕镀原位掺杂非晶硅沉积的钝化接触技术制造的J-TOPCon 2.0电池,其量产平均效率可以实现24%以上,良率达到97%以上。

中来股份董事长林建伟对J-TOPCon 2.0技术的应用和发展非常有信心,他表示:“这次TOPCon技术的进步是我们多年梦寐以求的目标,做出这款高而不贵、两全齐美的产品,把TOPCon制造技术推向一个新的高度。J-Topcon2.0将成为全球最高性价比产品,高效率、高发电量、高投资收益。我们愿意一起跟同行分享这个新技术,为高效太阳能电池的生产普及做贡献。我们愿意一起跟同行分享这个新技术,为高效太阳能电池的生产普及做贡献。”

中来TOPCon 1.0制造工艺和技术是基于N 型硅片,通过隧穿氧化层和掺杂多晶硅实现钝化接触,大幅度提高电池效率。经过多年研发和生产调试,中来量产效率虽然达到了世界领先的23.5%+,但是由于隧穿氧化层通过高温氧化, LPCVD沉积非晶硅,离子注入掺磷,并经高温退火,多晶硅绕镀清洗等多道工序完成。相比于PERC电池量产,生产成本和良率是长期困扰的难题。

此次J-TOPCon 2.0新技术是与江苏杰太光电技术有限公司合作,利用其独创的线性等离子源技术,共同开发了一套全新的POPAID技术 (Plasma Oxidation & Plasma Assisted Insitu-doping Deposition),等离子氧化及等离子辅助原位掺杂技术。POPAID利用链式平台传输载板,能够在不破真空情况下同时完成隧穿氧化和掺杂非晶硅沉积,真正做到无绕镀。POPAID技术是全新的中国创新概念和技术,他是在光伏电池制造领域难得的中国原创、世界领先的镀膜概念。

POPAID设备上实现了多项创新工艺,其中等离子氧化硅的形成(PO)对表面没有损伤、而且镀膜厚度在0.1nm精度范围,真正实现了亚纳米镀膜工艺控制。和常规高温氧化相比,隧穿钝化效果更加优越。达到表面钝化和接触选择性同时提升的效果,均匀性更佳。对于掺杂非晶硅镀膜(PAID)工艺,该设备采用等离子强化的镀膜工艺,实现掺杂的非晶硅膜沉积,退火后掺杂浓度可高达4×1020原子/cm3,是常规离子注入浓度的一倍以上。经两道工艺的整合,J-TOPCon 2.0电池效率超过常规离子注入0.2%以上,开路电压(Voc),填充因子(FF)均有提升。良率也可提高2%。

POPAID装备技术使一台设备可以替代现有管式高温氧化、管式LPCVD,离子注入去绕镀清洗四道工序的四台设备,量产设备产能达到8000片/小时。

由于利用POPAID 技术使原来TOPCon 12道制造工序缩短到9道工序。这不仅提升电池效率,而且提升生产良率和降低生产成本,可跟高效PERC电池工艺流程相媲美。可以说,J-TOPCon 2.0为新一代高效TOPCon电池的量产推广铺平了道路,这是对TOPCon技术的一次革命性贡献。

(责任编辑:汪洪)

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