登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
随着化石能源的日益枯竭和环境污染的日趋严重,光伏发电以其清洁无污染、取之不尽用之不竭等特点成为国际公认的理想替代能源[1-2]。如今,国际形势日趋复杂,国内政策逐渐收紧,光伏行业内不断洗牌重组,光伏企业的利润已不再是依靠盲目地追求扩产而获得,而是以不断降低电池的生产成本,大力发展高效电池来提升企业自身竞争力,在光伏行业内取得先机。
工业化生产PERC太阳电池已经是光伏行业的发展趋势。相较于传统工艺生产的太阳电池,PERC太阳电池的效率提升明显,这主要是因为其工艺是在电池背面生长一层A12O3薄膜作为钝化层,然后在A12O3薄膜表面覆盖一层SiNx薄膜,通过激光开槽的方式使金属电极与硅形成欧姆接触导出电流。从生产工艺来看,PERC太阳电池新增加的原子层沉积或化学气相沉积A12O3、背面镀膜、激光开槽这3个工序对电池效率产生了较大影响。
本公司引入了新厂家的A型416管式PECVD机台,已完成安装并交由工艺工程师调试。但在正常生产过程中发现,A 型416 管式PECVD 机台生产的电池的光电转换效率较原本B 型308管式PECVD机台生产的低0.07% 左右,严重影响了电池的性能。虽然A型416管式PECVD 机台每炉生产电池的数量较B 型308 管式PECVD 机台增加了108片,但炉内镀膜的均匀性变差。生产的电池效率低是设备投产过程中亟待解决的问题,因此,本文以A型416管式PECVD机台生产的电池效率偏低为研究对象,重点分析了其与B型308管式PECVD 机台的差异,调整了背膜工艺,从而提高了电池效率,改善了电池性能。
1 影响效率的因素分析
PERC 太阳电池是通过激光开槽的方式使金属电极与硅形成欧姆接触导出电流。其背面第一层为A12O3薄膜,厚度约为2~30nm;第二层为SiNx薄膜,厚度约为100~150nm,起到保护A12O3 薄膜的作用。SiNx薄膜具有高反射率的特点,可以有效反射透射光;且SiNx薄膜中富含H 离子,能够有效钝化背面多晶硅中的悬挂键[3],这样可有效减少背面的载流子复合,从而提高少子寿命,对Voc和Jsc的提升明显。
从表1 可以发现,A型416管式PECVD 机台与B型308管式PECVD机台生产的电池的效率存在明显差异。A型416管式PECVD机台生产的电池外观均匀性差,主要是在炉口区域的电池的外观均匀性较差,电池的中间偏薄。对A型416管式PECVD机台炉口区域外观均匀性较差的电池进行效率验证,发现其效率较正常电池低0.35%,且其正面的EL图像有轻微发暗,如图1所示。由此可以推断,问题在于A型416管式PECVD机台炉口区域的电池外观均匀性较差。
A 型416管式PECVD机台使用的是416石墨舟载片,相较于B型308管式PECVD使用的308石墨舟载片,其增加了长度和宽度,因此增加了工艺功率使镀膜平均功率相同,平均沉积速率相同,但等离子体整体辉光放电均匀性变差,炉尾与电极接触后,炉口区域辉光放电不稳定,局部沉积速率较低,导致电池镀膜不均匀,而膜厚偏薄的区域不能有效反射透射光,背面钝化效果降低,导致Voc和Jsc偏低,降低了PERC太阳电池的效率。
2 实验设计和结果讨论
为了提高A型416管式PECVD 机台生产的电池效率,提出了2种实验方案。实验采用高佳太阳能公司的156.75 mm×156.75mm 多晶硅片作为衬底,电阻率为1~3Ω•cm,厚度为200±20μm。电池制备工艺依次为:去除RENA机械损伤层和酸制绒、POCl3磷源管式扩散形成p-n结、干法刻蚀、背面ALD沉积A12O3钝化膜、正面管式PECVD沉积SiNx 钝化膜、背面管式PECVD沉积SiNx 钝化膜、激光开槽,以及丝网印刷烧结。
制造工艺主要的反应方程式为:
原B型308管式PECVD机台生产的太阳电池的膜厚均匀性为2.56%,效率为19.68%。
2.1 方案1
在A型416管式PECVD机台原工艺压力的基础上提升压力和降低压力。一方面,压力提升后,反应气体浓度增加,生长薄膜的沉积速率较快,电池自身的均匀性较差,容易有干涉条纹产生;另一方面,压力降低后,生长薄膜的沉积速率较慢[4],需要增加淀积时间,以保持膜厚相对稳定。方案1制备的电池的膜厚均匀性和电池效率如图2所示。
实验结果表明,压力在200~260Pa的范围内时,生产的太阳电池背膜外观均匀性无明显改善,且效率未提升。
2.2 方案2
在A型416管式PECVD机台原工艺基础上提升占功比和降低占功比。
一方面,提升占功比后,电池平均功率增加,SiNx薄膜沉积速率会增加,淀积时间需要相应减少,以保持膜厚相对稳定;另一方面,降低占功比后,等离子辉光放电的均匀性会改善,SiNx 薄膜沉积速率会降低,使反应易于控制,制备的薄膜均匀,同时需要增加沉积时间,以保持膜厚相对稳定。方案2制备的电池的膜厚均匀性和电池效率如图3所示。
从图3可以看出,占功比越小,膜厚均匀性越好,效率越高;当占功比降低到4/55后,背膜外观均匀性有明显改善,效率恢复正常水平;但再继续降低占功比得到的外观均匀性和效率的变化不大。
在实际生产过程中,占功比降低后需要增加沉积时间,以保持膜厚相对稳定,从而导致硅烷和氨气的消耗量增加,使成本上升;在占功比降低的前提下,通过增加瞬时的射频电源功率使平均功率不变,缩短了沉积时间。调整占功比后2种类型管式PECVD机台生产的电池的电性能如表2所示。
验证结果表明,在原有工艺基础上提升瞬时功率对等离子体辉光放电的均匀性无明显影响,背膜外观均匀性和效率正常,同时提升淀积速率,减少淀积时间,减少硅烷、氨气消耗,节省成本。
3 结论
经研究发现,造成A型416管式PECVD 机台较B型308管式PECVD机台生产的电池效率明显偏低的原因是其背膜工艺与416石墨舟型号工艺不匹配,因此其炉口区域生产出的电池外观均匀性较差,电池中间膜厚较薄,不能有效反射透射光,背面钝化效果降低,且Voc和Jsc偏低,导致电池效率偏低。在工艺的探索中,通过降低背膜工艺占功比使等离子辉光放电稳定均匀,改善了电池外观的均匀性并提升了效率,但同时又造成了沉积时间增加、成本增加的问题;后续通过增加射频电源功率可有效降低淀积时间,使硅烷、氨气耗量恢复正常,并保持电池外观的均匀性和效率正常。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
据港交所5月29日披露,江苏日御光伏新材料股份有限公司(简称:日御股份)向港交所主板递交上市申请,国泰君安国际为其独家保荐人。招股书显示,日御股份是中国江苏省无锡市的一家导电银浆料与金属化浆料方案供应商,专注导电光伏银浆制造和供应,产品涵盖PERC、TOPCon、BC、HJT等各类技术路线,其中HPBC
在光伏已经被普及的当下,仍然还有30%以上的屋顶因为荷载原因而无法安装光伏电站,它们满心期待绿色转型,但因加固成本高而被迫放弃,最终影响“双碳”事业的进程。5月29日,隆基绿能重磅发布Hi-MOX10轻质双防组件,专为老旧厂房、轻量化彩钢瓦、网架结构等低载荷屋顶而研发,以“更轻、更省、更安心”
硅料价格本周多晶硅市场成交仍旧低迷陆续订单成交,但当前拉晶环节自身仍有一定量体的硅料库存,整体采购节奏仍较慢,目前仅有部分小单落定、流通量体较多来自中小厂家,一线厂家价格仍旧僵持。本周前期新单小部分成交仍是贴近每公斤35-37元人民币,成交区间略有下移迹象。国产颗粒硅当期签单执行交付
5月26日,亿晶光电发布公告称,公司控股股东深圳市唯之能源有限公司(以下简称“唯之能源”)持有的2亿股无限售流通股将被司法拍卖,占其所持公司股份的100%,占公司总股本的16.90%。若本次拍卖完成,唯之能源将不再持有亿晶光电股份,公司控股股东及实际控制人将发生变更。此次拍卖由广东省深圳市福田区
引文:张峰,姜继双,李超,等.基于GHGP标准体系的输变电工程建设碳排放量化分析[J].中国电力,2025,58(4):205-215.编者按输变电工程建设过程的能源消耗与建材消耗所引起的碳排放是电力基建领域的主要排放源之一。在“双碳”目标背景下,推动输变电工程建设领域绿色低碳转型升级,减少输变电工程建设碳排放
5月23日,帝科股份发布公告称,公司拟以人民币现金69,600.00万元收购浙江索特材料科技有限公司(下称“标的公司”)60%的股权。本次交易完成后,浙江索特将成为公司的控股子公司,公司将通过浙江索特控制原杜邦集团旗下Solamet#xAE;光伏银浆业务。目前已通过第三届董事会第十次会议审议。具体来看,5月
近日,由南方凯能(广东)电力集团有限公司旗下中山市农村电力工程有限公司承接的“高性能高温超导材料及磁储能应用示范工程”在翠亨新区正式动工。作为国家重点研发计划配套项目,该工程将建设全球容量最大的5MVA/10MJ超导磁储能装置,将高精尖产业的供电稳定性推向“毫秒级”时代,标志着我国在新型
硅料价格本周了解多晶硅市场陆续订单成交,但当前拉晶环节自身仍有一定量体的硅料库存,整体采购节奏仍较慢,目前仅有部分小单落定,本周前期新单小部分成交仍是贴近每公斤36-37元人民币。国产颗粒硅当期签单执行交付状况相对较好,主流价格区间落在每公斤35-36元人民币。海外硅料厂家发货仍受波动影响
2025年5月18日,晶澳迎来了成立20周年的历史性时刻。回顾晶澳的发展历程,没有大起大落,而是一直依靠产品力和口碑,以持续领跑的姿态,在光伏产业中走出了一条稳健的韧性成长之路。当众多同期崛起的行业巨头相继折戟沉沙,这家诞生于2005年的“元老级”企业,却始终稳居全球光伏产业“第一排”——这
近日,TaiyangNews发布了2025年5月版《TOPSOLARMODULESListing》报告。本月列表收录来自32家公司的50款已实现商业化量产出货的太阳能组件,公司与产品数量与上个月保持一致,但是有两款组件效率/排名发生了变化。本月榜单中最值得关注的变化来自天合光能,其VertexN系列组件效率从22.5%提升至23%,使得
2025年5月16日,国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地)2024年度数据成果发布会在北京召开。国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地)位于黑龙江省大庆市,是国家能源局批复的国内首个“国字号”实证实验平台,由国家电投集团黄河公司建设运营,规划布置实证实验方案640种,规模约105万千瓦。大庆基地
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
5月28日,中南院承建的新疆中广核和田洛浦50万千瓦光伏治沙示范项目二标段实现一次性全容量并网发电,标志着这一国家级“光伏+治沙”示范工程取得里程碑式突破,为新疆南疆地区绿色能源转型与沙漠化治理注入强劲动力。该项目坐落于新疆和田地区洛浦县,位于塔克拉玛干沙漠南缘,总投资13.5亿元,占地面
如今,随着分时电价调整、电力市场化推进,分布式光伏、工商业储能市场所面临的营收能力考验全面升级。而这类政策调整的背后,进一步揭示了工商业“源网荷储”的真正内涵和迫切需求。华为再一次站在行业前列,在江苏地区给出了样板方案,让工商业源网荷储真正实现场景落地。收益迎挑战,“源网荷储”成
5月28日,广东省阳春市人民政府印发《阳春市推进分布式光伏高质量发展实施方案》,该《实施方案》提出五项主要任务:1、公共机构(设施)宜装尽装。鼓励在市直机关、各镇人民政府(街道办事处)所管辖的公共建筑及新建公共建筑中安装光伏发电系统;2、工业园区全覆盖。对阳江阳春产业园区进行绿色化改
5月27日,复旦大学迎来建校120周年,天合光能受邀参加纪念大会。值此复旦双甲子华诞前夕,天合光能董事长、复旦大学校董、兼职教授、光伏科学与技术全国重点实验室主任高纪凡在复旦园为师生带来了一堂充满时代脉搏与创业智慧的思政课,以跨越三十年的创业实践向青年学子诠释了科技报国的时代担当,正如
黑河南滩一期50MW、二期30MW光伏电站,张掖佳讯南滩20MW光伏电站,2013~2014年间并网,20台佳讯逆变器、19台颐和逆变器以及149台汇流箱升级改造;黄河格尔木、特许共和、河南托叶玛、乌兰、德令哈蓄积光伏电站,206台逆变器及附属设备采购更换:嘉峪关49.5MW光伏电站,2014年并网发电,94台逆变器升级
伏排排照水乡鱼游禾茂两相彰板上光伏组件不断吸纳太阳能板下逆变器不停逆变“绿色”电睢宁县沙集镇50MW渔光互补光伏发电项目顺利并网发电。正泰电源为其提供了320kW组串式逆变器,板上发电,板下养鱼,不仅展示了最前沿的光伏技术,还描绘了一幅生动的科技与渔业水乳交融的完美画卷。据悉,该项目位于
5月21日,上海市科学技术委员会发布2025年度关键技术研发计划“新能源”项目申报指南的通知,通知指出,涉及光伏技术方向有4项:1.新型光伏电池制备技术1.AI同步辐射的钙钛矿光伏材料与器件高通量协同研发与设计技术研究内容:开发60亿+参数的钙钛矿光伏电池专用大语言及材料生成式AI开源科学基础模型
在光伏行业追求“更高效率、更低度电成本”的永恒命题下,栅线优化技术作为热门的提效增质手段,经历了从4BB、5BB到MBB(多主栅)以及SMBB(超多主栅),再到ZBB的迭代升级。每一次技术突破,都在为光伏组件注入更强的“能量基因”。正泰新能率先在行业中实现ZBB-TOPCon技术的量产应用,标志着栅线技术
5月23日,山东省能源局公布2025年度山东省能源领域新技术、新产品、新设备推荐目录。原文如下:2025年度山东省能源领域新技术、新产品、新设备推荐目录》的公示为积极推进我省能源领域技术创新,加快成果转化,提升能源行业现代化水平和市场竞争力,我局开展了2025年度山东省能源领域新技术、新产品和
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!