HIBC電池技術(shù)調(diào)研報告

1、高效晶硅太陽電池技術(shù)調(diào)研報告第一章引言晶體硅太陽電池一直是太陽電池應(yīng)用中的主導(dǎo)技術(shù)，并占有絕大部分光伏市場。由于太陽電池應(yīng)用在本世紀(jì)中得到飛速的發(fā)展，晶體硅太陽電池的性能也得到迅速的提高：規(guī)模化生產(chǎn)的單晶硅和多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率在本世紀(jì)初只有14%和15%，現(xiàn)在已經(jīng)達到了19.8%和18.4%左右。同時，晶體硅電池的制造方法卻與十幾年前基本沒有變化，晶硅電池性能的提高，主要依賴電池輔料性能、生產(chǎn)工藝等的改進。如正面銀漿、背面鋁漿的不斷更新?lián)Q代，使正、背面金屬接觸的性能得到改善，提高了晶硅電池的開路電壓（Voc）和短路電流（Isc）；電池加工設(shè)備的性能的提高，加上印刷網(wǎng)板的改進優(yōu)化，正面銀柵

2、線有的采用了兩次對準(zhǔn)印刷。這些優(yōu)化使印刷柵線寬度從150m下降到如今的40m左右，減少了柵線對光的遮擋，同時提高了柵線的高寬比，減小了柵線本身的電阻。因此，這一階段電池性能的提高都應(yīng)當(dāng)歸功于晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈上各級優(yōu)化的結(jié)果。而隨著晶體硅太陽電池效率逐步接近20%的光電轉(zhuǎn)換效率，人們發(fā)現(xiàn)繼續(xù)靠優(yōu)化這些傳統(tǒng)的晶硅電池技術(shù)和工藝來進一步提高電池的效率越來越困難。從而，相對不同的高效率晶硅電池技術(shù)受到了越來越多的重視。高效晶體硅太陽電池的概念是上世紀(jì)80年代提出來的，關(guān)鍵在于引進了熱氧化表面鈍化技術(shù)和陷光效應(yīng)理論。高效電池與普通電池的一個主要區(qū)別在于電池背表面的鈍化。目前生產(chǎn)上采用的傳統(tǒng)電池都是用全面積

3、背面鋁燒結(jié)形成鋁背場，這種鋁背場雖然比金屬直接接觸的表面復(fù)合有所下降，但下降的程度不大。鋁背場比絕緣層形成的表面鈍化作用相差甚遠，因此，傳統(tǒng)電池的Voc并不是很高，大多數(shù)在620640mV之間。而高效電池要對電池的正反表面全面積鈍化，復(fù)合損失大幅降低，它們的Voc大多在660750mV左右。另外，傳統(tǒng)鋁背場的內(nèi)部光反射率很低，接近于零，因而穿透硅材料的紅外線在鋁背場附近幾乎全部損失掉了。另外，傳統(tǒng)電池的電流密度（Jsc）在37mA/cm2左右，而高效電池的背表面鏡以及陷光機理的合理設(shè)計，可以使Jsc達到4042mA/cm2。而且有了陷光作用，電池的厚度可以進一步減薄，這樣可在極小電流損失的條件

4、下進一步提高電池的Voc，特別是背面發(fā)射結(jié)電池和IBC電池。第二章晶硅太陽電池的發(fā)展歷程晶體硅太陽電池技術(shù)是在過去60年間發(fā)展起來的，圖1為晶體硅太陽電池光電轉(zhuǎn)化效率的發(fā)展過程。20世紀(jì)四五十年代，由于空間太陽電池的應(yīng)用需求，晶體硅太陽電池迅速發(fā)展起來，以地面太陽光譜條件下測量的電池效率超過了10%，后來發(fā)現(xiàn)了淺結(jié)技術(shù)后效率接近15%。在70年代中期，又發(fā)明了在單晶硅上的堿制絨技術(shù)，電池效率達到了17%。自此經(jīng)歷了MINP、PESC、PERC、PERL等技術(shù)階段，晶硅電池的轉(zhuǎn)化效率快速突破了20%。由于PESC電池是用鋁背場燒結(jié)而同時形成背面電場和正面鈍化，它主要的弱點在于背表面的高復(fù)合以及極

5、低的背表面處光的內(nèi)反射。因而后來發(fā)展起來的PERC電池（鈍化發(fā)射極及背面鈍化電池）和PERL電池（鈍化發(fā)射極和背面電擴散電池），在鈍化電池背表面的同時，實現(xiàn)了背表面反射鏡，得到了極佳的陷光效應(yīng)，PERL電池迅速提高了電池效率，在20世紀(jì)90年代末達到了24.7%。2008年全世界各大權(quán)威太陽電池測量中心修正了AM1.5光譜數(shù)據(jù)后，1999年P(guān)ERL電池創(chuàng)造了當(dāng)時晶硅電池效率的世界紀(jì)錄-25.0%。圖1.地面用晶體硅太陽電池效率發(fā)展史隨著光伏行業(yè)向高效率、低成本方向發(fā)展，HIT太陽能電池便應(yīng)運而生。三洋公司最初將（a-Si）/（c-Si）異質(zhì)結(jié)應(yīng)用于太陽能電池中，并在1997年大批量生產(chǎn)HIT太

6、陽能電池，首次將其投入市場；2009年實現(xiàn)了厚度98m、面積100.3cm2的、擁有轉(zhuǎn)換效率為22.8%的HIT太陽能電池，到2011年，三洋公司制備的HIT太陽能電池獲得23.7%的效率。2014年四月下旬日本夏普公司宣布，其自主開發(fā)的氫化非晶硅（a-Si:H）、N型單晶硅（c-Si）異質(zhì)結(jié)背接觸電池技術(shù)（即HBC技術(shù)），轉(zhuǎn)換效率可達到25.1%；幾乎同時，日本松下公司宣布其使用的HIT電池技術(shù)生產(chǎn)的電池達到25.6%的效率，刷新了澳大利亞新南威爾士大學(xué)1999年創(chuàng)下的25.0%的紀(jì)錄，成為目前世界上太陽電池效率的最高水平。近幾年國內(nèi)高效電池技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用也日趨迅猛，除國內(nèi)重點科研院所和研

7、發(fā)機構(gòu)外，很多大型新能源企業(yè)開始陸續(xù)建設(shè)高效電池生產(chǎn)線。2015年11月10日英利自主開發(fā)的“熊貓”二代MWT高效太陽能電池規(guī)?；a(chǎn)效率達到20.5%，對于助跑我國光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級起到良好的示范作用，填補了N型電池技術(shù)的國內(nèi)空白；2016年2月24日，晉能清潔能源有限公司2GW異質(zhì)結(jié)高效光伏電池組件項目在晉中市開工建設(shè)，標(biāo)志著國內(nèi)HIT電池組件規(guī)?；a(chǎn)已經(jīng)拉開序幕。第三章現(xiàn)有高效晶硅太陽電池技術(shù)介紹3.1發(fā)射極表面鈍化電池（PESC）PESC電池（Passivated Emitter Solar Cell）主要是使用SiO2薄層鈍化發(fā)射極表面，最大限度地減少了發(fā)射極表面載流子復(fù)合中心，提高

8、光生載流子的傳輸距離，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。目前使用SiO2做PESC電池結(jié)構(gòu)的廠商不多，目前只有一些臺灣廠家還有這種工藝。這是因為，目前普遍使用的SiNx減反膜本身就有比較好的鈍化效果，再使用SiO2做鈍化層，雖然具有一定的效果，但作用有限。此外，在工藝控制上，額外的鈍化層對生產(chǎn)過程的潔凈度要求更高。如果工藝控制不佳，SiO2成膜后其表面會出現(xiàn)黑點，SiNx鍍膜后變成白點，造成電池外觀不良，從而大幅降低良品率。效率方面：在UNSW獲得21%的轉(zhuǎn)換效率，是第一個突破20%效率大關(guān)的電池結(jié)構(gòu)。核心工藝：正面的二氧化硅薄膜氧化層，實現(xiàn)正面發(fā)射極鈍化。圖2.PESC電池結(jié)構(gòu)示意圖3.2鈍化發(fā)射級及

9、背面電池（PERC）PERC電池（Passivated Emitter and Rear Cell）是在對發(fā)射極進行鈍化的基礎(chǔ)上，通過背面鈍化來進一步提升轉(zhuǎn)化效率的技術(shù)。在晶硅電池研究中，影響電池效率的工藝因素太多，一般從開路電壓來判斷一種電池結(jié)構(gòu)是否具有潛力。電池背面全部用SiO2鈍化，可以實現(xiàn)700mV的Voc。但是背面全部鈍化，鋁背場和Si襯底的接觸問題就難以處理。要實現(xiàn)良好的接觸，金屬必須與Si襯底實現(xiàn)有效的金半接觸，必然會破壞鈍化層，從而失去鈍化效果。所以PERC電池的背面結(jié)構(gòu)必須設(shè)計成局部接觸的形式。所以整個PERC結(jié)構(gòu)的設(shè)計核心，就在于背面的圖形結(jié)構(gòu)的設(shè)計。效率方面：PERC電池

10、只是UNSW在研發(fā)過程中的一個過渡結(jié)構(gòu)，在1989年得到了22.3%的轉(zhuǎn)換效率，后來被PERL電池取代。原始的PERC電池結(jié)構(gòu)以后基本上就無人問津了。圖3.PERC電池結(jié)構(gòu)示意圖后來德國Fraunhofer研究中心采用激光背面打點的方法制成PERC電池，并改名為LFC（背面激光點接觸電池），達到了22%以上的轉(zhuǎn)換效率。LFC的背面金屬是蒸發(fā)的純鋁，這使得LFC的成本偏高，批量加工的難度也較大，加上其他一些人為的原因，這種LFC電池并沒有大規(guī)模投入生產(chǎn)。而近年來，為了突破20%轉(zhuǎn)換效率大關(guān)，研究者發(fā)現(xiàn)PERC電池實際上是各種高效電池結(jié)構(gòu)中最簡單、潛在成本最低，對現(xiàn)有電池生產(chǎn)線最易升級改造的結(jié)構(gòu)，

11、而且PERC電池技術(shù)沒有專利保護。因此PERC電池成為近幾年來高效晶硅電池開發(fā)的熱點，有些臺灣和中國公司已經(jīng)開始小批量生產(chǎn)PERC電池。當(dāng)然，為降低成本，人們趨向于采用最廉價的絲網(wǎng)印刷方法來制造PERC電池。大多數(shù)PERC電池的正面與常規(guī)電池基本相同，僅僅背面改成點狀或條狀接觸。背面鈍化多采用Al2O3/SiNx或SiO2/SiNx雙層結(jié)構(gòu)，其中ALD 和PECVD 方法制造的Al2O3鈍化膜也被廣泛用于PERC電池的研發(fā)和生產(chǎn)，臺灣E-TonSloar公司甚至采用了涂覆Al2O3鈍化膜。大多數(shù)PERC電池的研發(fā)者都遇到了在金屬接觸區(qū)域，硅溶解進鋁層而形成空洞的問題，這些空洞會造成接觸電阻的提

12、高和填充因子的下降。近幾年來PERC電池背面鋁漿的開發(fā)基本上解決了這個問題，另外人們還發(fā)現(xiàn)激光的條件、背面孔（條）的幾何尺寸、燒結(jié)的溫度等因素都會影響這些空洞的形成。其實，除了在背面接觸區(qū)形成良好的歐姆接觸外，在燒結(jié)后保持背面鈍化層的鈍化效果和絕緣性能也是同樣重要的。表1為近幾年一些公司和研究機構(gòu)的PERC電池的實驗結(jié)果。表1.近幾年一些公司和研究機構(gòu)的PERC電池效率另外，德國ISFH對國外PERC的研究進行了總結(jié)，如圖4所示。圖4.德國ISFH對國外PERC的研究總結(jié)圖3：鈍化發(fā)射極、背面局部擴散電池（PERL）在PERC電池基礎(chǔ)上，為了能夠進一步降低PERC電池背面金半接觸電阻，從而提高

13、電池效率，研究者開始考慮對背面接觸區(qū)域進行局部擴散，從而產(chǎn)生了PERL電池（Passivated Emitter ，Rear Locally-diffused Cell）結(jié)構(gòu)。圖5.PERL電池結(jié)構(gòu)示意圖PERL電池采用了1·cm的低電阻率FZ單晶硅片，以保證原始硅材料內(nèi)部高的載流子壽命。電池正背面均有熱生長氧化層鈍化。在正、背面的金屬接觸區(qū)域，也被濃擴散區(qū)域鈍化，以減少金屬接觸處的復(fù)合損失。這樣全部硅表面的復(fù)合損失最小，從而電池內(nèi)部的光生載流子接近100%的被發(fā)射結(jié)分離形成輸出電流。而且極低的總復(fù)合率，也造成了極高的Voc，一般在700710mV。因此，PERL電池開壓優(yōu)勢明顯，很

14、快超越了PERC電池，通過不斷優(yōu)化，其轉(zhuǎn)換效率達到了24.7%，后來世界權(quán)威的測試機構(gòu)Sandia又將這個數(shù)據(jù)值修正為25%，從而長期占據(jù)了晶體硅電池的世界轉(zhuǎn)換效率記錄。目前歐洲的高效電池的研究大多數(shù)采用PERL或PERT結(jié)構(gòu)，如德國的Fraunhofer ISE、ISFH，ISC Konstanz、比利時的IMEC、荷蘭的ECN等著名研究中心，各家電池和設(shè)備公司在這方法也作了大量研究工作。盡管UNSW原始的PERL電池是制作在P型區(qū)熔單晶硅片上的，但為了實現(xiàn)高效率，近年來的大多數(shù)PERL電池都是制作在N型硅片上，而且絕大多數(shù)都采用了Al2O3的P型表面的鈍化，采用這種方法在N型硅片上得到了2

15、3.4%的效率。然而，目前可量產(chǎn)的P型PERL電池的研發(fā)還不普遍，目前只有韓國現(xiàn)代重工將PERL電池制作在P型單晶硅片上，背面采用局部開孔、對準(zhǔn)印刷鋁漿圖形、燒結(jié)鋁擴散、然后第二次印刷鋁漿并低溫?zé)Y(jié)的較低成本的方法。實際上天合公司也采用了這種方法，得到了比一次印刷燒結(jié)全背鋁高幾mV的Voc。因此，天合公司的結(jié)果也可以歸類為PERL電池結(jié)構(gòu)。實際上目前已經(jīng)有很多新技術(shù)可以用來制作PERL的背面結(jié)構(gòu)，比如激光開孔然后擴散，或者更為簡單的同步激光開孔/擴散、印刷擴散源以及硅墨技術(shù)等。因此，全結(jié)構(gòu)的PERL電池在不遠的將來會有更大的發(fā)展空間。表2列出近幾年一些公司和研究機構(gòu)的PERL電池的實驗結(jié)果。表

16、2.近幾年一些公司和研究機構(gòu)的PERL電池效率3.4：鈍化發(fā)射極、背面全擴散電池（PERT）PERT電池（Passivated Emitter ，Rear Totally-diffused Cell）結(jié)構(gòu)與PERL結(jié)構(gòu)只有一點區(qū)別：PERL是背面局部擴散，而PERT是背面全擴散。這種電池是將B擴散的P型發(fā)射區(qū)設(shè)置在電池的背面。由于電池的發(fā)射區(qū)不受光照，基區(qū)中的光生載流子-空穴被收集到發(fā)射區(qū)中變成多子，因而不存在復(fù)合損失的問題。從而P型發(fā)射區(qū)可以采用更低的方塊電阻，也容易做的均勻。PERT結(jié)構(gòu)在P型電池上與PERC、PERL相比沒有太多優(yōu)勢，PERT的優(yōu)勢在于做N型電池。2005年UNSW研發(fā)的

17、PERT電池轉(zhuǎn)換效率為22.7%，追平了當(dāng)時N型晶硅電池效率的世界紀(jì)錄。圖6.PERT電池結(jié)構(gòu)示意圖 PERT電池的研發(fā)主要是荷蘭的ECN研究中心和天威英利公司。英利的“熊貓電池”就是一種PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，熊貓電池已經(jīng)投入生產(chǎn)好幾年，它已達到20%以上的生產(chǎn)效率。其他公司和研究機構(gòu)也得到相近的結(jié)果，例如：Bosch公司的雙面電池在2013年達到20.7%的效率，法國ECA的雙面電池達到20.2%。3.5背面接觸電池（IBC）IBC電池（Interdigitated back contact）是正面沒有電極，電極和PN結(jié)都設(shè)計在背面。正面結(jié)構(gòu)與常規(guī)電池類似，有絨面、鈍化層、減反層；其背面N型

18、層與P型層相互交替，在N/P界面上形成PN結(jié)。電極從N型與P型上分別導(dǎo)出，整個電池正面沒有任何電極和Busbar，焊接在背面進行。電池技術(shù)也很復(fù)雜，背面焊接技術(shù)與傳統(tǒng)的也不一樣，目前了解的有阿特斯與天合在做，主要有掩膜法與離子注入法，工藝要求都比較高，成本也相對較高。IBC電池的成本比PERC電池還要高不少，但是由于光線的利用率高很多，轉(zhuǎn)換效率上也很有優(yōu)勢。斯坦福大學(xué)研究的IBC電池技術(shù)，率先在N型硅片上得到了28.2%的聚光條件下的光電轉(zhuǎn)換效率。后來斯坦福大學(xué)的研究人員成立了SunPower公司，并改用了低成本的印刷工藝，將這種IBC電池的生產(chǎn)成本降低，實現(xiàn)了大批量生產(chǎn)。SunPower公司

19、將這種IBC電池的生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化，目前已經(jīng)達到了25.0%的轉(zhuǎn)換效率。SunPower的IBC電池的性能提高主要來自于對金屬接觸區(qū)域的鈍化，據(jù)稱這種鈍化是采用優(yōu)化接觸區(qū)域的表面參雜濃度來實現(xiàn)的。圖8是SunPower第3代IBC電池結(jié)構(gòu)示意圖。這種接觸區(qū)域的鈍化使SunPower的IBC電池的開路電壓從最高690mV提高到730mV。HZB的實驗結(jié)果表明，即使對較低開路電壓的IBC電池，采用a-Si 鈍化金屬接觸區(qū)，仍可以將開路電壓提高38mV。目前最高的HIBC（HIT+IBC）電池的開路電壓為740mV，而SunPower的同質(zhì)結(jié)IBC電池已經(jīng)達到了730mV的開路電壓。據(jù)推測，SunP

20、owe很可能r已經(jīng)采用了非晶硅鈍化金屬接觸區(qū)域，或者采用了某種未發(fā)表的同非晶硅一樣強大的表面鈍化技術(shù)。圖7.IBC電池結(jié)構(gòu)示意圖圖8.第3代IBC電池結(jié)構(gòu)示意圖除了SunPower公司生產(chǎn)IBC電池外，目前還很少有其他公司生產(chǎn)這種電池，其中一個原因是這家公司對這種IBC電池采用了很好的專利保護。只是幾年前這些專利都過期而失去了保護作用，因此近幾年來，各家公司和研究機構(gòu)對IBC電池進行了大量的研究工作而產(chǎn)生了很多很好的結(jié)果，表3是近幾年一些公司和研究機構(gòu)研究結(jié)果的一部分?？磥砥渌鹃_始批量生產(chǎn)IBC電池就在不遠的將來了。表3.近幾年一些公司和研究機構(gòu)的IBC電池效率3.6 異質(zhì)結(jié)電池（HIT）

21、日本三洋公司在N型硅片襯底上先做一層本征非晶Si，再在本征層上做P型或者N型非晶硅，得到了效率極高的HIT電池（Heterojunction with Intrinsic Thinlayer Cell）。HIT電池是一種利用薄膜工藝技術(shù)制作的N型電池，其表面鈍化效果甚至超過熱氧化硅鈍化，Voc可以達到725mV，并在2013年達到24.7%的轉(zhuǎn)換效率。圖9.HIT電池結(jié)構(gòu)示意圖目前有很多中國公司也在研究三洋的HIT技術(shù)，但效率一致不太好，后來發(fā)現(xiàn)在襯底上做一層超薄的SiO2過渡層，電池效率可以明顯地提高。由于三洋的HIT技術(shù)專利已經(jīng)到期，三洋公司也被收購，國內(nèi)就把這種改進的HIT電池結(jié)構(gòu)稱作H

22、JT電池。三洋公司的HIT結(jié)構(gòu)并未說明是否在襯底上做過SiO2，或許該工藝本身就存在氧化硅。但是襯底上做這種超薄SiO2，由于非晶硅材料對光子的吸收率極高，這種非晶硅層都非常薄，5nm到10nm左右。這樣要采用TCO(透明導(dǎo)電玻璃)層來幫助電極對PN結(jié)電流的收集，實現(xiàn)起來不難，但做到均勻、可靠就比較困難了，這最終會導(dǎo)致成品率高低的問題。HIT電池制造工藝，對設(shè)備和過程控制要求很嚴(yán)格，而且制造過程中大量使用半導(dǎo)體清洗液，其運營成本也相當(dāng)高。2014年，松下收購三洋后，將這種HIT電池與IBC電池技術(shù)相結(jié)合，將傳統(tǒng)正面電極也挪到該電池的背面，制成HIBC電池，并達到了25.6% 的效率，打破了25

23、%的世界紀(jì)錄。此外，除了松下公司自己生產(chǎn)HIT電池之外，由于目前HIT電池專利已過期，一些廠家和研究機構(gòu)對HIT電池進行了大量的研究，結(jié)果如表4所示。表3.近幾年一些公司和研究機構(gòu)的HIT電池效率3.7異質(zhì)結(jié)和背接觸技術(shù)耦合電池（HIBC）HBC電池（HIT+IBC）結(jié)構(gòu)是在N型硅片襯底的背面做了一層非晶的本征層，然后在本征層上交叉地做非晶P型層和N型層，在N/P層的界面上形成PN結(jié)，分別從N型層和P型層引出電極。而電池的正面使用絨面和減反膜減反，并用鈍化層鈍化，正面沒有任何電極和Busbar。通過這種電池結(jié)構(gòu)，2014松下創(chuàng)造了25.57%的世界記錄。夏普公司圖10.HIBC電池結(jié)構(gòu)示意圖第

24、三章現(xiàn)有高效太陽電池生產(chǎn)工藝介紹關(guān)于PERC工藝路線可以分為兩種：一種是常在實驗室使用的所謂強化版路線，相比普通電池技術(shù)，多了背面拋光、表面熱氧化、背面的介質(zhì)層生長、背面的接觸區(qū)域?qū)訄D形化。大規(guī)模生產(chǎn)中，采用簡化版工藝路線居多，主要是減掉了熱氧化層的步驟。熱氧化法是SiO2表面鈍化最佳方法，其余的SiO2生長方案效果都不理想。但由于熱氧化工藝成本較高，且外觀問題不易解決，所以應(yīng)用不多。PERC電池規(guī)模化生產(chǎn)中，設(shè)備供應(yīng)商都有配合提供工藝設(shè)計方案。設(shè)備選型，一方面是選擇設(shè)備成熟度，另外一方面就是工藝成熟度。PERC電池的核心，就是背面的鈍化層（介質(zhì)層）。鈍化層主要是SiO2、AlOx。SiO2的

25、缺點在于其抗腐蝕性很差，只能用熱氧化法生長，成本難以下降。目前，AlOx的應(yīng)用更為廣泛。AlOx的生長方案主要有 PECVD、PVD 、LPECVD、ALD等等。我們曾將市場上的所有的AlOx生長技術(shù)方案進行了對比分析，用不同的成膜工藝制作了壽命樣片，通過對比壽命樣片的少子壽命來分析各種成膜技術(shù)的潛力。最終發(fā)現(xiàn)， ALD技術(shù)的少子壽命指標(biāo)明顯由于比其他技術(shù)方案，排名第二位的是PECVD技術(shù)。ALD是一種原子層沉積技術(shù)，最大的優(yōu)勢是成膜效果均勻穩(wěn)定。針對硅表面高低起伏臺階，ALD技術(shù)可以在各個位置都保持均勻的成膜厚度和質(zhì)量。梅耶博格的設(shè)備采用的是PECVD氧化鋁成膜技術(shù)，優(yōu)勢在于集成度很好，無論

26、是新的設(shè)備還是改造舊設(shè)備，都可以把氧化鋁與背面的氮化硅層合二為一，一次工藝路線全部成型。梅耶博格設(shè)備的缺點，首先PECVD技術(shù)做氧化鋁，工藝性能與ALD有差距，只不過電池上的差距不會特別明顯，兩種方案基本是0.3%左右效率差距（因為是小批量制作，所以不能排除差異是否是由其他階段工藝導(dǎo)致）。采用梅耶博格設(shè)備目前效率可達20.6%。此外，PECVD技術(shù)生長AlOx，其化學(xué)品TMA的耗量相當(dāng)高，只不過目前TMA已實現(xiàn)國產(chǎn)化，成本還在可接受的范圍之內(nèi)。另外，就是PECVD的粉塵：機器腔體較大，會有AlOx粉末充斥在腔體里，很難清潔。IDEAL ENERGY應(yīng)該是目前最成熟的國產(chǎn)ALD設(shè)備解決方案供應(yīng)商

27、。該款設(shè)備首先是板式的承載方式，生產(chǎn)兼容性和上下料自動化程度高；其次使用了ALD技術(shù)，能夠在板式大腔體工藝路線上實現(xiàn)原子層沉積，這些優(yōu)勢導(dǎo)致其前景樂觀。該款設(shè)備問題在于：集成度還需要提高，目前只有一個ALD成膜方案，沒有與背面氮化硅方案集成在一起。后續(xù)期待該公司的新產(chǎn)品。中電的設(shè)備：中電做PERC電池較早，目前設(shè)備是當(dāng)初的實驗性機臺，但在設(shè)計之初就預(yù)留了量產(chǎn)化改造的窗口。目前，中電研發(fā)團隊正完全依靠自身力量進行設(shè)備改造和升級。該設(shè)備采用原子層沉積技術(shù)，配備多種氣體源管路，適用不同鈍化膜的工藝研究。目前，可以做到20.8%的轉(zhuǎn)換效率，后續(xù)改造完成后，還有進一步提高的空間。第四章高效晶硅太陽電池的

28、發(fā)展趨勢除已有的兩家IBC和HIT電池制造商外，其它許多廠家已初步開發(fā)掌握了高效率晶體硅電池的制造方法，并開始投入批量生產(chǎn)。無論是現(xiàn)有技術(shù)還是經(jīng)典的PERC和PERT電池、以及選擇IBC結(jié)構(gòu)還是HIT電池結(jié)構(gòu)，這些電池的制造工藝和電池性能都在被迅速優(yōu)化提高。高效晶硅電池應(yīng)以單晶硅為主，因為高效電池需要高體內(nèi)載流子壽命，而多晶硅目前無法得到較高的載流子壽命。至于選擇N型還是P型襯底、是IBC，HIT還是PERL類電池，只能由研發(fā)、設(shè)備和生產(chǎn)的發(fā)展來決定。目前很多專家看好N型電池，這是因為N型硅片的載流子壽命遠高于傳統(tǒng)CZ(B)硅片。但硅片的高成本與工藝的復(fù)雜性，成為推廣N型高效電池技術(shù)的一個重要壁壘。目前，P型電池和硅片基材的研發(fā)稍滯后于N型電池和硅片，但由