关键词:湿法黑硅;MCCE;金刚线切割;电池效率;CTM
1、 引言
多晶电池效率的提升受制于表面反射率的降低。常规多晶主要采用酸制绒,形成蠕虫状的坑洞;而单晶采用碱制绒,形成金字塔结构的绒面。相比单晶电池,常规多晶电池的表面反射率高3%~5%(绝对值)。降低表面反射率是提高多晶电池效率的关键。成本方面,单晶硅片受益于金刚线切割工艺的推广,成本大幅下降;而多晶硅片金刚线线切的推广受制于电池制绒工艺的匹配,具体讲,金刚线线切多晶硅片使用常规制绒工艺后,反射率更高并有明显的线痕等外观缺陷,严重降低电池效率。阿特斯开发的湿法黑硅技术完美的解决以上问题,既能提升电池效率又能降低电池成本,是多晶电池继续进步的必由之路。
制备黑硅所采用的技术主要有:①激光刻蚀法;②气相腐蚀法;③反应离子刻蚀法(Reactive Ion Etching,RIE);④金属催化化学腐蚀法(Metal Catalyzed Chemical Etching,MCCE)。目前,具有量产可能性的黑硅技术主要是RIE。但是,RIE黑硅由于需要昂贵的真空设备以及工艺均匀性较差等因素,尚未大规模进入量产。阿特斯历经3年的自主研发,攻克多道技术难关,于2014年12月成功将湿法黑硅技术推广到生产线,实现0.4%(绝对值)的电池效率增益,成为业界首家将该技术实现产业化的太阳能电池公司。如图1所示,这一技术大大加快了多晶电池效率的提升速度,使得多晶电池量产效率有望在2016年底提前达到19%。阿特斯开发的湿法黑硅成本优于RIE,反射率均匀性好,易于产线工艺升级。随着该技术的逐渐成熟,阿特斯的湿法黑硅技术势必将取代现有常规多晶制绒,为金刚线切割硅片的及时导入和多晶电池的降本增效提供原动力。
图1:业界主流多晶效率趋势