PERC电池工艺KOH体系碱刻蚀抛光技术介绍 -捷佳伟创

PERC电池工艺

KOH体系碱刻蚀抛光技术介绍

深圳捷佳伟创研发部2018/6

1碱抛光刻蚀技术发展介绍

2碱刻蚀技术搭配PERC电池

3碱抛光刻蚀技术的成本优势

4小结

21.国产设备品质、功能、稳定性、产能都大幅度提升；

2.能够提供工艺支持，解决设备与工艺的融合问题；

2003-2005依赖进口设备2006-2010

国产化的开始

2010-2013

国产设备规模化

2014-今

国产设备国际化

1.全部为国外进口，价格在千万左右；

2. 机器调试依赖国外技术人员，收费昂贵；1.开始国产化设备，但

功能、稳定性依然不

能与国外设备比较；

2.尚未掌握设备与工艺

的匹配问题；

1.普通电池环节品质可以和进

口设备相当；

2.市场占有率超越进口设备，

达到60%以上，成本下降

50%~60%；

3.设备与工艺融合更深入，同

时实现高度自动化；

累计向市场销售约60GW的湿法设备！未来

更高效电池设备

1.提供高端电池工艺设备

（HIT\\IBC\\Top-con等）；

2.设备的选材，制造等环节全面

升级；

l 湿法设备（包含制绒、刻蚀等其他清洗设备）到目前为止市场占有率已经超过进口设备；

捷佳创自2010年开始致力于碱刻蚀抛光技术设备的研究，替代传统的酸刻蚀设备

5

2012年第一代碱刻蚀抛光设备在客户端成功量产！

第一代链试碱抛光设备

第二代槽式碱抛光设备

第三代高效槽式碱抛光设备

• 匹配PERC产线，满足背面平整度要求，电性能较酸刻蚀有明显优势, EL 问题突出；

• 搭配TMAH抛光剂，N污染严重；• 设备整体COO偏高；• 设备故障率偏高；

• 辅材升级，KOH体系抛光研制成功上线，背面平整度满足要求，解决N 元素污染问题；

• 使用槽式设备，整体COO下降；• 设备稳定性大幅提升；

•产能：400Pcs/批，6500Pcs/hour；•兼容背面刻蚀抛光及单晶背面制绒工艺；•支持多种添加剂及混合添加剂技术；•支持最薄120um硅片•洁净区域干燥，自洁净系统•快速换液，在线换液

•支持MES、RFID及选配在线称重功能；

碱抛光刻蚀设备可以用于多种工艺路径

INK Rear etching , SE,PSG remove

Polishing(KOH)

texturing

Diffusion

PECVD

Printing and A nnealing IV test

Al2O3 P assivation

laser Annealing , PID

texturing

Diffusion PECVD Printing and A nnealing IV test

Al2O3 P assivation laser Annealing , PID

Polishing(KOH)

texturing

Diffusion PECVD Printing and A nnealing IV test

Polishing(KOH)Polishing(KOH)

texturing

Diffusion

PECVD

Printing and A nnealing IV test

Al2O3 P assivation

laser Annealing , PID

Laser SE

texturing

Diffusion PECVD

Printing and A nnealing IV test

Al2O3 P assivation

laser Annealing , PID

Rear texturing(KOH)

普通工艺

PERC工艺

PERC双面

PERC-SE

PERC-SE

完全替代酸刻蚀工艺：

• 起到背面及边缘刻蚀作用;• 去除正表面PSG；• 提升背面抛光效果；同样兼容双面电池工艺：

• 将背面抛光刻蚀剂更换为特殊制绒剂，可以起到背面制绒的目的，大幅提高背面效率；

碱抛光刻蚀减重及反射率表现

l 通过调整碱抛光的刻重，抛光度可调塔基大小，对应反射率30%-55%，最高减重在0.4g左右；酸抛光通过增加HF/HNO3耗量，也可以将减重做到0.3g左右，但耗酸量极大；

抛光后3D显示呈金字塔塔基状，表面平坦；

刻蚀后3D显示仍然为腐蚀坑状；

酸

l通过PERC前后道工序工艺匹配， 使用KOH体系碱抛光体系，PERC电池工艺可以达到

21.7%以上，量跑效率增益较酸刻蚀，Eta提升+0.1%以上，实验室已经取得

0.15%~0.2%的效率增益；碱抛光效率分布状况

l 碱抛光在多种工艺上均有正面效果；

l 以PERC单晶为例，较酸抛光相比，电性能在高效率段有明显优势；碱抛光搭配PERC工艺EL表现

l使用碱抛光EL效果图较好，无链试设备的各类滚轮印、皮带印、水痕、黑点/斑等不良；

将大幅提升PERC产品良品率；碱抛光设备搭配PERC工艺

传统链试刻蚀升级做PERC工艺碱抛光环保性

l 碱抛光废液酸碱为普通酸碱，可以自身中和，或用其他清洗工序的酸碱中和，不需要其他特别处理；l 酸抛光废液，因含氮含氟较高，需要经过生化处理；

l 酸抛光生产过程中因耗量较高，会排放大量含氮废气，严重污染空气；

　　成本差异H2O2方案O3方案酸抛光备注

1效率增益以酸抛光为BL(%)+0.1%+0.1%-1.碱抛光搭配PERC工艺，效率增益>0.1%；

2.兼容背面制绒工艺，背面效率可提高5%;

2固定资产

投入

电池设备

12台12台16台

2GW车间

400万/台520万/台170万/台

外围生化池废酸塔

等

--+600-900万

3化学品消

耗及废水

化学品消耗

（元/片）

0.050.0420.096　

高氟高氮废水处理

（元/片）

--0.08行业平均水平0.06-0.1元/片

4维护成本

人工成本（万元/年）202020　

设备维护（万元/年）101010　

total成本差异（元/片）0.059 0.054 0.184 不含效率增益0.1%

综合计算，碱抛光较酸抛光成本节约0.13元/片

碱抛光的成本优势-单片成本节约0.13元；

碱抛光的成本优势-单片成本下降70%

更环保，更低成本，更高效

ü碱抛光成本较酸抛光下降70%；更加环保；

ü电性能有明显增益，且能够兼容背面制绒，效率可以提高3%-5%；碱抛光工艺管控

•过程参数管控（可调）

-> 总减重控制范围 0.25g@ +/- 0.05g；

-> 反射率控制范围40% @+/-5%；

-> 药液寿命 >100~200 Run；

•工艺控制

->高精度定排定补；

->温度控制 @+/- 0.5℃；

->减重控制（inline or offline）；

->反射率测试（offline）；

->电导率监控（inline）；

->PH测试（inline）；

->药液浓度测试（offline）Summary

•在PERC工艺上，碱抛光成本较酸抛光下降70%，更环保，效率更高；

○更低的化学品成本；

○更高的反射率，更平坦的背面抛光效果；

○效率整体高0.05-0.1%；

•可兼容二次制绒工艺，背面出绒，可提升背面效率3%~5%；

•新款400片高效槽式碱抛光设备，在洁净度、能耗、智能制造等方面全面提升；

○慢提和烘干增加高效洁净风，千级以下洁净度控制；

○MES系统，RFID功能，在线换液；

○快速热水配液系统；

○增加预习和SC的处理，设备洗净能力更高；特别感谢

截止目前，常州捷佳创已向行业提供了约60GW的单多晶制绒酸洗设备和湿法刻蚀设备。借此机会，感谢光伏界的广大的客户对捷佳创公司的支持和厚爱！