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鄭州晶品超硬工具有限公司
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運營:鄭州市明理路266號木華廣場
電話:0371-5600 9088
官微:晶品工具

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鄭州晶品轉載:金剛石線在多晶產業的應用
目前金剛石線在多晶切割中的技術瓶頸已基本解決,生產正快速轉換為金剛石線切割。
       
(一)金剛石線在多晶產業應用中的現狀及未來趨勢:
       
1、歷史:金剛石線切割多晶硅片面臨斷線風險和制絨困難兩大問題:
       
(1)斷線:鑄錠晶體中存在的硬點可能會在切割過程中造成斷線;
       
(2)制絨:金剛石線固結切割方式導致切割后的硅片表面損傷程度較淺、表面劃痕密,從而導致了更高的反射率損傷層淺,沿用現行酸性濕法制絨后依然存在較高的反射率,制成電池后效率比砂漿切割硅片低了將近0.4 個百分點。
      
 2、現狀:金剛石線+黑硅的組合技術能基本解決這一問題;
      
 3、未來:主要多晶硅企業開始大規模推廣金剛石線+黑硅技術推廣,預計2018年將基本完成對砂漿切割的替換。但無論如何,在多晶硅行業技術升級和成本下降的巨大壓力推動下,金剛石線切割技術通過疊加黑硅技術在多晶領域已經開始獲得規;瘧?紤]到原有砂漿切割資產投入較大,而金剛石線改造成本較低,大部分多晶硅企業可能采用對原有設備進行改進的方式
       
(二)黑硅制絨技術
       
近幾年,主要多晶硅企業開始探索解決的辦法,一種比較受認可的途徑是,在多晶硅電池片環節采用黑硅技術。黑硅電池,核心是通過刻蝕技術,一方面在常規硅片表面制絨的基礎上形成納米級的小絨面,從而加大陷光的效果降低反射率,增加對光的吸收;另一方面,通過二次刻蝕來降低表面復合,從而將常規電池的轉換效率絕對值提高。
 
 
 
       

黑硅制絨特點:
       
硅片選擇性不強;更低的表面反射率;電池組件產品外觀優秀;電池表面鈍化技術難度增加;需考慮組件CTM損失匹配。
       
黑硅制絨實現方式:
       
反應離子刻蝕法(RIE);金融輔助化學腐蝕法(MACE);圖形掩膜化學腐蝕法;激光法。
       
1、干法RIE黑硅
 
       
干法黑硅實現模式有三種:
       
(1)RIE模式:物理轟擊>化學反應,行程類金字塔形貌;
(2)ICP模式:化學反應>物理轟擊,行程類似倒金字塔形貌;
(3)純化學反應,無需去損傷工藝。
       
2、濕法MACE黑硅
 
 
       
工藝流程:SDE(表面去損傷刻蝕)——HF/H202/AgNO3(金屬多孔層形成)——HF/HNO3/H2O(酸溶液刻蝕)——Surface etching(擴孔)——HF/HCI,SC-2(金屬清洗去除)。
       
目前影響濕法工藝量產的主要因素在于金屬離子的去除,制絨工藝的穩定性及重復性。
       
(三)金剛石線切割多晶硅片制絨添加劑原理
      
 添加劑的主要成分:硅基表面活性劑、有機消泡劑等。
       
(四)不同金剛石線切割多晶硅片制絨技術路線對比
       
1、技術性能對比
 
       
添加劑方案效率損失約0.1%;濕法黑硅效率增益約0.25%~0.4%;RIE效率增益約0.5%~0.7%。
       
2、制絨方案QE曲線分析對比
 
       
濕法黑硅因其較小的絨面,在短波段的EQE最佳;干法黑硅在長波和短波均有一定提升;直接制絨與常規砂漿切割多晶常規酸制絨類似,長波反射率高于常規砂漿酸制絨片。
   
3、電池外觀對比
 
 


添加劑方案電池外觀整體均勻,略有發亮,表面一致;RIE外觀發黑,均勻一致,表現最佳;MACE電池外觀略有晶花,組件封裝后不明顯。
      
4、三種方案產業化應用對比
 
       
5、組件性能對比
 

6、組件外觀對比


 
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