黄海宾《两面连续镀膜热丝CVD及配套量产技术研发进展》-solarbe文库

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两面连续镀膜热丝 CVD及配套量产技术研发进展报告人黄海宾南昌大学光伏研究院 2020-06-19 ➢热丝 CVD原理简介 ➢热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ➢生产型设备方案热丝 CVD原理简介 ➢热丝 CVD（ Hot-wire CVD，简称 HWCVD） ✓气体分子碰撞到热丝，被分解； ✓沉积到衬底上，成膜。热丝 CVD原理简介 PECVD ✓ 载板作为阳极，参与等离子体放电； ✓ 等离子体浸没，绕镀严重 ✓ 有等离子体轰击热丝 CVD ✓ 载板无电位，不参与气体的分解。 ✓ 生成基团辐射状发散，绕镀可忽略 ✓ 镀膜柔和，无等离子体轰击 ➢ HWCVD Vs. PECVD HW-CVD PE-CVD 膜层氢含量高低等离子轰击无有镀膜速度快慢绕镀不明显严重气体用量少多均匀性略差好耗材更换热丝要定期更换腔体要清洗热丝 CVD原理简介热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ◆ 热丝 CVD-PVD连续镀膜设备简介预热腔 I腔 N腔转换腔 I腔 P腔转换腔 PVD腔 Unload ✓ 可实现 INIP四层非晶硅薄膜、两层 TCO薄膜的不破真空情况下连续沉积 ✓ 双载板，一次 8片 ✓ 光伏研究院与帕萨电子装备公司合作研制热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ◆ 破真空对产品性能的影响 ---IN面镀膜与 IP面非晶硅镀膜之间破真空 ✓ 不破真空 IN、 IP连续镀膜 ✓ 破真空 IN镀膜后退出真空腔体外停留 40min，再镀 IP。 ✓ 两面非晶硅不破真空连续镀效果显著少子寿命 μs i-VocmV 不破真空不同工艺 3次） 5200/1800/3109 742/730/726 破真空对应工艺 3次） 138/124/1723 654/651/713 热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ◆ 破真空对产品性能的影响 ---CVD镀膜与 PVD镀膜之间破真空 ✓ 不破真空 INIP非晶硅膜两面 ITO连续镀膜 ✓ 破真空 INIP镀膜后退出真空腔体外停留 40min；再镀两面 ITO ✓ INIP非晶硅两面 ITO不破真空连续镀效果显著少子寿命 μs i-VocmV 不破真空 1694 715 破真空 858 703 热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ◆ CVD-PVD之间工艺衔接配合 PVD预热温度调整 CVD、 PVD镀膜工艺不变，只调整 PVD预热温度少子寿命 /-Voc INIP非晶硅 PVD载板预热设定温度（ ℃ ）少子寿命 /-Voc INIP非晶硅双面 TCO 6538μs/737mV 300 544μs/703mV 270 1090μs/713mV 250 1421μs/719mV ✓PVD工艺需继续调整热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ◆ 镀膜后载板处理少子寿命 μs 载板处理前载板处理后只做 INIP四层膜情况 316 1035 做 CVDPVD 164 1694 ✓载板处理效果显著 ✓已确定适合生产的载板处理方案热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ◆ 光热处理配合 ➢ 用不同波长光对 HIT电池片进行处理；最高增效 0.54； ➢ 蓝光的过度照射会造成电池性能衰减； ◆ 光热处理配合机理的认识一 PL图像中部分缺陷消失 Before treatment After treatment ◆光热处理配合机理的认识二可能光诱导的“电势”与温度的协同作用，对电池片的微观结构起作用； ◆光热处理配合机理的认识二可能光诱导的“电势”与温度的协同作用，对电池片的微观结构起作用； ✓ 非晶硅钝化效果提升； ✓ TCO方租下降（ 60--→ 40Ω/□ ）光热处理配合机理的认识 ➢ Si-H的稳定性 HSi3 HSi2l HSi2s SiH3 SiH2 SiH1 ➢ 光子将弱氢键打断， 500K温度下更易形成 Si-Si强键为什么过度的蓝光会导致提升效果衰减可能蓝光除了产生光生载流子，还可能打断硅氢键。热丝 CVD-PVD连续镀膜研究进展 ◆ 光热处理配合与热丝 CVD技术的配合 0 50 100 150 200 250 0 500 1000 1500 2000 2500 E f f e c t iv e li f e t ime /  s a s d e p o s it e d p o s t a n n e a li n g 2 7 5 ℃ D e p o s it e d t e mp e r a t u r e / ℃ ✓ 仅衬底加热， 220℃ 较优 ✓ 衬底温度 100℃ 、 275℃ 热处理最优 ✓ 低温镀膜， 200℃ 光热处理，效果优生产型设备方案 ➢减少了 2次破真空 ---减少污染，提高性能； ➢减少了 2次预热和降温过程 ---节省能量； ➢减少了 2次下片和上片节省自动化设备，提升良品率； ➢模块化载板设计 ---解决了清洗难题；减少了备货库存； ➢减少了千级区的面积 ----节省成本；欢迎各位专家、朋友们莅临本院参观交流、投资、合作诚邀加盟南昌大学光伏研究院研究员、博士后，等联系人 ➢黄海宾（ 13576906107） ➢周浪（ 13065163492）