金刚石切割多晶硅片的表面相变处理恢复-叶行方-solarbe文库

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Recovery of diamond wire sawn silicon wafers by a phase transformation process Xingfang Ye1 , Jinbing Zhang2 , Lang Zhou1* 1Institute of Photovoltaics,Nanchang University, Nanchang, China 2National Engineering Technology Research Center for Photovoltaics, LDK Solar Co.Ltd.,Xinyu, China 叶行方 1 章金兵 2 周浪 1* 1南昌大学光伏研究院 2国家光伏技术工程研究中心 Nov.10, 2018 金刚石切割硅片的表面相变处理恢复 CSPV 2018 500 600 700 800 900 20 25 30 35 40 45 50 55 Di am ond - c ut aft er etc hed S l urr y - c ut aft er etc hed Refl ec tan c e w av el eng thnm The problem/phenomenon DWS SS - Insufficient light trapping - Cutting fringes remain visible 锯屑的 XRD衍射谱 XRD spectra of the saw dust 20 30 40 50 6015 25 35 45 55 2  d eg ree D W S sawdu s t In t en s i t y / a.u. SS sawdu s t am o rp h o u s si l i co n  It is the smooth bands generated by scribing of diamond tips that make the difference 脆蹦区 brittle spalling scar 塑性光滑区 scribed smooth band 粗糙交界区 brittle cracking ridge 金刚石切割硅片的反光显微像更显其光学特征 An optical view of the DWS Si surface 显微拉曼光谱证据 400 450 500 550 600 650 Int ensit y a.u . Wav en umb er cm -1 SWS w afer c hipped-o ff port ion of DW S w afer s c ratc hed port ion of DW S w afer cry stall in e sil ico n am op ho us sil ico n 晶体硅 crystalline 非晶硅 amorphous The DWS Si surface consists of crystallne and amorphous phase 非晶硅占据大部分面积所以 . Therefore . Silicon is a material whose liquid form is denser than its crystalline form. Therefore it is believed that the liquid-structured surface layers on the smooth bands are denser, and hence more resistant to etching This is the origin of texturization problem faced by DWS mc-Si wafers. 所以 . Therefore. 由于硅是个液态非晶态）比晶态更致密的材料所以金刚石刮出来的非晶硅表面层比晶体硅更为致密，从而更为抗腐蚀这就是金刚石切割多晶硅片难以湿法酸刻蚀制绒的原因  那么我们就通过退火使金刚石划痕表层恢复为晶体结构如何 Lets see what would happen if we crystallize the surface layer by annealing 300 400 500 600 700 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 c - S i a - S i Inten sity a.u . W av en u m b er cm -1 c - S i 400  C 300 400 500 600 700 - 10 00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 500  C a - S i Inten sity a.u . W av en u m b er cm -1 300 400 500 600 700 0 2000 4000 6000 8000 600  C Inten sity a.u . W av en u m b er cm -1 300 400 500 600 700 0 2000 4000 6000 8000 10000 700  C Inten sity a.u . W av en u m b er cm -1 600℃/ 1hr 足矣 enough 400℃ 500℃ 600℃ 700℃ 产线实施结果（有添加剂） - 刻蚀深度 a b c 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Et che d de pth  m Wafer ty pes Sam ple 1 Sam ple 2 Sam ple 3 Average 金刚石切割片处理金刚石切割片砂浆切割片 Textured as-cut DWS wafer Textured pre-treated DWS wafer Textured as-cut SWS wafer 产线实施结果（有添加剂） - 绒面形貌表面相变处理金刚石切割片金刚石切割片砂浆切割片 400 500 600 700 800 900 20 30 40 50 Textu red pre-trea te d DW S w af er Textu red as-cut DW S w af er Reflec tiv ity Wavel en gth n m Textu red as-cut S W S w af er 产线实施结果（有添加剂） - 表面光反射率 - 退火处理使制绒后反射率降低～ 2 Wafer Types Ave. I scA Ave. UocV Ave. FF Ave. Effincy as-cut DWS thermally pre-treated DWS as-cut SWS 8.9365 8.9756 9.0231 0.6401 0.6397 0.6356 79.34 79.67 79.79 18.47 18.62 18.63 产线实施结果（有添加剂） - 太阳电池 I-V特性各 400片平均 - 表面相变处理使金刚石切割硅片平均增效 0.15 - 类似结果在其它两家企业试行时也得到，增效 0.1～ 0.16 结语 1 、常规多晶硅太阳电池的性价比优势不容忽视。特别是考虑到 CTM损失。如果如一些报告所指出，黑硅的努力最终不过在组件上得到 2～ 3瓦的增益（这个增益的成本 23元 /w 。那么常规多晶硅光伏就不会被黑硅多晶硅光伏淘汰。 2 、进一步优化表面相变预处理技术，并全局优化，充分发挥金刚石切割多晶硅电池开压高的优势，有望省除常规制绒添加剂，进一步降低常规多晶硅电池成本相变处理成本可以轻易做到 0.01元 /片 3 、欢迎企业基于本报告自行尝试应用更欢迎企业与我们合作联系共同进一步优化谢谢关注欢迎批评