- Selain bebas sampul, PVD membawa manfaat lain seperti throughput tinggi dan OpEx rendah untuk memproses sel surya TOPCon
- CapEx dan foot print yang lebih tinggi adalah kelemahan dari teknologi ini
- Menurut Laporan Sel Surya TOPCon TaiyangNews 2021, Jietai adalah satu-satunya perusahaan yang menawarkan produk komersial berdasarkan PVD untuk TOPCon, sementara PV Polar dan Von Ardenne juga telah mengerjakan produk.
Setiap teknologi deposisi alternatif ke LPCVD untuk aplikasi TOPCon bebas sampul. Begitu juga dengan Deposisi Uap Fisik (PVD), rute yang diikuti oleh beberapa vendor peralatan serta produsen. Teknologi ini mendukung throughput yang sangat tinggi, perawatan yang rendah (dibandingkan dengan LPCVD) dan biaya operasional, tetapi foot print dan capex yang relatif lebih tinggi berada di sisi lain.
Lebih dari PVD: Jietai China telah mengembangkan platform teknologi hibrida yang disebut POPAID yang pada dasarnya menggabungkan PVD dan oksidasi plasma untuk mengatasi kekurangan teknologi pengendapan yang berlaku untuk TOPCon (Sumber: Jietai)
Secara teknis termasuk dalam kategori PVD, berbasis di China Jietai lebih suka teknologinya disebut POPAID, yang merupakan kependekan dari Plasma Oxidation and Plasma Assisted In-situ Doping. Memang, teknologinya lebih dari PVD; itu menggabungkan PVD dan oksidasi plasma dalam satu platform alat. Jiangsu Jietai Photoelectric Corp LTD (Jietai) telah mengerjakan pasokan peralatan tenaga surya selama sekitar satu dekade, dengan fokus awalnya pada etsa kering alat terutama dirancang untuk multicrystalline. Pada tahun 2019, perusahaan mulai mengerjakan solusi berbasis PVD dengan tujuan untuk mengatasi kekurangan teknologi pengendapan lainnya, terutama sampul. Alat perusahaan melakukan semua langkah yang diperlukan untuk TOPCon — pembentukan tunneling oksida, deposisi polisilikon, dan doping in-situ.
Perusahaan menggunakan sumber plasma RF linier untuk oksidasi, yang menurut CEO Jietai Quanyuan Shang mendukung throughput yang lebih tinggi, kerusakan rendah dan menawarkan tingkat kontrol yang lebih tinggi. Throughput reaktor peka terhadap ukuran wafer; itu dapat memproses 10,000 wafer G1 per jam, turun menjadi 8,000 saat memproses wafer M10. “Tujuannya adalah untuk mendapatkan 1 GW dengan dua jalur paralel (mesin), begitulah ukuran alat kami,” kata Shang. Throughput ini berada pada ketebalan lapisan polisilikon 100 nm. Seperti yang bisa diduga, sistem seperti itu cukup panjang, berukuran panjang 23 m. Alat tersebut memiliki siklus pemeliharaan terjadwal selama 1 bulan, yang diharapkan perusahaan dapat diperpanjang hingga 2 bulan. Jietai adalah mitra peralatan Jolywood untuk teknologi J-TOPCon 2.0 yang didasarkan pada POPAID. Jietai telah membangun satu alat produksi sejauh ini dan berharap dapat mengirimkan alat POPAID sebesar 5 GW pada akhir tahun ini, terutama ke Jolywood. "Kami cukup banyak terjual habis untuk tahun ini," kata Shang. Perusahaan meningkatkan fasilitas produksinya, yang berarti akan memenuhi pesanan dari orang lain tahun depan.
PV kutub tampaknya mengikuti desain reaktor Jietai dan mempresentasikan sistem PVD sputtering magnetron vertikal inline di sebuah konferensi tahun lalu. Alat ini dirancang untuk memproses pembawa dengan 60 slot sel dalam konfigurasi 6 x 10 dengan waktu siklus 40 hingga 50 detik. Alat ini dirancang untuk menyelesaikan semua langkah yang diperlukan untuk proses TOPCon; menerapkan film silikon oksida, atasnya dengan deposisi lapisan polisilikon doping in-situ. Meski begitu, jumlah langkah pemrosesan jauh berkurang dibandingkan dengan LPCVD. Pengaturan reaktor dilengkapi dengan ruang oksidasi plasma oksigen energi rendah untuk pembentukan tunneling oksida di lingkungan plasma gas murni. Sumber ionisasi juga bebas perawatan. Lapisan silikon amorf, diendapkan menggunakan target silikon putar dan doping in-situ, dilakukan dengan memasukkan gas doping.
PVD memiliki beberapa keunggulan dibandingkan LPCVD incumbent. Yang pertama dan terpenting, menurut Polar PV, adalah rendahnya biaya pengoperasian dan rendahnya pemeliharaan. Penghematan biaya ini berasal dari fakta bahwa proses ini tidak melibatkan perlengkapan kuarsa, yang merupakan penggerak biaya utama untuk proses LPCVD. Selain itu, sebagai proses satu sisi, sampul tidak menjadi masalah, yang selanjutnya membantu penghematan biaya. Alat PVD Polar PV mendukung throughput hingga 10,000 wafer per jam.
Konsumsi energi adalah cara penting lainnya untuk mengurangi biaya di mana PVD bersinar. Polar PV menyoroti bahwa PVD menggunakan 77% energi untuk pelapisan dan 16% untuk pemanasan. Sebaliknya, angka ini masing-masing adalah 34% dan 45%, dalam kasus CVD. Artinya, penggunaan energi di PVD jauh lebih baik daripada CVD, yaitu digunakan di tempat yang lebih penting.
PVD juga mendapat skor tinggi dalam hal bahan habis pakai proses. Ini menggunakan target silikon yang jauh lebih murah daripada silan yang digunakan sebagai prekursor di LPCVD. Di sisi lain, PVD memiliki CapEx yang tinggi dan footprint yang lebih besar.
Von Ardenne, dengan pengalaman beberapa dekade dalam membangun reaktor PVD, juga telah mengembangkan solusi TOPCon PV berdasarkan teknologi ini. Solusi perusahaan Jerman untuk kontak pasif didasarkan pada sputtering silikon amorf pada silikon oksida — masih dalam tahap pengembangan, namun dengan hasil pertama yang menggembirakan. Setelah siap, Von Ardenne berencana untuk mengimplementasikan proses tersebut pada platform alat PVD throughput tinggi, yang saat ini mampu memproses lebih dari 10,000 wafer per jam.
Karena saat ini pekerja keras industri tenaga surya masih berupa sel PERC, TaiyangNews akan menyelenggarakan konferensi virtual tentang Mendorong Sel PERC ke Batasnya pada 22 Maret 2022.
Sumber dari Berita Taiyang
