- TOPCon richiede paste d'argento su entrambi i lati, che anche con chimiche contrastanti della pasta richiedono temperature di cottura alte e basse rispettivamente sul lato anteriore e posteriore.
- La posa della pasta (per entrambi i lati) per una cella bifacciale TOPCon basata su wafer M6 varia da 100 a 140 mg (che rappresentano gli estremi di entrambi i lati) con riferimento a una larghezza del dito da 30 a 35 µm
- RENA d'altra parte sta promuovendo la ramatura come alternativa alla serigrafia per ridurre i costi e promette maggiori efficienze
La metallizzazione è la parte delicata del processo di produzione delle celle TOPCon. Come con PERC, 2 influenzatori dei costi sono l'uso di paste d'argento e il processo di deposizione stesso. La differenza qui è che la pasta d'argento è richiesta su entrambi i lati, quasi raddoppiando i costi relativi alla pasta. La pratica esistente tra i produttori di celle è quella di utilizzare paste d'argento PERC per contattare il lato posteriore delle celle di contatto passivate. Tuttavia, TOPCon richiede una pasta personalizzata per sbloccare tutti i vantaggi prestazionali. Tali paste devono essenzialmente possedere caratteristiche di reattività ben controllate con una capacità di contattare solo il film di polisilicio drogato, senza danneggiare l'ossido di tunneling sottostante. C'è anche una limitazione sul lato anteriore; le paste d'argento utilizzate per il lato emettitore delle celle di tipo n sono tipicamente drogate con alluminio, richiedendo quindi temperature di cottura più elevate, anche rispetto al PERC. Poiché i contatti devono essere co-cotti, è necessario stabilire una composizione chimica complementare della pasta che possa soddisfare il requisito su entrambi i lati delle celle.
La maggior parte dei principali produttori di pasta, come ad esempio Heraeus, DKEM ed fusione, hanno sviluppato tali paste in stretta collaborazione con i produttori di TOPCon. Da Tecnologia TOPCon è stato in fase di valutazione nei test e nelle linee pilota della maggior parte dei produttori (Jolywood come primo produttore su larga scala è un'eccezione), gli sviluppi nelle paste sono specifici per il cliente. Pertanto, le formulazioni avanzate in pasta per TOPCon spesso non sono promosse sul mercato aperto.
DKEM è l'unica azienda a fornire alcuni spunti. L'azienda cinese ha lanciato le paste specifiche TOPCon 2 anni fa. Sebbene promuova 2 paste ciascuno per anteriore e posteriore, il suo DK93T è speciale tra loro. È una pasta che forma il dito posteriore e la piattaforma di pasta è progettata per una tipica struttura TOPCon di uno strato di polisilicio spesso da 120 a 140 nm, che è mainstream, secondo Kevin Nan, vice presidente della tecnologia e del marketing di DKEM. Tuttavia, l'azienda è pronta a collaborare con i clienti per ottimizzare la formulazione in modo che sia compatibile con lo spessore specifico dello strato di polisilicio del produttore di celle. "Siamo in grado di supportare lo spessore dello strato di polisilicio fino a 100 nm", afferma Nan. La pasta è inoltre progettata per essere compatibile con la morfologia della superficie posteriore lucida alcalina, una nuova tendenza nel segmento TOPCon al posto della testurizzazione acida, aggiunge Nan.
Il tipico strato di pasta con struttura TOPCon, secondo Nan, è di circa 140 mg per cella in base al formato wafer M6, mentre alcuni produttori di pasta sono anche riusciti a spingere i limiti da 100 mg a 120 mg. "È difficile bilanciare prestazioni e affidabilità a questo livello", sottolinea Nan. “Tuttavia, le larghezze delle dita sono diverse per anteriore e posteriore. Sebbene sia facile raggiungere 30 µm sulla parte anteriore, raggiungere larghezze di dita così basse con l'alluminio è una sfida", sottolinea Nan. "Tuttavia, 35 µm è realizzabile", ha aggiunto.
Jolywood, ad esempio, è in grado di ottenere dita di dimensioni fino a 30 µm, mentre Laplace afferma che è già stato realizzato uno strato di pasta da 100 mg in produzione per una cella bifacciale che richiede contatti in argento su entrambi i lati. Ogni produttore e produttore di apparecchiature con cui TaiyangNews ha parlato ha affermato che il ritmo di sviluppo della pasta è stato soddisfacente.
Sebbene questo sia l'impatto diretto, le paste influenzano anche il processo di deposizione, in particolare la produttività. Come discusso in precedenza, lo spessore tipico di un film di polisilicio varia tra 80 e 150 nm, ma più sottile è, meglio è: più sottile è il film, più breve è il ciclo di deposizione, migliorando così la produttività degli strumenti di deposizione. Sebbene non ci siano limiti in termini di realizzazione di film più sottili sul lato dell'apparecchiatura, è principalmente limitato dalle paste di metallizzazione compatibili.
Placcatura
Caratterizzare gli elevati costi di produzione associati alle paste di metallizzazione come uno dei principali ostacoli per TOPCon, RENA sta promuovendo la ramatura come alternativa alla serigrafia. Riassumendo i recenti progressi associati a InCellPlate, la piattaforma di placcatura dell'SVP Technology & Innovation di RENA, Holger Kuhnlein, sottolinea che i prodotti dell'attuale generazione non necessitano di ricottura di N2. Il suo strumento segue un flusso di processo di apertura laser e successiva placcatura su entrambi i lati, e infine ricottura dei contatti. La soluzione di placcatura dell'azienda consente una larghezza del dito ridotta con un'apertura laser di 10 µm.
RENA ha collaborato con JinkoSolar per sviluppare soluzioni di metallizzazione basate sulla placcatura. L'azienda ha fornito un aggiornamento evidenziando che è stata in grado di raggiungere un'efficienza del 23.9% con la tecnologia HOT2.0 di JinkoSolar, un'efficienza assoluta superiore dello 0.1% rispetto ai contatti serigrafati di base. Tuttavia, l'attuale efficienza media è del 22.6% e RENA ha in atto la tabella di marcia per aumentare questo livello al 23.5% entro il 2022 utilizzando contatti in rame. L'azienda sottolinea inoltre che il danno indotto dall'approccio del laser e della placcatura è molto inferiore rispetto alle paste d'argento a fuoco diretto, quindi un potenziale di efficienza più elevato dallo 0.3 allo 0.5%. I contatti sottili formati con la placcatura aiutano anche a migliorare la bifaccialità.
Questo breve articolo è tratto dal nostro recente rapporto TaiyangNews sulla tecnologia solare TOPCon, disponibile per il download gratuito cliccando su il pulsante blu in basso.
Fonte da Notizie TaiYang
