Il grande risultato di Pvd ha attratto il giocatore chiave in Topcon Cells

• Oltre a non essere avvolgente, il PVD offre altri vantaggi come un'elevata produttività e un basso OpEx per l'elaborazione delle celle solari TOPCon
• CapEx e footprint più elevati sono gli aspetti negativi della tecnologia
• Secondo il TaiyangNews TOPCon Solar Cell Report 2021, Jietai è l'unica azienda che offre un prodotto commerciale basato su PVD per TOPCon, mentre anche Polar PV e Von Ardenne hanno lavorato sui prodotti

Qualsiasi tecnologia di deposizione alternativa a LPCVD per applicazioni TOPCon è priva di wraparound. E così è il caso della Physical Vapor Deposition (PVD), un percorso seguito da alcuni fornitori di apparecchiature e produttori. La tecnologia supporta una produttività molto elevata, una manutenzione ridotta (rispetto a LPCVD) e costi operativi, ma l'ingombro e le spese di investimento relativamente più elevati sono il rovescio della medaglia.

Tecnicamente rientrante nella categoria PVD, con sede in Cina Jietai preferisce che la sua tecnologia si chiami POPAID, che è l'abbreviazione di Plasma Oxidation e Plasma Assisted In-situ Doping. In effetti, la tecnologia è più del PVD; combina PVD e ossidazione al plasma in un'unica piattaforma di strumenti. Jiangsu Jietai Photoelectric Corp LTD (Jietai) ha lavorato alla fornitura di apparecchiature solari per circa un decennio, concentrandosi inizialmente su incisione a secco strumenti progettati principalmente per multicristallino. Nel 2019, l'azienda ha iniziato a lavorare sulla sua soluzione basata su PVD con l'obiettivo di affrontare le carenze di altre tecnologie di deposizione, in particolare avvolgente. Lo strumento dell'azienda esegue tutte le fasi necessarie per TOPCon: formazione di ossido di tunneling, deposizione di polisilicio e drogaggio in situ.

L'azienda utilizza una sorgente di plasma RF lineare per l'ossidazione, che secondo il CEO di Jietai Quanyuan Shang supporta una maggiore produttività, un basso danno e offre un livello di controllo più elevato. Il throughput dei reattori è sensibile alle dimensioni dei wafer; può elaborare 10,000 wafer G1 all'ora, scendendo a 8,000 durante l'elaborazione di wafer M10. "L'obiettivo è ottenere 1 GW con due linee parallele (macchine), ecco come abbiamo dimensionato lo strumento", ha affermato Shang. Questo throughput è ad uno spessore dello strato di polisilicio di 100 nm. Come ci si può aspettare, un tale sistema è piuttosto lungo, misura 23 m di lunghezza. Lo strumento ha un ciclo di manutenzione programmato di 1 mese, che l'azienda prevede di estendere a 2 mesi. Jietai è il partner di apparecchiature di Jolywood per la sua tecnologia J-TOPCon 2.0 basata su POPAID. Jietai ha costruito finora uno strumento di produzione e prevede di spedire strumenti POPAID da 5 GW entro la fine di quest'anno, principalmente a Jolywood. "Siamo praticamente esauriti per quest'anno", ha detto Shang. L'azienda sta potenziando il suo impianto di produzione, il che significa che onorerà gli ordini degli altri l'anno prossimo.

fotovoltaico polare sembra seguire da vicino il progetto del reattore di Jietai e ha presentato il suo sistema PVD di sputtering magnetron verticale in linea in una conferenza lo scorso anno. Lo strumento è progettato per elaborare un vettore con 60 slot per celle in configurazione 6 x 10 con un tempo di ciclo da 40 a 50 secondi. Lo strumento è progettato per eseguire tutti i passaggi necessari per il processo TOPCon; applicando una pellicola di ossido di silicio, sormontata da una deposizione di uno strato di polisilicio drogato in situ. Anche in questo caso il numero di fasi di elaborazione è notevolmente ridotto rispetto a LPCVD. La configurazione del reattore è dotata di una camera di ossidazione del plasma di ossigeno a bassa energia per la formazione di ossido di tunneling in un ambiente di plasma di gas puro. Anche la sorgente di ionizzazione è esente da manutenzione. Lo strato di silicio amorfo, depositato utilizzando bersagli di silicio rotanti e drogaggio in situ, è ottenuto mediante l'introduzione di gas drogante.

Il PVD presenta diversi vantaggi rispetto all'incumbent LPCVD. Il primo e più importante, secondo Polar PV, è il basso costo di esercizio e la bassa manutenzione. Questo risparmio sui costi deriva dal fatto che questo processo non coinvolge articoli al quarzo, che è un importante fattore di costo per il processo LPCVD. Inoltre, essendo un processo a lato singolo, il wraparound diventa meno problematico, favorendo ulteriormente il risparmio sui costi. Lo strumento PVD di Polar PV supporta un throughput fino a 10,000 wafer all'ora.

Il consumo di energia è un altro mezzo importante per ridurre i costi laddove il PVD brilla. Polar PV sottolinea che il PVD utilizza il 77% dell'energia per il rivestimento e il 16% per il riscaldamento. Al contrario, queste cifre sono rispettivamente del 34% e del 45% nel caso di CVD. Ciò significa che l'utilizzo dell'energia nel PVD è di gran lunga migliore del CVD, cioè viene utilizzato dove conta di più.

Il PVD ha anche un punteggio elevato in termini di materiali di consumo di processo. Utilizza bersagli di silicio che sono molto più economici del silano utilizzato come precursore in LPCVD. Il rovescio della medaglia, il PVD ha un CapEx elevato e un ingombro maggiore.

Von Ardenne, con diversi decenni di esperienza nella costruzione di reattori PVD, ha anche sviluppato una soluzione TOPCon PV basata su questa tecnologia. La soluzione dell'azienda tedesca per i contatti passivati ​​si basa sullo sputtering di silicio amorfo su ossido di silicio, ancora in fase di sviluppo, ma con primi risultati comunque incoraggianti. Una volta pronto, Von Ardenne prevede di implementare il processo sulla sua piattaforma di strumenti PVD ad alto rendimento, attualmente in grado di elaborare oltre 10,000 wafer all'ora.

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Fonte da Notizie Taiyang