Topcon의 금속화의 경우 페이스트 사용량이 두 배로 늘어나고 Rena는 비용 절감을 위해 도금을 장려합니다.

• TOPCon은 양면에 은 페이스트가 필요하고, 페이스트의 화학 성분이 서로 상충되므로 앞면과 뒷면에는 각각 높고 낮은 소성 온도가 필요합니다.
• M6 웨이퍼 기반 TOPCon 양면 셀의 페이스트 레이다운(양면)은 100~140mg(양면의 극단을 나타냄) 범위이며 이는 30~35µm의 핑거 너비를 나타냅니다.
• 반면 RENA는 비용을 절감하고 더 높은 효율성을 약속하기 위해 스크린 인쇄의 대안으로 구리 도금을 홍보하고 있습니다.

금속화는 TOPCon 셀 제조 공정에서 까다로운 부분입니다. PERC와 마찬가지로 비용에 영향을 미치는 두 가지 요소는 은 페이스트 사용과 증착 공정 자체입니다. 여기서 차이점은 은 페이스트가 양면에 필요하여 페이스트 관련 비용이 거의 두 배가 된다는 것입니다. 셀 제조업체 간의 기존 관행은 PERC 은 페이스트를 사용하여 수동화된 접촉 셀의 뒷면에 접촉하는 것입니다. 그러나 TOPCon은 완전한 성능 이점을 얻기 위해 맞춤형 페이스트가 필요합니다. 이러한 페이스트는 기본적으로 기본 터널링 산화물을 손상시키지 않으면서 도핑된 폴리실리콘 필름에만 접촉할 수 있는 잘 제어된 반응성 기능을 가져야 합니다. 전면에도 제한이 있습니다. n형 셀의 에미터 쪽에 사용되는 은 페이스트는 일반적으로 알루미늄으로 도핑되므로 PERC에 비해 더 높은 소성 온도가 필요합니다. 접촉은 동시 소성되어야 하므로 셀 양면의 요구 사항을 충족할 수 있는 보완적인 페이스트 화학을 확립해야 합니다.

대부분의 주요 페이스트 제조업체는 다음과 같습니다. 헤레 우스, DKEM 그리고 퓨전, TOPCon 제조업체와 긴밀히 협력하여 이러한 페이스트를 개발해 왔습니다. TOPCon 기술 대부분의 제조업체(최초의 대규모 생산자인 Jolywood는 예외)의 테스트 및 파일럿 라인에서 평가를 받았으며, 페이스트의 개발은 고객별입니다. 따라서 TOPCon의 고급 페이스트 제형은 종종 공개 시장에서 홍보되지 않습니다.

DKEM은 통찰력을 제공한 유일한 회사입니다. 이 중국 회사는 2년 전에 TOPCon 전용 페이스트를 출시했습니다. 전면과 후면에 각각 2개의 페이스트를 홍보하고 있지만, DK93T는 그 중에서도 특별합니다. DKEM의 기술 및 마케팅 부사장인 케빈 낸에 따르면, 이것은 후면 핑거 형성 페이스트이며 페이스트 플랫폼은 주류인 120~140nm 두께의 폴리실리콘 층의 일반적인 TOPCon 구조에 맞게 설계되었습니다. 그러나 이 회사는 셀 제조업체의 특정 폴리실리콘 층 두께와 호환되도록 제형을 최적화하기 위해 고객과 협력할 준비가 되었습니다. 낸은 "우리는 폴리실리콘 층 두께를 100nm까지 지원할 수 있습니다."라고 말합니다. 낸은 또한 이 페이스트는 산성 텍스처링 대신 TOPCon 부문의 새로운 트렌드인 알칼리성 연마 후면 표면 형태와 호환되도록 설계되었습니다.

Nan에 따르면 TOPCon 구조의 일반적인 페이스트 레이다운은 M140 웨이퍼 형식을 기준으로 셀당 약 6mg인 반면, 일부 페이스트 제조업체는 한계를 100mg에서 120mg까지 끌어올리는 데 성공했습니다. Nan은 "이 수준에서 성능과 신뢰성의 균형을 맞추는 것은 어렵습니다."라고 강조합니다. "그러나 전면과 후면의 핑거 폭은 다릅니다. 전면에서 30µm를 달성하는 것은 쉽지만 알루미늄으로 그렇게 낮은 핑거 폭을 달성하는 것은 어려운 일입니다."라고 Nan은 강조합니다. "그럼에도 불구하고 35µm는 달성할 수 있습니다."라고 그는 덧붙였습니다.

예를 들어, Jolywood는 30µm만큼 좁은 손가락 크기를 달성할 수 있는 반면, Laplace는 양면에 은 접촉이 필요한 양면 셀의 경우 100mg 페이스트 레이다운이 이미 생산에서 실현되었다고 말합니다. TaiyangNews가 인터뷰한 모든 장비 제조업체와 제조업체는 페이스트 개발 속도가 만족스럽다고 표현했습니다.

이것이 직접적인 영향이지만, 페이스트는 증착 공정, 특히 처리량에도 영향을 미칩니다. 앞서 논의했듯이, 폴리실리콘 필름의 일반적인 두께는 80~150nm이지만 얇을수록 좋습니다. 필름이 얇을수록 증착 주기가 짧아져 증착 도구의 처리량이 향상됩니다. 장비 측면에서 더 얇은 필름을 실현하는 데는 제한이 없지만, 주로 호환되는 금속화 페이스트에 의해 제한됩니다.

도금

TOPCon의 주요 장애물 중 하나로 금속화 페이스트와 관련된 높은 제조 비용을 특징짓습니다. 레나 스크린 인쇄의 대안으로 구리 도금을 홍보하고 있습니다. RENA의 SVP Technology & Innovation의 도금 플랫폼인 InCellPlate와 관련된 최근의 발전을 요약하면, Holger Kuhnlein은 현재 세대 제품에는 N2-어닐링이 필요하지 않다고 강조합니다. 이 도구는 레이저 오프닝과 그 후 양면 도금, 마지막으로 접점 어닐링의 공정 흐름을 따릅니다. 이 회사의 도금 솔루션은 10µm 레이저 오프닝으로 좁은 핑거 폭을 가능하게 합니다.

RENA는 JinkoSolar와 협력하여 도금 기반 금속화 솔루션을 개발해 왔습니다. 이 회사는 JinkoSolar의 HOT23.9 기술로 2.0%의 효율을 달성할 수 있었으며, 기준 스크린 인쇄 접점보다 0.1% 더 높은 절대 효율을 달성할 수 있었다는 업데이트를 제공했습니다. 그러나 현재 평균 효율은 22.6%이며 RENA는 구리 접점을 사용하여 23.5년까지 이 수준을 2022%로 높이기 위한 로드맵을 마련했습니다. 이 회사는 레이저 및 도금 방식으로 인한 손상이 화염 관통형 은 페이스트에 비해 훨씬 낮아 0.3~0.5%의 더 높은 효율 잠재력이 있다고 강조합니다. 도금으로 형성된 얇은 접점은 양면성을 개선하는 데에도 도움이 됩니다.

이 간략한 기사는 무료로 다운로드할 수 있는 TOPCon Solar Technology에 관한 최근 TaiyangNews 보고서에서 발췌한 것입니다. 를 클릭하여 아래의 파란색 버튼.

출처 출처 태양뉴스