- TOPCon vereist zilverpasta's aan beide kanten, maar ook met conflicterende pastachemie, waardoor er hoge en lage baktemperaturen aan respectievelijk de voor- en achterkant nodig zijn.
- De pasta-afzetting (voor beide zijden) voor een M6-wafer-gebaseerde TOPCon bifaciale cel varieert van 100 tot 140 mg (wat de uitersten van beide zijden vertegenwoordigt), verwijzend naar een vingerbreedte van 30 tot 35 µm
- RENA promoot daarentegen koperplating als alternatief voor zeefdruk om de kosten te verlagen en belooft hogere efficiënties
Metallisatie is het lastige onderdeel in het productieproces van TOPCon-cellen. Net als bij PERC zijn 2 factoren die de kosten beïnvloeden het gebruik van zilverpasta's en het depositieproces zelf. Het verschil hier is dat zilverpasta aan beide kanten nodig is, waardoor de kosten voor pasta's bijna verdubbelen. De bestaande praktijk onder celmakers is om PERC-zilverpasta's te gebruiken om contact te maken met de achterkant van gepassiveerde contactcellen. TOPCon vereist echter een aangepaste pasta om de volledige prestatievoordelen te ontsluiten. Dergelijke pasta's moeten in wezen goed gecontroleerde reactiviteitskenmerken bezitten met een vermogen om alleen contact te maken met de gedoteerde polysiliciumfilm, zonder het onderliggende tunneloxide te beschadigen. Er is ook een beperking aan de voorkant; de zilverpasta's die worden gebruikt voor de emitterzijde van n-type cellen zijn doorgaans gedoteerd met aluminium, waardoor hogere baktemperaturen nodig zijn, zelfs in vergelijking met PERC. Omdat de contacten moeten worden meegebakken, moet er een complementaire pastachemie worden vastgesteld die aan de vereisten aan beide kanten van de cellen kan voldoen.
De meeste toonaangevende pastafabrikanten, zoals Heraeus, DKEM en fusie, hebben dergelijke pasta's ontwikkeld in nauwe samenwerking met TOPCon-makers. Sinds TOPCon-technologie is geëvalueerd in test- en pilotlijnen van de meeste fabrikanten (Jolywood als eerste grootschalige producent is een uitzondering), de ontwikkelingen in pasta's zijn klantspecifiek. Daarom worden de geavanceerde pastaformuleringen voor TOPCon vaak niet gepromoot op de open markt.
DKEM is het enige bedrijf dat wat inzichten biedt. Het Chinese bedrijf lanceerde 2 jaar geleden TOPCon-specifieke pasta's. Hoewel het 2 pasta's voor de voor- en achterkant promoot, is de DK93T er een van. Het is een pasta die de achterkant van de vinger vormt en het pastaplatform is ontworpen voor een typische TOPCon-structuur van 120 tot 140 nm dikke polysiliciumlaag, wat mainstream is, aldus Kevin Nan, vice-president technologie en marketing van DKEM. Het bedrijf is echter bereid om met klanten samen te werken om de formulering te optimaliseren zodat deze compatibel is met de specifieke dikte van de polysiliciumlaag van de celmaker. "We kunnen de dikte van de polysiliciumlaag tot 100 nm ondersteunen", zegt Nan. De pasta is ook ontworpen om compatibel te zijn met alkalisch gepolijste morfologie van het achterste oppervlak, een nieuwe trend in het TOPCon-segment in plaats van zure texturering, voegt Nan toe.
De typische pasta-afzetting met TOPCon-structuur is volgens Nan ongeveer 140 mg per cel op basis van het M6-waferformaat, terwijl een paar pastafabrikanten er ook in zijn geslaagd om de limieten te verleggen naar 100 mg tot 120 mg. "Het is lastig om op dit niveau een evenwicht te vinden tussen prestaties en betrouwbaarheid", benadrukt Nan. "De vingerbreedtes zijn echter verschillend voor de voor- en achterkant. Hoewel het gemakkelijk is om 30 µm aan de voorkant te bereiken, is het bereiken van zulke lage vingerbreedtes met aluminium een uitdaging", benadrukt Nan. "Toch is 35 µm haalbaar", voegde hij toe.
Jolywood is bijvoorbeeld in staat om vingergroottes te bereiken die zo smal zijn als 30 µm, terwijl Laplace zegt dat 100 mg pasta-afzetting al is gerealiseerd in de productie voor een bifaciale cel die zilvercontacten aan beide kanten vereist. Elke apparatuurmaker en fabrikant waarmee TaiyangNews sprak, gaf aan dat het tempo van de pasta-ontwikkeling bevredigend is geweest.
Hoewel dit de directe impact is, beïnvloeden pasta's ook het depositieproces, met name de doorvoer. Zoals eerder besproken, varieert de typische dikte van een polysiliciumfilm tussen 80 en 150 nm, maar hoe dunner hoe beter — hoe dunner de film, hoe korter de depositiecyclus, waardoor de doorvoer van de depositietools wordt verbeterd. Hoewel er geen beperking is in termen van het realiseren van dunnere films aan de apparatuurzijde, wordt het voornamelijk beperkt door compatibele metallisatiepasta's.
Plating
Het karakteriseren van de hoge productiekosten die gepaard gaan met metalliseringspasta's als een van de grootste obstakels voor TOPCon, RENA promoot koperplating als alternatief voor zeefdruk. Samenvattend de recente ontwikkelingen in verband met InCellPlate, benadrukt het platingplatform van RENA's SVP Technology & Innovation Holger Kuhnlein dat de huidige generatie producten geen N2-gloeien nodig heeft. De tool volgt een processtroom van laseropening en de daaropvolgende plating aan beide zijden, en ten slotte het gloeien van de contacten. De platingoplossing van het bedrijf maakt een smalle vingerbreedte mogelijk met een laseropening van 10 µm.
RENA heeft samengewerkt met JinkoSolar om op plating gebaseerde metallisatieoplossingen te ontwikkelen. Het bedrijf gaf een update waarin werd benadrukt dat ze een efficiëntie van 23.9% hebben kunnen bereiken met de HOT2.0-technologie van JinkoSolar, een absolute efficiëntie van 0.1% hoger dan de basiszeefdrukcontacten. De huidige gemiddelde efficiëntie ligt echter op 22.6% en RENA heeft de routekaart klaarliggen om dit niveau tegen 23.5 te verhogen tot 2022% met behulp van koperen contacten. Het bedrijf benadrukt verder dat de schade die wordt veroorzaakt door de laser- en platingbenadering veel lager is in vergelijking met doorbrandende zilverpasta's, dus een hoger efficiëntiepotentieel van 0.3 tot 0.5%. De dunne contacten die met plating worden gevormd, helpen ook bij het verbeteren van de bifacialiteit.
Dit korte artikel is afkomstig uit ons recente TaiyangNews-rapport over TOPCon Solar Technology, dat gratis kan worden gedownload. door op te klikken de blauwe knop hieronder.
Bron van TaiYang Nieuws
