ALD 在高效PERC電池的新發現
2020-11-22 索比光伏網面對高效PERC電池市場的快速發展和逐漸激烈的競爭，最終組件產品的可靠性和產品質保期成為一個業界關注的一部分。效率衰減一直以來是單晶PERC電池產品最為關注質量問題，然而卻沒有一個行之有效解決方案。
就在最近的第九屆國際晶矽光伏會議(ICCSPV2019， Belgium)，新南威爾斯大學發布了一項最新研究結果，他們發現，PERC電池採用ALD鈍化， 尤其是採用微導專利的ALD鍍膜技術，PERC電池在抗LeTID的性能上具有顯著的提升作用。有意思的是，這個結果是和現有PERC電池採用PECVD背鈍化工藝相比較下得到的。他們通過對下面的實驗結果進行對比得出結論，ALD和PECVD鍍膜技術在降低LeTID衰減中的有著明顯不同的表現。根據新南威爾斯大學的分析，其原因在於ALD 三氧化二鋁薄膜具有高質量，緻密無針孔的特性，可以有效阻擋氮化矽薄膜中的氫原子向電池內部的擴散，從而減少LeTID衰減。而PECVD氧化鋁薄膜由於存在較多缺陷和針孔，無法阻擋氫原子向電池內部的擴散，因而無法避免由SiNx:H造成的LeTID衰減。這個發現在組件產品的長期穩定性能方面顯然具有重要意義。
ALD技術對提升PERC電池LeTID的結果，無疑為採用ALD鈍化技術的電池生產帶來重大利好消息。實際上ALD技術對PERC電池性能進一步提升的潛力並不僅限於此。最近，微導聯合新南威爾斯大學在ALD鈍化PERC電池抗PID性能方面也取得了新的進展。
在光伏組件所謂的PID抗老化測試中，通常認為在高溫，高溼和高電壓條件下，組件玻璃中的鈉離子擴散對電池結構的破壞是影響組件抗PID性能的重要因素之一。尤其是對雙面電池組件更是如此。組件封裝材料的選擇是目前解決PID問題的有效途徑之一，然而採用特殊封裝材料必然帶來組件成本的提升。那麼能否利用ALD材料緻密無針孔的特性提升電池本身抗PID性能呢?答案是肯定的。下圖顯示，通過微導和新南威爾斯大學共同開發的專利技術的處理的PERC電池，甚至可以達到無PID衰減，而該技術成本遠遠小於選擇「PID free」封裝材料!微導首席技術官黎微明博士認為：「原子層沉積技術早在上世紀八十年代就作為鈉離子阻擋層，大量用於以鹼玻璃為材料的電發光顯示器的產業化生產上，其主要原因就是因為ALD薄膜具有緻密性高無針孔的材料特性，因此我對ALD在PERC電池上的抗PID的優秀性能並不感到驚奇。我們正在聯合微導客戶和合作單位，加快相關技術的產業化，推動採用ALD技術的抗PID電池儘快投入市場。」
繼江蘇微導與新南威爾斯大學在去年宣布共同開發基於ALD技術的新一代高效太陽能電池以來，雙方已圍繞ALD鍍膜技術特點開發出多個針對高效光伏電池的全新應用。在後PERC電池技術，正如Bram Hoex 教授指出，ALD在所謂載流子選擇性鈍化技術方面也具有重要應用。今年5月，微導在全球首次推出了ZR4000X2等離子體增強的PE-ALD設備平臺以及ALD隧穿氧化矽工藝，可以在保證表面鈍化的基礎上達到最佳的隧穿層均勻性，確保電流收集均勻性和器件性能。在近期的PERC電池已經TOPCON電池驗證工作中，已經顯示出其量產技術的先進性和可持續性。微導全新ZR4000X2產品線保持了所有ALD技術的優秀特性，同時又增加了多種工藝的兼容的強大功能。 採用微導專利PEALD技術製備的SiO2遂穿層及原位參雜多晶矽技術具有較高的iVOC (>730mv)和良好的少子壽命(>1.7 ms), 顯示出ALD是在今後的PERC升級TOPCON技術中將成為不可或缺的手段。微導以其核心ALD技術不斷創新，在提升現有高效PERC電池的效率，性能和可靠性方面不斷進取，同時引領行業，共同推進下一代高效電池技術升級，微導依靠自主智慧財產權的ALD技術必將持續貢獻價值。
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