Неге BC ұяшықтарын жасау қиын: AIKO-ның өзін-өзі маскалайтын екі қадамды процесі түсіндірілді

Артқы контактілі (BC) күн ұяшығының қиын бөлігі — алдыңғы жағы емес. Ол — артқы жағы, онда екі қарама-қарсы легирленген пассивациялық контактілер бір пластина бойынша кезектесуі керек және олардың біреуіне сәйкес келетін процестік жағдайлар екіншісін бұзуға бейім. AIKO’ның жауабы — компания өзінің өзін-өзі маскалайтын екі сатылы процесі деп атайтыны және қытайлық салалық басылымдар SeparaTech деп брендтейтіні — екі контактіні бір өтуде қалыптастыруға тырысуды тоқтатып, қалай болғанда да пайда болатын диффузиялық қабықшалардың маскалауға мүмкіндік беруінен тұрады. Бұл — материалдық емес, өндірістік дәлел, және дәл сондықтан оны модуль жағынан оқуға тұрарлық.

Қиындық артқы жағында

BC екі полюсті де артқы жаққа жылжытады, сондықтан алдыңғы жақты ештеңе көлеңкелемейді және рекомбинацияланатын алдыңғы металл–кремний контактісі жоқ. Бұл — архитектураның бүкіл мәні, әрі сонымен қатар мәселенің көзі: енді артқы жақ пластина бойынша қайталанатын P-типті контактінің, оқшаулаудың, N-типті контактінің интердигитацияланған өрнегін көтеруі керек.

Пассивациялық контактілі BC ұяшығында осы аймақтардың әрқайсысында ультра жұқа туннельдік оксид, легирленген поликремний қабаты және жергілікті металл контактісі болуы мүмкін. Екі полюс бірдей нәрсені қаламайды:

• Оксид қалыңдығы. Жақсы туннельдеу мен жақсы пассивация беретін терезе бормен легирленген және фосформен легирленген жақ үшін бірдей емес.
• Поликремний қалыңдығы және легирлеу. N+ және P+ поли-Si әртүрлі оңтайлы легирлеуші профильдерге және жылулық бюджетке әртүрлі сезімталдыққа ие.
• Диффузия тереңдігі және күйдіру. Бір аймақты кристалдайтын және активтендіретін күйдіру екіншісінің интерфейс күйін бұзуы мүмкін.
• Интерфейс ақаулары және металл контактісі. Контактілік кедергі және рекомбинация екі жақта әртүрлі әрекет етеді.

Бұл BC өндірісінің орталық қайшылығын тудырады. Құрылғы әр аймақтың өз оптимумында болуын қалайды. Кәдімгі ағын маска, өрнектеу, гравюралау, тазалау және жою қадамдарының санын азайту үшін екіге де қызмет ететін бір процестік жағдайлар жиынтығын қалайды.

Бір қадам қарсы екі қадам

AIKO кәдімгі тәсілді бір сатылы процесс ретінде сипаттайды: екі полюс үшін туннельдік оксид пен поликремний қабатын бірге қалыптастырып, содан кейін өрнектеу. Оған қарсы дәлел қарапайым — N+ поли-Si үшін дұрыс бір рецепт P+ поли-Si үшін міндетті түрде дұрыс емес, ал P жағын құтқару үшін оксид қалыңдығын, легирлеуді немесе жылулық бюджетті реттеу N жағынан айыруы мүмкін. Нәтижесінде екеуінің арасындағы компромисс қалады.

AIKO’ның нәтиже туралы өз сипаттамасы бойынша, екеуін ажырату әр жақты тәуелсіз оңтайландыруға мүмкіндік береді, бұл пассивация сапасын, демек ПӘК-ті арттырады; компания бұл процесс 27%-тен жоғары ABC ұяшықтары үшін жаппай өндірісте негіз қалағанын мәлімдейді. Бұл — тәуелсіз сынақ үйі емес, AIKO’ның өзінің жарияланған материалында айтылған компаниялық мәлімдеме және оны солай қабылдау керек.

Процесс ретімен

AIKO патент мәтініне және ашық материалдарға сілтеме жасайтын қытайлық салалық басылымдарда таралған процесс сипаттамасына сүйенсек, ағын шамамен былай жүреді:

1. Алдымен P-типті пассивациялық контактіні қалыптастыру — туннельдік оксид, бормен легирленген поликремний, P+ аймағы — бор диффузиясының жанама өнімі ретінде бетінде бор силикат шынысы (BSG) пайда болады.
2. N аймағы мен оқшаулау аймағы болатын орындарды ашу үшін бірінші лазерлік өрнектеу қадамын қолдану.
3. Осы саңылауларда ашылған P-типті құрылымды селективті гравюралау немесе сілтілік жылтырату
4. арқылы кетіру. Жаңа туннельдік оксид пен N-типті поликремнийдіқалыптастыру, фосформен легирленген, бетінде фосфор силикат шынысы (PSG) пайда болады.
5. N аймағы мен оқшаулау аймағы болатын орындарды ашу үшін Соңғы P, N және оқшаулау аймақтарын анықтау үшін екінші лазерлік қадам және жергілікті кетіру

.

Маңызды тұжырым — бұл жаңа материал емес. Бұл — уақыт пен кеңістікте қайта реттелген, содан кейін өрнектеу арқылы қайта біріктірілген қабаттардың сол жиынтығы. Мәлімдеме химия туралы емес, реттілік пен бақылау туралы.

Диффузиялық қабықшалар — маска

Бұл — шығын дәлелінің көбін көтеретін бөлік. BSG және PSG экзотикалық қабаттар емес — олар бор мен фосфор диффузиясы кезінде табиғи түрде пайда болады. Кәдімгі ағында олар жойылатын қалдық ретінде қарастырылады. Екі сатылы жол оларды сақтап, кейінгі өрнектеу мен селективті гравюралау үшін өзін-өзі туралайтын маска ретінде пайдаланады.

AIKO’ның мәлімделген артықшылықтары: бұл сыртқы маскалау мен тазалау қажеттілігін жояды, ластану қаупі мен материал шығынын азайтады және жалпы процесс күрделілігін бір сатылы ағынмен салыстырылатын деңгейде ұстайды. Компания сонымен қатар ламинарлық ағынды пассивация кинетикасымен теңестіру үшін жылулық өрісті модельдеу арқылы жоғары температуралық жылулық ортаны қайта құруды, реакция камерасының ішінде температураны плюс-минус 0,5 °C шегінде ұстауды, сондай-ақ қабықшаларды төмен кернеулі және біркелкі ұстау үшін кернеуді теңестіру жүйесін сипаттайды.

Адал ескерту — диффузиялық қабықшаны маска ретінде пайдалану жаңа идея емес — ерте IBC патент әдебиетінде ұқсас ойлар бар. Мұнда мәлімделген нәрсе — қабықшалардың нақты комбинациясы, процесс тәртібі, лазер параметрлері және осының барлығын өндірістік желі бойынша ұстау мүмкіндігі.

P және N аймақтары бөлек өтулерде қалыптасқаннан кейін, әрқайсысының қайда орналасатынын анықтайтын нәрсе керек. Бұл — лазерлік өрнектеу қадамы, және оның толеранттылығы оптикамен емес, геометриямен белгіленеді:

• Аралық тым кең — тиімді генерациялау аймағынан айырыласыз.
• Аралық тым тар — кез келген сәйкессіздік немесе бүйірлік диффузия қысқа тұйықталу қаупіне айналады, ал оқшаулау аймағының өз жұмысын атқаруға орны азаяды.

Аймақ өлшемі, шет сапасы және оқшаулау ені бір уақытта сериялық кедергіге, рекомбинацияға, ағуға және шығымдылыққа әсер етеді. Литография толеранттылықты ұстай алар еді, бірақ оның құны, тактісі және таза бөлме талаптары 10 ГВт немесе 20 ГВт фотоэлектрлік желіге сәйкес келмейді. Лазер жоғары жылдамдықты сканерлеуді, цифрлық басқаруды және резистсіз жұмысты әкеледі, әрі өз проблемаларын әкеледі: термиялық зақым, шеттік абляция, пленка қалдығы және үлкен аумақтағы біркелкілік.

AIKO’ның 2026 жылғы жартыжылдық есебі ультра жылдам лазерлік өрнектеуді екі сатылы процесспен қатар негізгі ABC процесі ретінде тізімдейтіні хабарланады, бұл инженерлік күш-жігердің қайда шоғырланғанын әділ көрсетеді.

Екі сатылы процесс түзетпейтін нәрсе

Аймақтар бөлек өтулерде қалыптасқанның өзінде, олар әлі де бір пластинада. Екінші жоғары температуралы қадам біріншісі салған нәрсеге әсер етуі мүмкін:

• Бірінші поликремний қабатының кристалдану күйі және допант таралуы
• Бұрыннан қалыптасқан туннельдік оксид
• Интерфейстік сутектік пассивация
• Бор және фосфор жүйелері арасындағы өзара ластану
• Оқшаулау аймағындағы рекомбинация, өрнекті туралау және екінші термиялық бюджет астындағы бүйірлік диффузия

Сондықтан дәл сипаттама екі аймақтың тәуелсіз болуы емес. Ол — процесс тәртібінің оларды барынша ажырату үшін қайта жобалануы, әрқайсысының тәуелсіз оңтайландыру терезесін кеңейту. Бұл айырмашылық “тәуелсіз оңтайландырылған” контактілер туралы мәлімдемені оқығанда маңызды.

Шын мәнінде шешетін сан

Бұл мақаланы бір компаниядан тыс пайдалы ететін тұжырым — экономика. BC индустрияландыруы тек элемент тиімділігімен шешілмейді. Маңызды көрсеткіш:

тиімділік өсімі × шығымдылық ÷ өндіріс құны

Әрбір қосымша өрнектеу, гравюралау, тазалау немесе туралау қадамы үш мүшенің барлығын өзгертеді. Ол капиталдық және операциялық шығынды қосады, тактіні жұмсайды және сыну үшін тағы бір мүмкіндік туғызады. Сондықтан процесс жағынан байқауды қайталауға тұрарлық: гигаватт масштабында бір масканы немесе бір тазалау қадамын алып тастау зертханалық тиімділіктің тағы 0,05% мөлшерінен қымбат болуы мүмкін. Талап — рекордтық элемент емес — күніне жүздеген мың пластина, P/N өрнегі әлі де тураланған.

Модуль желісіне не жетеді

Бұл — біз үшін маңызды жер, және BC тек элемент технологиясы ретінде талқыланғанда жоғалатын тұс.

BC — бұл құрылғы архитектурасы, біртұтас процесс бағыты емес. HPBC, ABC, N-типті пассивациялық контактілі BC және GPC алдыңғы жағынан бірдей көрінеді — алдыңғы электрод жоқ, тасымалдаушылар артқы жақта жиналады — бірақ астында олар тасымалдаушыны таңдамалы контактіде, P және N аймақтарының қалай қалыптасатынында, олардың қалай өрнектелетінінде, оқшаулау құрылымында, металдауда және ағынның бар TOPCon желісін қайта пайдалана алатынында ерекшеленуі мүмкін. Біз оның атау жағын Is BC just one technology? мақаласында, ал құрылымдық жағын BC technology roadmap.

мақаласында қарастырдық.

• Модуль желісі үшін салдар нақты: Алдыңғы жағынан бірдей көрінетін элементтер өңдеу үшін бірдей емес.
• Артқы контакт орналасуы мен қадамы BC нұсқалары арасында ерекшеленеді, және бұл дәнекерлеу процесін, орналастыру толеранттылығын және тексеру рецептін белгілейді. Процесс өзгерісі модуль желісінің жоғары жағында болып жатыр, бірақ механикалық салдарлар оған түседі. Тар артқы өрнек тар орналастыру терезесін білдіреді; жұқа немесе көбірек кернеулі элемент кескіш пен ламинатор арасында көбірек өңдеу шығынын білдіреді. BC иілуі мен деформациясы модуль жағында бұрыннан белгілі мәселе, және біз және why BC cells bow more.
• және why BC strings warp туралы жаздық. Артқы металдау бағыты өзара байланысты толығымен өзгертеді. Шығын мәселесі артқы электродқа ауысады, сондықтан аз күмісті және мыс негізді металдау мен нөлдік шиналық жобалар алдыңғы процесс пен бір уақытта ілгерілетілуде. silver-free debate
• және insulating glue on the rear

қажеттілігі екеуі де пешке емес, стрингерге келеді. Сол экономика ережесі төменгі жақта да қолданылады., OSLB-1300 артқы контактілі ұяшықтарды тізбектеу құрылғысы және BC-ге дайын стрингер сатып алатын модуль желісі элемент өндірушісі жасайтын есептеуді жасайды: мүмкіндік өсімі × шығымдылық ÷ құн. Процесс қосатын, бірақ шығымдылықты төмендететін машина көмектескен жоқ. Элемент жағындағы процесс инновациясы біз үшін жаңа машина санатын өзгертпейді. Ол — бар станциялардың спецификациясы —

SL-1000 back-contact welder

Дереккөз басылымы жақсы атап өтетін және есте сақтауға тұрарлық бір ескерту: өнімді іске қосу көрсеткіші мен үшінші тараптың коммерциялық рейтингі бірдей өлшем емес. 2026 жылдың қыркүйегіне қарай үшінші тараптың коммерциялық модуль рейтингтері AIKO’ның тізімделген өнімдерін 25.0% максималды тиімділікпен орналастырып, LONGi-мен бірге бірінші орынға қояды. 26% іске қосу спецификациясы мен 25.0% коммерциялық тізім бір өнімнің әртүрлі кезеңдерін сипаттайды және оларды бірдей сан ретінде салыстыру қате.

Жиі қойылатын сұрақтар

Екі сатылы процесс — жаңа материал ма әлде жаңа процесс пе?

Жаңа процесс. Қабаттар бірдей топтамаларға жатады — туннельдік оксид, легирленген поликремний, металл контакт. Өзгеретіні — P және N жақтарының қалыптасу реті және аймақтардың кейіннен қалай анықталатыны.

Неге екі аймақты бір өтуде оңтайландыру мүмкін емес?

Өйткені бірнеше негізгі параметр ортақ. Оксид қалыңдығы, тұндыру шарттары және термиялық бюджет әрқайсысы екі контактінің де сапасын бірден белгілейді, ал бормен легирленген поли-Si үшін оптимум фосформен легирленген поли-Si үшін оптимум емес. Бір өту пластинаның бір жерінде ымыраға келуді білдіреді.

Өзін-өзі маскалайтын дегеніміз не?

Бор мен фосфордың диффузия қадамдары бетінде BSG және PSG-ні табиғи қосымша өнім ретінде қалдырады. Оларды алып тастаудың орнына, процесс оларды сақтап, келесі паттерндеу және селективті эцтеу үшін маска ретінде пайдаланады, бұл бірнеше сыртқы маска, жабын, экспозиция, алу және тазалау қадамдарын жояды.

Бұл BC құнын толығымен шеше ме?

Жоқ. Ол фронт-энд құрылғы өндірісін қарастырады. Артқы электрод құны — бөлек мәселе, сондықтан аз күміс және мыс негізіндегі металдау мен нөлдік шиналық қосылым қатар әзірленуде. Қосылу үшін әлі де көп мөлшерде күміс пастасын қажет ететін өте тиімді элемент әлі экономикалық тұрғыдан толық шешім емес.

Жақсырақ элемент процесі модуль желісін жеңілдетеді ме?

Автоматты түрде емес. Ол қиындатуы мүмкін. Тығызырақ артқы паттерн орналастыру талабын арттырады, ал элемент кернеуінің немесе қалыңдығының кез келген өзгерісі жинау желісінде өңдеу шығыны мен сыну ретінде көрінеді. Элемент жағындағы пайда мен модуль жағындағы шығын бірге қарастырылуы керек.

Осы мақаладағы ақпарат қайдан алынған?

Үш жерден, және олар әртүрлі салмаққа ие. Процесс сипаттамасы, SeparaTech атауы, патент санақтары және тиімділік-еселік өнімділік тұжырымы мынада жарияланған қытай салалық мақаласынан алынған: 新能供应链, ол AIKO патент мәтініне, 2026 жартыжылдық есебіне және жария компания материалдарына сілтеме жасайды. Ағылшын тіліндегі процесс сипаттамасы және 27% жоғары тиімділік туралы мәлімдемелер мынадан алынған: AIKO’ның өзі жариялаған материалы, салалық жаңарту ретінде қайта жарияланған: PV Tech — бұл компания жазған мазмұн және біз оны тәуелсіз нәтиже емес, мәлімдеме ретінде белгіледік. ABC тиімділігі мен уақыт кестесі көрсеткіштері AIKO’ның 2023 Back Contact Workshop-қа презентациясынан алынған. Осы мақаладағы ешнәрсе біздің BC элементін немесе AIKO’ның процесін өз өлшеуімізге негізделмеген.