- TOPCon requiere pastas de plata en ambos lados, que también con químicas de pasta en conflicto, requieren temperaturas de cocción altas y bajas en la parte delantera y trasera, respectivamente.
- La disposición de pasta (para ambos lados) para una celda bifacial TOPCon basada en una oblea M6 varía de 100 a 140 mg (que representan los extremos de cada lado) en referencia a un ancho de dedo de 30 a 35 µm
- RENA, por otro lado, está promoviendo el recubrimiento de cobre como una alternativa a la serigrafía para reducir los costos y promete mayores eficiencias.
La metalización es la parte complicada del proceso de fabricación de las células TOPCon. Al igual que con PERC, dos factores que influyen en los costos son el uso de pastas de plata y el proceso de deposición en sí. La diferencia aquí es que se requiere pasta de plata en ambos lados, casi duplicando los costos relacionados con la pasta. La práctica existente entre los fabricantes de celdas es utilizar pastas de plata PERC para hacer contacto con la parte posterior de las celdas de contacto pasivadas. Sin embargo, TOPCon requiere una pasta personalizada para desbloquear todos los beneficios de rendimiento. Esencialmente, tales pastas deben poseer características de reactividad bien controladas con la capacidad de contactar solo con la película de polisilicio dopada, sin dañar el óxido de túnel subyacente. También hay una limitación en la parte frontal; las pastas de plata utilizadas para el lado del emisor de las celdas de tipo n suelen estar dopadas con aluminio, por lo que requieren temperaturas de cocción más altas, incluso en comparación con PERC. Dado que los contactos deben coencenderse, se debe establecer una química de pasta complementaria que pueda satisfacer el requisito en ambos lados de las celdas.
La mayoría de los principales fabricantes de pasta, como Heraeus, DKEM y Fusion, ha estado desarrollando este tipo de pastas en estrecha colaboración con los fabricantes de TOPCon. Ya que Tecnología TOPCon ha estado bajo evaluación en pruebas y líneas piloto de la mayoría de los fabricantes (Jolywood como el primer productor a gran escala es una excepción), los desarrollos en pastas son específicos del cliente. Por lo tanto, las formulaciones de pasta avanzada para TOPCon a menudo no se promocionan en el mercado abierto.
DKEM es la única empresa que proporciona algunas ideas. La empresa china lanzó hace 2 años pastas específicas TOPCon. Si bien está promocionando 2 pastas cada una para la delantera y la trasera, su DK93T es especial entre ellas. Es una pasta formadora de dedos traseros y la plataforma de pasta está diseñada para una estructura TOPCon típica de una capa de polisilicio de 120 a 140 nm de espesor, que es la corriente principal, según Kevin Nan, vicepresidente de tecnología y marketing de DKEM. Sin embargo, la compañía está lista para trabajar con los clientes para optimizar la formulación para que sea compatible con el espesor específico de la capa de polisilicio del fabricante de celdas. "Podemos soportar el espesor de la capa de polisilicio hasta 100 nm", dice Nan. La pasta también está diseñada para ser compatible con la morfología de la superficie trasera pulida alcalina, una nueva tendencia en el segmento TOPCon en lugar de la textura ácida, agrega Nan.
La disposición típica de la pasta con la estructura TOPCon, según Nan, es de aproximadamente 140 mg por celda en base al formato de oblea M6, mientras que algunos fabricantes de pasta también han logrado aumentar los límites de 100 mg a 120 mg. “Es difícil equilibrar el rendimiento y la confiabilidad a este nivel”, subraya Nan. “Sin embargo, los anchos de los dedos son diferentes para la parte delantera y trasera. Si bien es fácil lograr 30 µm en el frente, lograr anchos de dedo tan bajos con aluminio es un desafío”, subraya Nan. “Sin embargo, se pueden lograr 35 µm”, agregó.
Jolywood, por ejemplo, es capaz de lograr tamaños de dedos tan estrechos como 30 µm, mientras que Laplace dice que la aplicación de pasta de 100 mg ya se ha realizado en producción para una célula bifacial que requiere contactos de plata en ambos lados. Todos los fabricantes de equipos y fabricantes con los que habló TaiyangNews expresaron que el ritmo de desarrollo de la pasta ha sido satisfactorio.
Si bien este es el impacto directo, las pastas también influyen en el proceso de deposición, especialmente en el rendimiento. Como se discutió anteriormente, el grosor típico de una película de polisilicio oscila entre 80 y 150 nm, pero cuanto más delgada sea, mejor: cuanto más delgada sea la película, más corto será el ciclo de deposición, mejorando así el rendimiento de las herramientas de deposición. Si bien no existe una limitación en cuanto a la realización de películas más delgadas en el lado del equipo, está limitada principalmente por las pastas de metalización compatibles.
Enchapado
Caracterizando los altos costos de fabricación asociados con las pastas de metalización como uno de los principales obstáculos para TOPCon, RENA está promoviendo el baño de cobre como alternativa a la serigrafía. Resumiendo los avances recientes asociados con InCellPlate, la plataforma de recubrimiento del SVP Technology & Innovation de RENA, Holger Kuhnlein, enfatiza que los productos de la generación actual no necesitan recocido con N2. Su herramienta sigue un flujo de proceso de apertura por láser y posterior chapado por ambas caras, y finalmente recocido de los contactos. La solución de recubrimiento de la empresa permite un ancho de dedo estrecho con una apertura láser de 10 µm.
RENA ha estado trabajando con JinkoSolar para desarrollar soluciones de metalización basadas en placas. La empresa proporcionó una actualización destacando que han podido lograr una eficiencia del 23.9 % con la tecnología HOT2.0 de JinkoSolar, un 0.1 % más de eficiencia absoluta que los contactos serigrafiados de referencia. Sin embargo, la eficiencia promedio actual es del 22.6% y RENA tiene la hoja de ruta para aumentar este nivel al 23.5% para 2022 utilizando contactos de cobre. La compañía enfatiza además que el daño inducido por el láser y el método de metalizado es mucho menor en comparación con las pastas de plata de cocción directa, por lo que tiene un potencial de eficiencia mayor de 0.3 a 0.5 %. Los delgados contactos formados con el revestimiento también ayudan a mejorar la bifacialidad.
Este breve artículo está tomado de nuestro informe reciente de TaiyangNews sobre la tecnología solar TOPCon, que está disponible para su descarga gratuita. haciendo clic en el botón azul de abajo.
Fuente de Noticias de TaiYang
