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El gran resultado de Pvd ha atraído a un jugador clave en Topcon Cells

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  • Además de no ser envolvente, PVD brinda otros beneficios, como un alto rendimiento y bajos gastos operativos para el procesamiento de celdas solares TOPCon.
  • Mayor CapEx y huella son las desventajas de la tecnología
  • Según TaiyangNews TOPCon Solar Cell Report 2021, Jietai es la única empresa que ofrece un producto comercial basado en PVD para TOPCon, mientras que Polar PV y Von Ardenne también han estado trabajando en productos.

Cualquier tecnología de deposición alternativa a LPCVD para aplicaciones TOPCon es gratuita. Y ese es el caso de la deposición física de vapor (PVD), una ruta que están siguiendo algunos proveedores de equipos y fabricantes. La tecnología admite un rendimiento muy alto, un bajo mantenimiento (en comparación con LPCVD) y costos operativos, pero la huella y el gasto de capital relativamente más altos son la otra cara.


Más que PVD: Jietai de China ha desarrollado una plataforma de tecnología híbrida llamada POPAID que combina esencialmente PVD y oxidación por plasma para abordar las deficiencias de las tecnologías de deposición predominantes para TOPCon (Fuente: Jietai)

Técnicamente perteneciente a la categoría PVD, con sede en China Jietai prefiere que su tecnología se llame POPAID, que es la abreviatura de Plasma Oxidation and Plasma Assisted In-situ Doping. De hecho, la tecnología es más que PVD; combina PVD y oxidación por plasma en una plataforma de herramientas. Jiangsu Jietai Photoelectric Corp LTD (Jietai) ha estado trabajando en el suministro de equipos solares durante aproximadamente una década, con su enfoque inicial en grabado en seco herramientas diseñadas principalmente para policristalinos. En 2019, la empresa comenzó a trabajar en su solución basada en PVD con el objetivo de abordar las deficiencias de otras tecnologías de deposición, especialmente la envolvente. La herramienta de la compañía realiza todos los pasos necesarios para TOPCon: formación de óxido de túnel, deposición de polisilicio y dopaje in situ.

La empresa utiliza una fuente de plasma de RF lineal para la oxidación, que según el CEO de Jietai, Quanyuan Shang, admite un mayor rendimiento, menos daño y ofrece un mayor grado de control. El rendimiento de los reactores es sensible al tamaño de la oblea; puede procesar 10,000 1 obleas G8,000 por hora, bajando a 10 1 al procesar obleas M100. “La meta es sacar 23 GW con dos líneas (máquinas) paralelas, así dimensionamos la herramienta”, dijo Shang. Este rendimiento tiene un espesor de capa de polisilicio de 1 nm. Como es de esperar, dicho sistema es bastante largo, con una longitud de 2 m. La herramienta tiene un ciclo de mantenimiento programado de 2.0 mes, que la compañía espera extender a 5 meses. Jietai es el socio de equipos de Jolywood para su tecnología J-TOPCon XNUMX que se basa en POPAID. Jietai ha construido una herramienta de producción hasta el momento y espera enviar herramientas POPAID de XNUMX GW para fines de este año, principalmente a Jolywood. “Estamos prácticamente agotados para este año”, dijo Shang. La compañía está reforzando sus instalaciones de producción, lo que significa que cumplirá con los pedidos de otros el próximo año.

fotovoltaica polar parece seguir de cerca el diseño del reactor de Jietai y presentó su sistema PVD de pulverización catódica vertical en línea en una conferencia el año pasado. La herramienta está diseñada para procesar un portador con 60 ranuras de celdas en una configuración de 6 x 10 con un tiempo de ciclo de 40 a 50 segundos. La herramienta está diseñada para realizar todos los pasos necesarios para el proceso TOPCon; aplicando una película de óxido de silicio, rematada con una deposición de una capa de polisilicio dopada in situ. Incluso entonces, el número de pasos de procesamiento se reduce considerablemente en comparación con LPCVD. La configuración del reactor está equipada con una cámara de oxidación de plasma de oxígeno de baja energía para la formación de óxido de efecto túnel en un entorno de plasma de gas puro. La fuente de ionización también es libre de mantenimiento. La capa de silicio amorfo, depositada mediante objetivos rotatorios de silicio y dopaje in situ, se logra mediante la introducción de gas dopante.

PVD tiene varias ventajas sobre el titular LPCVD. El primero y más importante, según Polar PV, es el bajo costo de operación y bajo mantenimiento. Este ahorro de costos se deriva del hecho de que este proceso no involucra piezas de cuarzo, que es un factor de costo importante para el proceso LPCVD. Además, al ser un proceso de un solo lado, la envoltura deja de ser un problema, lo que ayuda aún más a ahorrar costos. La herramienta PVD de Polar PV admite rendimientos de hasta 10,000 obleas por hora.

El consumo de energía es otro medio importante para reducir los costos donde brilla el PVD. Polar PV destaca que el PVD utiliza el 77% de la energía para el recubrimiento y el 16% para el calentamiento. En cambio, estas cifras son del 34% y 45%, respectivamente, en el caso de las ECV. Lo que esto significa es que la utilización de energía en PVD es mucho mejor que en CVD, es decir, se utiliza donde más importa.

PVD también obtiene una puntuación alta en términos de consumibles de proceso. Utiliza objetivos de silicio que son mucho más baratos que el silano utilizado como precursor en LPCVD. Por otro lado, PVD tiene un alto CapEx y una huella más grande.

Von Ardenas, con varias décadas de experiencia en la construcción de reactores PVD, también ha estado desarrollando una solución fotovoltaica TOPCon basada en esta tecnología. La solución de la empresa alemana para contactos pasivados se basa en la pulverización catódica de silicio amorfo sobre óxido de silicio, todavía en fase de desarrollo, pero con primeros resultados alentadores. Una vez que esté listo, Von Ardenne planea implementar el proceso en su plataforma de herramientas PVD de alto rendimiento, actualmente capaz de procesar más de 10,000 XNUMX obleas por hora.

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Fuente de Noticias de Taiyang

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