L'excellent résultat de Pvd a attiré un acteur clé dans les cellules Topcon

• En plus d'être sans enroulement, le PVD apporte d'autres avantages tels qu'un débit élevé et un faible OpEx pour le traitement des cellules solaires TOPCon
• CapEx et empreinte plus élevés sont les inconvénients de la technologie
• Selon le rapport 2021 sur les cellules solaires TOPCon de TaiyangNews, Jietai est la seule entreprise à proposer un produit commercial basé sur le PVD pour TOPCon, tandis que Polar PV et Von Ardenne ont également travaillé sur des produits.

Toute technologie de dépôt alternative à LPCVD pour les applications TOPCon est sans enroulement. Il en va de même pour le dépôt physique en phase vapeur (PVD), une voie suivie par quelques fournisseurs d'équipements ainsi que des fabricants. La technologie prend en charge un débit très élevé, une faible maintenance (par rapport au LPCVD) et des coûts d'exploitation, mais une empreinte et des dépenses d'investissement relativement plus élevées sont l'inverse.

Appartenant techniquement à la catégorie PVD, basée en Chine Jietai préfère que sa technologie s'appelle POPAID, qui est l'abréviation de Plasma Oxidation and Plasma Assisted In-situ Doping. En effet, la technologie est plus que PVD ; il combine PVD et oxydation plasma dans une seule plate-forme d'outils. Jiangsu Jietai Photoelectric Corp LTD (Jietai) travaille sur la fourniture d'équipements solaires depuis environ une décennie maintenant, en se concentrant initialement sur gravure sèche outils principalement conçus pour le multicristallin. En 2019, la société a commencé à travailler sur sa solution basée sur le PVD dans le but de combler les lacunes des autres technologies de dépôt, en particulier enveloppantes. L'outil de la société exécute toutes les étapes nécessaires pour TOPCon - formation d'oxyde tunnel, dépôt de polysilicium et dopage in situ.

La société utilise une source de plasma RF linéaire pour l'oxydation, qui, selon le PDG de Jietai, Quanyuan Shang, prend en charge un débit plus élevé, de faibles dommages et offre un degré de contrôle plus élevé. Le débit des réacteurs est sensible à la taille des tranches ; il peut traiter 10,000 1 tranches G8,000 par heure, passant à 10 1 lors du traitement de tranches M100. "L'objectif est d'obtenir 23 GW avec deux lignes (machines) parallèles, c'est ainsi que nous avons dimensionné l'outil", a déclaré Shang. Ce débit est à une épaisseur de couche de polysilicium de 1 nm. Comme on peut s'y attendre, un tel système est assez long, mesurant 2 m de long. L'outil a un cycle de maintenance programmé de 2.0 mois, que l'entreprise prévoit d'étendre à 5 mois. Jietai est le partenaire équipement de Jolywood pour sa technologie J-TOPCon XNUMX basée sur POPAID. Jietai a construit un outil de production jusqu'à présent et prévoit d'expédier des outils POPAID de XNUMX GW d'ici la fin de cette année, principalement à Jolywood. "Nous sommes à peu près complets pour cette année", a déclaré Shang. La société accélère son usine de production, ce qui signifie qu'elle honorera les commandes des autres l'année prochaine.

PV polaire semble suivre de près la conception du réacteur de Jietai et a présenté son système PVD de pulvérisation magnétron vertical en ligne lors d'une conférence l'année dernière. L'outil est conçu pour traiter un support avec 60 emplacements de cellules en configuration 6 x 10 avec un temps de cycle de 40 à 50 secondes. L'outil est conçu pour accomplir toutes les étapes nécessaires au processus TOPCon ; application d'un film d'oxyde de silicium, surmonté d'un dépôt de couche de polysilicium dopé in situ. Même dans ce cas, le nombre d'étapes de traitement est considérablement réduit par rapport au LPCVD. La configuration du réacteur est équipée d'une chambre d'oxydation au plasma d'oxygène à faible énergie pour la formation d'oxyde tunnel dans un environnement de plasma de gaz pur. La source d'ionisation est également sans entretien. La couche de silicium amorphe, déposée à l'aide de cibles rotatives en silicium et d'un dopage in situ, est réalisée par introduction de gaz dopant.

Le PVD présente plusieurs avantages par rapport au LPCVD en place. Le premier et le plus important, selon Polar PV, est le faible coût d'exploitation et la faible maintenance. Cette économie de coûts provient du fait que ce processus n'implique pas de quartz, qui est un facteur de coût majeur pour le processus LPCVD. De plus, comme il s'agit d'un processus unilatéral, le bouclage devient moins problématique, ce qui contribue davantage à réduire les coûts. L'outil PVD de Polar PV prend en charge des débits allant jusqu'à 10,000 XNUMX tranches par heure.

La consommation d'énergie est un autre moyen important de réduire les coûts là où le PVD transparaît. Polar PV souligne que le PVD utilise 77 % de l'énergie pour le revêtement et 16 % pour le chauffage. En revanche, ces chiffres sont respectivement de 34 % et 45 % dans le cas des MCV. Cela signifie que l'utilisation de l'énergie dans le PVD est bien meilleure que dans le CVD, c'est-à-dire qu'elle est utilisée là où cela compte le plus.

Le PVD obtient également des scores élevés en termes de consommables de processus. Il utilise des cibles de silicium beaucoup moins chères que le silane utilisé comme précurseur dans le LPCVD. D'un autre côté, PVD a un CapEx élevé et une empreinte plus importante.

d'Ardenne, avec plusieurs décennies d'expérience dans la construction de réacteurs PVD, a également développé une solution PV TOPCon basée sur cette technologie. La solution de la société allemande pour les contacts passivés repose sur la pulvérisation de silicium amorphe sur oxyde de silicium, encore en phase de développement, mais avec des premiers résultats encourageants. Une fois prêt, Von Ardenne prévoit de mettre en œuvre le procédé sur sa plate-forme d'outils PVD à haut débit, actuellement capable de traiter plus de 10,000 XNUMX plaques par heure.

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Source à partir de Nouvelles de Taiyang