- O TOPCon requer pastas de prata em ambos os lados, que também com química de pasta conflitante, estão exigindo altas e baixas temperaturas de queima na parte frontal e traseira, respectivamente.
- A disposição da pasta (para ambos os lados) para uma célula bifacial TOPCon baseada em wafer M6 varia de 100 a 140 mg (representando os extremos de ambos os lados) referindo-se a uma largura de dedo de 30 a 35 µm
- A RENA, por outro lado, está promovendo o revestimento de cobre como alternativa à serigrafia para reduzir os custos e promete maiores eficiências
A metalização é a parte complicada no processo de fabricação das células TOPCon. Assim como no PERC, 2 influenciadores de custos são o uso de pastas de prata e o próprio processo de deposição. A diferença aqui é que a pasta de prata é necessária em ambos os lados, quase dobrando os custos relacionados à pasta. A prática existente entre os fabricantes de células é usar pastas de prata PERC para entrar em contato com a parte traseira das células de contato passivadas. No entanto, o TOPCon requer uma pasta personalizada para desbloquear os benefícios de desempenho completos. Essas pastas têm essencialmente que possuir características de reatividade bem controladas com a capacidade de entrar em contato apenas com o filme de polissilício dopado, sem prejudicar o óxido de tunelamento subjacente. Há também uma limitação na parte frontal; as pastas de prata usadas para o lado do emissor das células do tipo n são tipicamente dopadas com alumínio, exigindo temperaturas de queima mais altas, mesmo em comparação com o PERC. Uma vez que os contatos devem ser co-queimados, uma química de pasta complementar deve ser estabelecida que possa satisfazer o requisito em ambos os lados das células.
A maioria dos principais fabricantes de pasta, como Heraeus, DKEM e Fusion, vêm desenvolvendo essas pastas em estreita cooperação com os fabricantes de TOPCon. Desde Tecnologia TOPCon está sob avaliação em testes e linhas piloto da maioria dos fabricantes (Jolywood como o primeiro produtor em grande escala sendo uma exceção), os desenvolvimentos em pastas são específicos do cliente. Assim, as formulações de pasta avançada para TOPCon muitas vezes não são promovidas no mercado aberto.
A DKEM é a única empresa a fornecer alguns insights. A empresa chinesa lançou as pastas específicas TOPCon há 2 anos. Enquanto está promovendo 2 pastas cada uma para frente e para trás, seu DK93T é especial entre elas. É uma pasta de formação de dedo traseiro e a plataforma de pasta é projetada para uma estrutura típica TOPCon de camada de polissilício de 120 a 140 nm de espessura, que é mainstream, de acordo com o vice-presidente de tecnologia e marketing da DKEM, Kevin Nan. No entanto, a empresa está pronta para trabalhar com os clientes para otimizar a formulação para ser compatível com a espessura específica da camada de polissilício do fabricante de células. “Podemos suportar a espessura da camada de polissilício até 100 nm”, diz Nan. A pasta também foi projetada para ser compatível com a morfologia da superfície traseira polida alcalina, uma nova tendência no segmento TOPCon no lugar da texturização ácida, acrescenta Nan.
A disposição típica de pasta com estrutura TOPCon, de acordo com Nan, é de cerca de 140 mg por célula com base no formato de wafer M6, enquanto alguns fabricantes de pasta também conseguiram empurrar os limites para 100 mg a 120 mg. “É difícil equilibrar desempenho e confiabilidade neste nível”, ressalta Nan. “No entanto, as larguras dos dedos são diferentes para a frente e para trás. Embora seja fácil atingir 30 µm na frente, atingir larguras tão baixas de dedos com alumínio é um desafio”, ressalta Nan. “No entanto, 35 µm é alcançável”, acrescentou.
A Jolywood, por exemplo, é capaz de atingir tamanhos de dedos tão estreitos quanto 30 µm, enquanto Laplace diz que a aplicação de pasta de 100 mg já foi realizada na produção de uma célula bifacial que requer contatos de prata em ambos os lados. Todos os fabricantes de equipamentos e fabricantes da TaiyangNews expressaram que o ritmo de desenvolvimento da pasta tem sido satisfatório.
Embora este seja o impacto direto, as pastas também influenciam o processo de deposição, especialmente o rendimento. Conforme discutido anteriormente, a espessura típica de um filme de polissilício varia entre 80 e 150 nm, mas quanto mais fino melhor - quanto mais fino o filme, menor o ciclo de deposição, melhorando assim o rendimento das ferramentas de deposição. Embora não haja limitação em termos de realização de filmes mais finos no lado do equipamento, é limitado principalmente por pastas de metalização compatíveis.
Galvanização
Caracterizando os altos custos de fabricação associados às pastas de metalização como um dos principais obstáculos para o TOPCon, RENA está promovendo o revestimento de cobre como uma alternativa à serigrafia. Resumindo os recentes avanços associados ao InCellPlate, a plataforma de galvanização do SVP Tecnologia e Inovação da RENA, Holger Kuhnlein, enfatiza que os produtos da geração atual não precisam de recozimento N2. Sua ferramenta segue um fluxo de processo de abertura a laser e posterior chapeamento em ambos os lados, e finalmente recozimento dos contatos. A solução de galvanização da empresa permite uma largura de dedo estreita com abertura a laser de 10 µm.
A RENA tem trabalhado com a JinkoSolar para desenvolver soluções de metalização baseadas em galvanização. A empresa forneceu uma atualização destacando que eles conseguiram atingir uma eficiência de 23.9% com a tecnologia HOT2.0 da JinkoSolar, eficiência absoluta 0.1% maior em relação aos contatos impressos em tela de linha de base. No entanto, a eficiência média atual é de 22.6% e a RENA tem o roadmap para aumentar esse nível para 23.5% até 2022 usando contatos de cobre. A empresa enfatiza ainda que os danos induzidos pela abordagem do laser e do chapeamento são muito menores em comparação com as pastas de prata com fogo, portanto, um potencial de eficiência mais alto de 0.3 a 0.5%. Os contatos finos formados com chapeamento também ajudam a melhorar a bifacialidade.
Este breve artigo foi retirado do nosso recente relatório TaiyangNews sobre a TOPCon Solar Technology, que está disponível para download gratuito clicando em o botão azul abaixo.
Retirado de Notícias de Tai Yang
