7 201704 精曜科技 高效光伏產品技術發展及設備應用研討會.pdf

精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技高效率异质结太阳电池量产关键设备 - PECVD 與 RPD Key to Mass Production of High Efficiency HJT Solar Cell - PECVD and RPD 精曜科技 / Archers Systems 副总 经理 陈麒麟博士 Enabling Innovation, Customization and Differentiation 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 精曜产业化设备： PECVD, RPD, & LPCVD 等离子体加强化学气相沉积镀膜设备 (Jinergy and NSP) PECVD： Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 纳米级镀膜非均匀度 735mV与 非均匀度 23% Solar PV (成功销售设备给 三个 国际一级电池制造工厂 ) 先进三维技术 2.5/3D-IC 前段设备 Front-End S N S N S N S N S N 关键 设备 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S Summary cell status 6 *Grid touch bus bar less Company or institute substrate Cell size (cm2) cell structure CE in Lab. mass production Remark Kaneka CZ 180 HBC 26.60%* no SiliconPV, 2017 Panasonic (Sanyo) CZ 143.7 HBC 25.60% no IEEE PVSC, 2014 Sharp CZ 1.93x1.93 HBC 25.10% no IEEE PVSC, 2015 Fraunhofer ISE FZ 2x2 TOPCON 25.13% no EuPVSEC, 2015 Kaneka CZ 151.9 HJT 25.10% no EuPVSEC, 2015 SunPower CZ 121 IBC 25.00% yes IEEE PVSC, 2015 Kaneka CZ 239 HBC 24.91% no IEEE PVSC, 2016 Panasonic (Sanyo) CZ 100 HJT 24.70% yes EuPVSEC, 2013 Kaneka CZ 238.9 HJT 24.52% no Aug., 2015 Trina/ANU CZ 2x2 IBC 24.40% no EuPVSEC, 2014 ISFH CZ 2x2 iIBC 24.10% no EuPVSEC, 2014 CIC CZ 244 HJT 24.1%* yes APL, 2015 Fraunhofer ISE FZ 2x2 iPERL 23.90% no EuPVSEC, 2014 IMEC FZ 2x2 IBC 23.60% no 2015 Trina/ANU CZ 238.9 IBC 23.50% no EuPVSEC, 2016 Mitsubishi CZ 100.3 HJT 23.43% no APEX, 2015 SITRI CE 238.9 HJT 23.30% no CPTIC, 2017 CIC/ECN CZ 244 HJT+MWT 23.30% no EuPVSEC, 2016 R&R CZ 238.9 HJT 23.14%* no EuPVSEC, 2014 SolarCity/Silevo CZ 229.9 HJT 23.10% yes IEEE PVSC, 2015 AUO CZ 238.9 HJT 23.10% no EuPVSEC, 2014 LG CZ 238.9 IBC 23% no SPI, 2016 *Estimated HBC practical Eff limit 27.1% 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 7 26.0% 25.5% 25.0% 24.5%05010015020025030035021.0% 21.5% 22.0% 22.5% 23.0% 23.5% 24.0% 24.5% 25.0% 25.5% 26.0%(Cell size cm2) (Cell efficiency) Only HJT hit over 24% 156mm CZ wafer HJT/23.4 HJT/24.5 HJT/24.1 HJT/23.1 IBC/23.5 HBC/25.6 HJT/25.1 IBC/25 HJT/24.7 HJT/23.4 HBC/25.1 IBC/24.4 PERT/22 HJT/22.1 PERT/22.4 PERC/21.7 PERC/21.4 PERT/21.8 TOPCON/21.2 CZ Wafer FZ Wafer TOPCON/25.1 iPERL/23.9 PERL/24.7 HJT+MWT/23 HBC/26.6 HBC/24.91 IBC/23 SITRI 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 异质结 HJT电池是最佳的 高效电池产品 16% 17% 18% 19% 20% 21% 22% 23% 24% 25% 26% 13% 14% 15% 16% 17% 18% 19% 20% 21% 22% 23% 传统 P型 单晶硅与 多晶硅电池 高效电池 黑硅、 MWT、 P-PERC、 N-PERT、 N-PERL 异质结 (HJT)、 叉指背接触 (IBC) 异质结背接触(HBC)、 双面异质结 (Bifacial HJT) 27% 24% 組件效率 电池 效率 組件瓦數 209W 226W 242W 258W 274W 290W 306W 322W 338W 354W 371W 387W 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 9 HBC : HJT+IBC Next generation technology, CE 25% - HBC Sharp: 25.1% (3.7 cm2; April 2014 ) Panasonic:25.6% (143.6 cm2; April 2014) Kaneka: 26.33% (180 cm2; Sept 2016) HJT IBC ? 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S HJT Solar Cell 工艺简单 - 5 Process steps 高发电量 (Energy yield) 低发电成本 (LCOE) 无照光裂化 (LID free) 无电压裂化 (PID free) 无铅产品 (Lead free) Low $/ kWh 薄硅片 (100m) 低工艺温度 (22.5% 组件 19.5% (1) Alkali texturing (Wet bench) (2) a-Si i/n layer(PECVD) (3) a-Si i/p layer(PECVD) (4) TCO layers(RPD) (5) Metallization (Printer & Oven ) 10 高效 、 产品优越性 、 市场渗透性 、 技术延展性 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 精曜 提供 100MW异质结 HJT电池生产线 2018/1/18 11 Footprint Long： 60 m Width： 28 m Area: 1,680m2 (1) Alkali (texturing) (2) a-Si i/n layer(PECVD) (3) a-Si i/p layer(PECVD) (4) TCO layer(RPD) (5) Metallization & Curing (Printer) QC (6) (Sorter) 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 高效率 异质结太阳电池关键生产设备 12 (1) Alkali texturing (Wet bench) (2) a-Si i/n layer(PECVD) (3) a-Si i/p layer(PECVD) (4) TCO layers(RPD) (5) Metallization & Oven (Printer) 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S PECVD设备 布局图 (50MW) Plasma Frequency: 13.56MHz Tray Size: 1.12m x 1.46m ( 63 wafers/tary) Tact time: 180 sec UPH: 1260 pieces/hr; Uptime: 85% Dimensions: 27470m x 11043m x 2600m L/UL i n L/UL i p TC TC 7x9 (63 wafers) 156mm wafer a-Si i/n layer a-Si i/p layer 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 优异的均匀度与高开路电压 730 732 734 736 738quantityVoc (mV) Uniformity of THKs 8.16nm within tray 5% Uniformity of THKs 8.16nm (Run to Run) 5% Uniformity of iVoc within tray 1% Uniformity of iVoc (Run to Run) 1% Ave of Voc 735mV 注 ： 1. 高且稳定的开路电压是保证 HJT电池高效率的基础 2. 高均匀性将保证更高的有效产能 （ 优质产能 ），降低生产成本 14 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 精曜量产的 PECVD已达世界水平 15 4BB plated H-electrode 736mV device Voc close to Panasonic production level 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 新日光 HJT产品规格 16 44.11V/ 60 =735.17mV (Cell) 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 高效率 异质结太阳电池关键生产设备 17 (1) Alkali texturing (Wet bench) (2) a-Si i/n layer(PECVD) (3) a-Si i/p layer(PECVD) (4) TCO layers(RPD) (5) Metallization & Oven (Printer) 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S RPD for TCO coating 18 Coated substrate 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜 RPD系统 (反应式等离子镀膜设备 ) Item Standard (2 Guns) tray size 1140 mm x1290 mm Wafers/tray 35 pcs ( 5 x7) Cycle time 50 secs UPH 2520 pcs/hr Dimensions 6.2 m x 12 m x 2.2 m LC BC1 TR1 TR2 TR3 BC2 ULC RPD设备已经过近 10年 的量产验证 Panasonic 1GW HJT全部使用 RPD镀膜设备 住友重工 授权精曜全球制造与销售 19 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S RPD 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 21 RPD 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S RPD vs. SPT 22 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S Low Interface Damage 23 RPD SPT Ref. to the paper of Pf. Sugai of Nagoya Univ. *Low ion energy prevent a-Si/TCO interface from bombardment damage 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S RPD Advantage (1) - high FF 24 RPD SPT W. Favre,et al., Appl. Phys. Let. 102, 181118, 2013 石建华 ,15th CPVC, 2015, Beijing 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S High crystalline quality 25 RPD Ra, 0.7nm SPT Ra, 2nm Ref. to the paper of Pf. Shigesato. *RPD gives strong crystalline prefer orientation and smooth surface 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S RPD Advantage (2) - high Jsc 26 mobility130 cm2/Vs High mobility and low IR absorption Eiji Kobayashi and Yoshimi Watabe, 29th EuPVSEC =ne ; -n P=C/(ne2/m*0)1/2; n -P 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S RPD vs. PVD on cells performance 离子轰击能量 100 cm2/Vs 低自由载子吸收确保高长波长穿透率 RPD比较传统 PVD设备可提高 1%的 绝对值效率 Traditional sputter ARCHERS RPD RPD gain (%) Jsc(mA/cm2) 1 1.0234 2.34 Voc(mV) 1 1.0042 0.42 FF 1 1.0247 2.47 CE(%) 20.91 22 5.21 精曜 RPD 让客户赢在高效率的起跑点 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 精曜异质结电池设备优势 精 曜 PECVD与 RPD同为 2520UPH的产速 ， 达到最佳的95MW产能匹配度 精 曜 的 PECVD具有高均匀性与高质量的镀膜特性；量产可超过 735mV开路电压 ， 与 Panasonic的主流产品比肩； 精曜 的 RPD因具有优异的硬件特性与 TCO薄膜特性 ， 大幅优化电池电流与填充因子 ， 可增加电池绝对效率 1%； 降低组件成本 ， 提高产品售价与竞争力 。 精曜 水平式生产设备 与 非接触式自动化系统 为高效率与高良率的生产平台； N型硅片薄片化趋势 ， 水平式生产设备 为异质结电池最佳生产平台 精曜提供单机制程工艺与电池线整合工艺 28 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技ARCHERS PRODUCT: Standalone PECVD,LPCVD, PVD, ALD, AVD, Etch Worldwide patented linear cluster platform, round cluster Key module and parts, shower head, vacuum robot, R&D tool Baseline process technology know-how Technology service Contact Archers: Tel: +886.2.2325.9918 EXT117, E-mail: ServiceArchersinc Enabling Innovation, Customization and Differentiation Thank You! 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 晶 片的取放与自动化传送的优化 30 *Over 315W module power output *Proven module reliability 采用精曜公司具专利设计的非接触式芯片取放系统 高度优化的自动化架构与芯片翻转 保证高良率与高效率的量产性 所生产的组件通过 IEC相关规范可靠度验证 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S Tact time 180sec for high Voc 31 Source: 15th CPVC_Oct13-15 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 201703 PV Expo in Japan 32 Low temp. coefficient and Zero LID contribute to 7% energy gain, 23.7% equi. efficiency 1. Efficiency: 22.2%, n-type heterojunction technology 2. Maximum Module Power 325W (60pcs), equivalent to 348w P-type 390W (72pcs), equivalent to 417w 3. Low temperature coefficient, -0.25 % /C and Zero LID contribute to 7% energy gain, 23.7% equivalent efficiency 精曜科技 ARCHERS SYSTEMS ArchersSystems 精曜科技 S SY S 低成本与高效率电池 完美的钝化层 低工艺温度 对称性的结构 24.7%98m 500 200 50 20 5 2 Bowden et al., 2009. HJT IBC P-multi/mono S RVtnnekTVioc2/ln 2Source: Panasonic 150um N 型单芯片成本与 p型多芯片成本相当