Poly多晶硅層是TOPCon電池中實現電荷傳輸、表面鈍化和選擇性載流子收集的核心部分,能夠顯著降低載流子復合率并提升電池的開路電壓和轉換效率。作為高效電池的關鍵技術,Poly層平衡了性能提升與制造可擴展性,為光伏產業的技術升級提供了重要支持。
監控Poly膜厚的必要性
作為TOPCon電池最重要的結構,Poly多晶硅層的厚度極為重要,合適的Poly層厚度,可以在光學損失和電性能之間找到最佳平衡點,從而優化TOPCon電池的整體性能,提高電池的轉換效率,故在生產過程中對Poly層厚度進行監控是有必要的。
當Poly層厚度過薄時,可能會出現以下影響:
- 隧穿氧化層更容易受到損傷或缺陷影響,導致鈍化效果下降;
- 橫向導電性會受到限制,串聯電阻(Rs)增加,填充因子(FF)下降;
- 不能有效減少硅片表面的載流子復合,會降低開路電壓(Voc),并且導致光在其表面反射增多,降低短路電流密度(Jsc);
- 過薄會影響對應銀漿的燒結參數,易燒穿接觸隧穿氧化層,故可能出現開裂或不均勻現象,從而導致EL不良,不符合A級電池要求。
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EL不良片示意圖
當Poly層厚度過厚時,可能會出現以下影響:
- 導致局部電場分布不均,增加整體串聯電阻(Rs),降低填充因子(FF)
- Poly層具有吸光效應,過厚會導致吸收較多光,影響光電轉換效率,降低短路電流密度(Jsc)
- 導致生產效率下降和成本增加
- 影響膜層與硅片之間的附著力
Poly新工藝
隨著TOPCon電池技術的不斷進步,為了進一步提升電池的轉換效率,相關工藝正在經歷優化和迭代。以下是雙面Poly技術和Poly Finger技術的一些關鍵點。雙面Poly技術
“雙面POLY”主要指在電池的正面和背面同時沉積多晶硅層,并結合隧穿氧化層形成鈍化接觸,區別于只在背面應用Poly的設計,可以改善雙面率,電池從正面和背面都能有效利用光線,優化光學性能和導電性,提高光生電流密度,同時表現出優異的高溫穩定性。
雙面Poly結構圖
工藝特點:
雙面Poly能更有效地鈍化表面,降低正反面的載流子復合損失。提高電池的雙面發電效率,尤其適用于地面反射光較強的場景(如高反射率的沙地)。
Poly Finger技術
Poly Finger 指的是通過特定工藝,將Poly層形成類似“指狀”或“條帶狀”的結構,這些指狀區域主要用來:優化導電路徑:提供更高效的電荷收集和傳輸通道;
降低光學遮擋:相比傳統的電極結構,Poly Finger 的設計可以減少電池表面的遮光面積,提高光吸收效率;
增強鈍化效果:Poly 層本身具有鈍化特性,能降低表面復合,提高載流子壽命。
Poly Finger技術結構流程圖
工藝優勢:降低串聯電阻:通過優化電流傳輸路徑減少能量損耗。
提升光電轉換效率:減少光學遮擋,同時改善表面鈍化效果。
兼容高效結構:適合與 TOPCon 或其他高效電池技術(如 HJT)結合。
美能在線Poly膜厚測試儀
美能在線Poly膜厚測試儀,可完成薄膜厚度精確檢測的同時,使電池廠商在沉積工藝產線中,運用該設備進行大規模的系統化檢測,從而幫助電池廠商大大節約檢測時間、提高生產效率與質量保證!
- Poly膜厚測試范圍20nm-2000nm
- 快速、自動的5點同步掃描
- 非接觸、無損測量,零碎片率
24小時自動且不停線校準,保證生產效率
隨著雙面Poly和Poly Finger技術的不斷成熟和應用,TOPCon電池的性能得到了顯著提升。這些創新技術不僅提高了電池的光電轉換效率,還優化了光學性能和導電性,降低了生產成本,并提高了電池的可靠性。在這一過程中,美能在線Poly膜厚測試儀發揮了不可或缺的作用,它為電池制造商提供了精確的薄膜厚度檢測,確保了Poly層的厚度控制在最佳范圍內,從而優化了電池的整體性能。
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