RIE技术最新研究进展.pptx

rie技术最新研究进展海润研发中心,黑硅电池，指电池片外观呈黑色或近于黑色的电池。具有代表性的实现形式：rie黑硅：ips、jusung、比太科技等设备厂商支持rie黑硅电池产业化。金属诱导湿法黑硅：业内已完成0.4%效率提升的ag诱导湿法黑硅产业化。,1.黑硅电池定义及实现形式,图1.ipsrie设备简图,图3.比太rie设备简图,图2.jusungrie设备简图,气相化学腐蚀黑硅：南昌大学周浪院长团队开发成功并具备产业化条件。电化学腐蚀“多孔硅”黑硅：把硅片作为阳极在hf溶液中通入电流进行腐蚀获得多孔硅。,图6.电化学腐蚀原理图,图4.气相腐蚀设备结构简图,图5.气相腐蚀sem绒面图,1.黑硅电池定义及实现形式,rie反应离子刻蚀（rie,reactiveionetching）是一种应用于多晶电池的干法制绒技术，主要原理：化学蚀刻：射频发生器将反应气体离化，反应气体中的氟离子与硅片发生化学反应完成化学蚀刻。物理轰击：质量较大的正离子，被平板电场的电压有效加速，垂直轰击放置于阴极表面的硅片，实现对硅片表面的物理轰击。,2.rie原理简介,笔者认为，rie技术光伏产业化主要经历以下两个阶段：第一阶段（2004年-2013年）：以日本京瓷（kyocera）“d.blue”电池为代表的第一代rie黑硅电池技术，2004年京瓷开发出基于抛光片的rie黑硅电池并实现量产，其主要特点是电池效率提升0.40%、全新的电池外观、与bipv的完美结合等。第二阶段（2014年-至今）：基于国产rie平台在常规酸制绒绒面基础上实现rie黑硅电池的量产，其主要特点是0.60%以上的电池效率提升、优秀的抗pid性能、分布式、大型电站的批量化应用等。,3.rie技术光伏产业化,4.rie电池工艺流程,图9.rie反应气体流程图,5.rie反射率及绒面优势,图10.rie反射率优势,b).rie-a类绒面,d).rie-c类绒面,c).rie-b类绒面,a).常规电池,图11.rie绒面优势,6.金刚线切割多晶硅片存在的问题,线痕明显,尝试改变制绒配方、采用制绒添加剂、采用碱制绒体系制绒等方法，均无法得到理想的效果。,a).常规酸制绒,c).添加剂制绒,b).不同酸制绒配方制绒,d).碱制绒体系制绒,图12.不同制绒方式绒面结构,6.金刚线切割多晶硅片存在的问题,腐蚀缺陷少：腐蚀缺陷少即“起核点”少导致反应初期腐蚀速率低。损伤层薄：腐蚀速率趋于稳定时腐蚀速率仍小于砂浆切割。,7.金刚线切割硅片反射率高的原因,图13.砂浆切割、金刚线切割硅片腐蚀速率对比,通过改变rie工艺条件，完全可以使金刚线切割硅片的反射率与砂浆切割一致。,相同rie条件下，金刚线切割硅片反射率略高于砂浆切割。,8.rie改善金刚线硅片反射率,表1.电池效率对比,9.电池效率提升及线痕改善,表2.不同反射率rie电池电流封装增益,10.组件功率改善-封装损失模拟,图14.不同波长范围isc封装增益对比,10.组件功率改善-封装损失模拟,通过反射率优化、电池效率提升和组件bom材料的改善，截止目前，相同bom条件下，60片电池rie组件平均功率较常规组件提升5w以上，可满足270w主流功率组件的稳定量产。,表3.rie组件与常规组件输出功率对比,11.组件功率,rie黑硅技术是解决金刚线切割多晶硅片制绒难题的最优方案之一：.反射率可任意调节；.明显改善切割线痕；.转换效率提升0.56%；.组件功率提升5w，主流功率达到270w。封装损失模拟