¿Qué coste es menor para la síntesis de llama y la síntesis de hilo caliente?

El mayor obstáculo en la promoción de la tecnología de heterounión es el costo del equipo; el más destacado es el segmento CVD del recubrimiento de silicio amorfo/silicio microcristalino. La actual tecnología PECVD representa aproximadamente el 50% del costo de inversión de 400 millones/GW de los equipos de heterounión. Según el ritmo de reducción de precios, la composición del equipo y el costo en los últimos años, no hay mucho espacio para la reducción de costos.

En cuanto a la tecnología HotFilament CVD (HotFilament CVD, en adelante HoFCVD), debido a diferentes principios, la composición del equipo ha sufrido cambios cualitativos y el espacio para la reducción de costos se puede abrir en gran medida, reduciendo el costo de los equipos CVD en más del 50% en el corto plazo. Todo es posible.

Según el ahorro de costos de inversión de 100 millones por GW, los planes de inversión actuales en heterounión están en su mayoría por encima de 10 GW, y la inversión en proyectos puede ahorrar más de mil millones. Es probable que el CVD de alambre caliente se convierta en la corriente principal de la tecnología CVD. en el corto plazo.

1. Diferentes principios conducen a diferentes rendimientos y costos.

El principio técnico del CVD con alambre caliente es utilizar SiH4, H2 y otras moléculas de gas para sufrir una reacción de descomposición catalítica en el material calentado. alambre de metal para producir Si, H, SiHx y otros grupos activos "descargados" Estos grupos activos caen sobre la superficie del sustrato y sufren reacciones como adhesión, migración y unión química para formar una película delgada.

Completamente diferente del principio de la tecnología CVD de filamento caliente, el PECVD hace que los gases reactivos sean estimulados para descomponerse en el plasma de descarga luminiscente para generar grupos "cargados" altamente reactivos, que caen al sustrato. a medida que se producen adhesión, migración y unión química en la superficie para formar una película delgada.

Debido a los diferentes principios de reacción mencionados anteriormente, existen diferencias significativas entre los dos en términos de requisitos de parámetros de proceso específicos. Por ejemplo: 1) La fuente de energía de excitación de HoFCVD es una fuente de CC, mientras que la de HoFCVD. PECVD es una fuente de CA de alta frecuencia (13,56 MHz, 40 MHz, etc.) La presión de deposición de HoFCVD es de 1 a 2 Pa, la de PECVD es de decenas de Pa, etc. Diferencias en procesos como estos provocan enormes diferencias en la composición de los equipos. En última instancia, esto conduce a enormes diferencias en el rendimiento y el costo de los equipos producidos en masa.

2 Las ventajas son obvias, HoFCVD tiene mayor margen de reducción de costes

En comparación con PECVD, las ventajas de HoFCVD son:

1) Buena calidad del recubrimiento. y velocidad Rápido: la película y el sustrato no se dañan con el plasma durante el recubrimiento con tecnología de alambre caliente.

2) El consumo de gas especial de HWCVD es mucho menor que el de PECVD: sólo se utiliza entre 1 y 10 del gas especial de PECVD [4]. La experiencia laboral existente en modelos de I+D y modelos de producción en masa también lo demuestra plenamente.

3) HoFCVD no produce polvo: la razón por la que se genera polvo de reacción PECVD es que la presión de reacción es alta y los grupos generados por la reacción están cargados. Estos dos puntos hacen que los grupos de reacción sean propensos a colisionar. y aglomeración, es decir, generación de polvo. Dado que la presión del gas de reacción de HWCVD es mucho menor que la de PECVD y los grupos generados por la reacción no están cargados, no se genera polvo.

4) No es necesario limpiar la cavidad y la placa portadora con NF3: PECVD debe utilizar gas NF3 para limpiar la cámara y la placa portadora cada cierto período de recubrimiento. Esto requiere el consumo de gas especial NF3 y consume mucho tiempo de máquina del equipo. HoFCVD no requiere este paso, por lo que no utiliza gas NF3 y la tasa de utilización del equipo es mayor, lo que puede ahorrar ~10 horas de máquina.

5) HoFCVD es fácil de implementar en equipos más grandes y de mayor capacidad: la tecnología HoFCVD puede expandir fácilmente el área de deposición aumentando la longitud del alambre caliente y aumentando la cantidad de alambres calientes sin reducir su uniformidad; El revestimiento primario de dos tableros portadores, es decir, la misma área del tablero portador recubierto, puede lograr el doble de productividad que PECVD. En la actualidad, los productos HoFCVD producidos en masa por Jiangxi Hankofan Semiconductor Technology Co., Ltd. pueden alcanzar productos HoFCVD de 8.000 piezas/hora (500 MW), y en un futuro próximo se lanzarán productos de 16.000 piezas/hora (1 GW).

6) El costo del equipo HoFCVD es menor: el equipo de filamento caliente no requiere costosas fuentes de alimentación de radiofrecuencia ni complejos sistemas de distribución de gas, los requisitos de la placa portadora y la cavidad son mucho menores, y la longitud del equipo también es menor. mucho más corto.

La combinación de estos factores da como resultado un coste mucho menor del equipo HoFCVD, que puede alcanzar plenamente el objetivo de 100 millones/GW.

7) El costo operativo del equipo HoFCVD también es menor: el alambre caliente no solo puede fabricar equipos con mayor capacidad de producción y menor precio unitario, sino que también tiene costos operativos más bajos. El equipo de investigación japonés calculó que el costo operativo. El costo de producción de alambre caliente es menor que el de PECVD. Alrededor del año 10 [5], Jiangxi Hanke también informó resultados similares.

3. El cable caliente fue lo primero, ¿por qué el PECVD se convirtió en algo común?

Como todos sabemos, como inventor de la tecnología de células solares de heterounión, Sanyo de Japón utiliza la tecnología HoFCVD para la producción en masa, ¡y su capacidad de producción alcanzó 1 GW hace casi 10 años! En realidad, esto puede ilustrar completamente la ventaja de ser el primero en actuar de la tecnología HoFCVD.

Con ventajas técnicas y de ser el primero en actuar, el CVD de alambre caliente debería haberse popularizado ampliamente. Sin embargo, durante muchos años, el equipo principal en las líneas de producción de heterounión ha adoptado la tecnología PECVD.

Según el profesor Huang Haibin del equipo de investigación fotovoltaica de la Universidad de Nanchang, sólo la empresa japonesa Sanyo dominaba la tecnología de uso de HoFCVD hace diez años, y sólo la empresa japonesa Aifake dominaba la tecnología de fabricación de equipos HoFCVD. Ambas empresas han hecho un muy buen trabajo. de guardar secretos. La industria tiene reservas casi "cero" de equipos y tecnología HoFCVD, y no conocen los puntos clave de su tecnología y los procesos clave para fabricar células de heterounión de alta eficiencia.

Además, en comparación con la tecnología PECVD, la tecnología HoFCVD utiliza el único consumible adicional: el alambre caliente, que se vende a un precio muy alto debido a su suministro exclusivo. Estos han inhibido extremadamente el desarrollo de la tecnología HoFCVD.

La tecnología PECVD se inventó unos 15 años antes que la tecnología HoFCVD [6,7] y tiene una gran cantidad de aplicaciones en diversas industrias. No importa en términos de fabricación o uso de equipos, el mundo, incluido mi país, tiene ricas reservas de tecnología y talentos para PECVD. Con el lanzamiento de Sanyo de Japón en el campo fotovoltaico, cuando la tecnología de heterounión se desarrolló fuera de Japón (principalmente en mi país), la industria generalmente eligió la tecnología PECVD.

4. Volviendo a la corriente principal, ¿puede el CVD de cable caliente superarlo?

En los últimos años, gracias a los esfuerzos del equipo de investigación fotovoltaica de la Universidad de Nanchang, la tecnología CVD de alambre caliente de China ha logrado una producción y aplicación en masa maduras, y es muy posible que el CVD de alambre caliente regrese a la corriente principal de la tecnología.

Según los informes existentes, el equipo HoFCVD de I+D nacional actual ha producido una celda de heterounión con una eficiencia de conversión de 24,7 (9BB, sin apilar oblea de silicio, silicio microcristalino, TCO especial ni capas antirreflectantes especiales. etc.), y el equipo utiliza alambres calientes nacionales de desarrollo propio. El consumo de materiales de alambre caliente para celdas de un solo vatio es sólo el uno por ciento del de los productos importados. Los equipos CVD de alambre caliente domésticos han dado un salto cualitativo en términos de capacidad de producción, gastos operativos, tasa de utilización, etc., y han alcanzado por completo o incluso superado el nivel general actual de PECVD en muchos aspectos.

El periodista se enteró de que se espera que el equipo de producción HoFCVD de línea única con heterounión a nivel de gigavatios desarrollado por Jiangxi Hankofan Semiconductor Technology Co., Ltd. reduzca el precio de la máquina principal CVD en cada línea de producción de GW. a 1 Por debajo de 100 millones de yuanes. En un futuro próximo, creo que los equipos CVD con tecnología de heterounión pronto volverán a la era HoFCVD.

5. Hanke Pan Semiconductor acaba de cumplir menos de 2 años y aún se encuentra en la etapa inicial de operación de capital.

Según la información pública de Tianyancha, la estructura de propiedad de la empresa es relativamente concentrado. El ratio de participación de los fundadores y la dirección es de 80,85. Las instituciones de inversión restantes son principalmente Xiamen Zhongnan Hongdao (9,76), una filial de Zhongnan Capital, y Fuzhou Noyan Intelligent Bank (8,82), una filial de Noyan Capital. Todavía hay mucho margen para operaciones de capital en el futuro.