S.C ALD-800:单批15915片M10!TOPCon效率新高

近年来,全球能源转型持续加速,太阳能光伏作为核心驱动力之一,其电池技术的迭代升级始终是业界关注的焦点。在这一进程中,提升太阳能电池效率和稳定性,最大限度地捕获并转化太阳能,成为各国科研与产业界的共同目标。其中,电池钝化技术的重要性日益凸显,它能够有效减少表面复合损失,是提升电池性能的关键环节。从早期的PERC(钝化发射极背面接触)电池,到当前广泛关注的TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)电池,先进的钝化层技术扮演着不可或缺的角色,直接影响着电池的光电转换效率和长期可靠性。
钝化层的选择和制备工艺对于太阳能电池的性能至关重要。氧化铝(Al₂O₃)因其优异的介电特性和有效的表面钝化能力,被广泛应用于太阳能电池制造中。尤其是在TOPCon电池中,氧化铝层更是作为其隧穿氧化层钝化接触结构的核心组成部分,承担着发射极钝化的关键任务。高质量的氧化铝薄膜能够显著降低少数载流子复合,从而大幅提升电池的开路电压和填充因子。目前,主流的氧化铝薄膜沉积技术主要包括原子层沉积(ALD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。在这两类方法中,ALD技术凭借其独特的优势,率先应用于光伏领域的氧化铝薄膜沉积,为产业带来了新的突破。
原子层沉积(ALD)技术,顾名思义,是一种在原子尺度上精确控制薄膜生长的技术。其基本原理在于利用前驱体(如三甲基铝TMA)和氧化剂(如水蒸气)交替脉冲进入反应腔体,通过表面自限制反应,在基底表面逐层沉积原子。这种逐层生长的特性赋予了ALD技术独特的优势:它能够制备出厚度均匀、致密性高、共形性优异的超薄薄膜。在太阳能电池制造中,这种对薄膜厚度和质量的精确控制,对于实现高效钝化至关重要。例如,在TOPCon电池中,钝化层通常只有几纳米厚,ALD技术能够确保这层超薄氧化铝膜的均匀覆盖,从而最大程度地发挥其钝化效果,有效减少因表面缺陷引起的能量损失。虽然也曾有一些公司尝试通过空间ALD或在线ALD等方式来优化这一基本原理,但在当前的市场应用中,传统的时间批式ALD仍然是主流且成熟的解决方案。
在中国太阳能光伏产业蓬勃发展的背景下,国内设备制造商正积极投入研发,不断推出具有国际竞争力的先进设备。深圳的S.C公司,作为中国太阳能电池生产设备领域的代表性企业之一,近年来在ALD技术领域取得了显著进展。该公司推出的ALD-800系统,正是针对太阳能电池制造中的氧化铝钝化需求而设计的一款垂直批式ALD设备。这款设备不仅体现了中国企业在高端制造领域的创新能力,也为全球光伏产业的效率提升提供了重要的技术支持。在2025年,全球光伏市场对高效率、低成本电池生产设备的需求持续旺盛,S.C公司的ALD-800系统无疑为这一需求提供了强有力的响应。
Batch ALD: Shenzhen S.C’s ALD-800 vertical batch tool supports up to 15,915 M10 wafers per batch with tunable film thickness from 1 nm to 10 nm.
S.C公司的ALD-800系统采用垂直批式设计,集成了4个工艺腔室,旨在实现高效率、大批量生产。在产能方面,这款设备展现出卓越的性能。根据外媒在2025年提及的数据,ALD-800系统单批次可处理M10尺寸硅片多达15,915片,或G12尺寸硅片11,368片。这些数据突显了其在高通量制造方面的巨大潜力,对于追求规模效应和降低单位生产成本的光伏制造商而言,无疑具有极大的吸引力。在2025年,随着太阳能电池产能的不断扩大,设备的高效处理能力成为企业保持竞争力的核心要素之一。
除了高通量,ALD-800系统在薄膜厚度控制方面也表现出高度的灵活性和精确性。该设备支持1纳米至10纳米范围内的薄膜厚度调节。这种精细的厚度控制能力,使得制造商可以根据不同电池结构和工艺要求,灵活调整钝化层的参数,从而优化电池性能。例如,上述批次处理能力(单批次M10尺寸硅片15,915片或G12尺寸硅片11,368片)是在4纳米薄膜厚度条件下测得的。这意味着,在兼顾高产能的同时,设备依然能保持对超薄膜层的高度精确控制,这对于TOPCon等对钝化层厚度敏感的先进电池技术尤为关键。
在运行参数方面,ALD-800系统展现了其在工业应用中的稳定性和适应性。设备的工作温度范围在150至300摄氏度之间,操作压力可在1至100毫巴(mbar)之间调整。其主要使用的前驱体为三甲基铝(TMA)和水蒸气/氧气(H₂O/O)。这些参数的合理设定,确保了氧化铝薄膜的生长质量和工艺的稳定性。对于光伏制造而言,设备运行的稳定性直接关系到生产线的良率和效率。
设备的维护保养是其长期稳定运行的关键。ALD-800系统在维护设计上考虑了工业生产的实际需求,包括一年一次的清洗间隔,以及一次腔室清洗仅需12小时,通过喷砂和纯水清洗完成。这种便捷高效的维护方案,有助于减少停机时间,保障生产线的连续性。同时,该设备的额定功率最高达260千瓦,在设备选型和工厂能耗管理中需要予以充分考虑。高效率、低维护需求和合理的能耗,共同构成了该设备在市场上的核心竞争力。
值得一提的是,ALD-800系统在运行可靠性方面也表现出色,其额定运行时间(Uptime)高达98%。高设备运行时间是衡量工业设备性能的重要指标,直接反映了设备故障率低、稳定性高的特点。对于光伏电池生产线而言,任何非计划停机都意味着巨大的经济损失,因此98%的运行时间意味着制造商可以最大限度地利用设备,提高产能利用率和投资回报率。结合2,280秒的单批次循环时间,上述批次处理量很可能即是设备的每小时产能,进一步证实了其在工业生产中的高效性。
展望未来,随着全球对可再生能源需求的持续增长,太阳能电池技术正朝着更高效率、更低成本、更长寿命的方向不断演进。N型电池技术,尤其是TOPCon和HJT(异质结)电池,已成为行业发展的重要趋势,它们对核心材料和设备提出了更高要求。ALD技术作为一种能够提供原子级精确薄膜沉积的工艺,无疑将继续在这些先进电池技术的产业化进程中扮演关键角色。中国企业如深圳S.C公司在ALD设备上的持续创新,不仅巩固了中国在全球光伏制造领域的领先地位,也为全球能源转型贡献了中国智慧和中国方案。这些技术进步正推动着整个光伏产业链的协同发展,加速全球能源结构的优化升级。
对于国内跨境行业的从业者而言,关注像ALD-800这类在光伏高端制造领域取得突破性进展的国产设备,具有重要的参考价值。这不仅有助于我们了解前沿技术的发展动态,也能洞察全球供应链的潜在变化,为我们拓展海外市场、深化国际合作提供有益的视角。在当前全球贸易和技术竞争日益激烈的背景下,及时捕捉并分析这些行业热点,对于制定前瞻性的战略规划至关重要。
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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/sc-ald-800-15915-batch-topcon-leap.html


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