ALD 在高效PERC电池的新发现

面对高效PERC电池市场的快速发展和逐渐激烈的竞争，最终组件产品的可靠性和产品质保期成为一个业界关注的一部分。效率衰减一直以来是单晶PERC电池产品最为关注质量问题，然而却没有一个行之有效解决方案。

就在最近的第九届国际晶硅光伏会议(ICCSPV2019， Belgium)，新南威尔士大学发布了一项最新研究结果，他们发现，PERC电池采用ALD钝化， 尤其是采用微导专利的ALD镀膜技术，PERC电池在抗LeTID的性能上具有显著的提升作用。有意思的是，这个结果是和现有PERC电池采用PECVD背钝化工艺相比较下得到的。他们通过对下面的实验结果进行对比得出结论，ALD和PECVD镀膜技术在降低LeTID衰减中的有着明显不同的表现。根据新南威尔士大学的分析，其原因在于ALD 三氧化二铝薄膜具有高质量，致密无针孔的特性，可以有效阻挡氮化硅薄膜中的氢原子向电池内部的扩散，从而减少LeTID衰减。而PECVD氧化铝薄膜由于存在较多缺陷和针孔，无法阻挡氢原子向电池内部的扩散，因而无法避免由SiNx:H造成的LeTID衰减。这个发现在组件产品的长期稳定性能方面显然具有重要意义。

ALD技术对提升PERC电池LeTID的结果，无疑为采用ALD钝化技术的电池生产带来重大利好消息。实际上ALD技术对PERC电池性能进一步提升的潜力并不仅限于此。最近，微导联合新南威尔士大学在ALD钝化PERC电池抗PID性能方面也取得了新的进展。

在光伏组件所谓的PID抗老化测试中，通常认为在高温，高湿和高电压条件下，组件玻璃中的钠离子扩散对电池结构的破坏是影响组件抗PID性能的重要因素之一。尤其是对双面电池组件更是如此。组件封装材料的选择是目前解决PID问题的有效途径之一，然而采用特殊封装材料必然带来组件成本的提升。那么能否利用ALD材料致密无针孔的特性提升电池本身抗PID性能呢?答案是肯定的。下图显示，通过微导和新南威尔士大学共同开发的专利技术的处理的PERC电池，甚至可以达到无PID衰减，而该技术成本远远小于选择“PID free”封装材料!微导首席技术官黎微明博士认为：“原子层沉积技术早在上世纪八十年代就作为钠离子阻挡层，大量用于以碱玻璃为材料的电发光显示器的产业化生产上，其主要原因就是因为ALD薄膜具有致密性高无针孔的材料特性，因此我对ALD在PERC电池上的抗PID的优秀性能并不感到惊奇。我们正在联合微导客户和合作单位，加快相关技术的产业化，推动采用ALD技术的抗PID电池尽快投入市场。”

继江苏微导与新南威尔士大学在去年宣布共同开发基于ALD技术的新一代高效太阳能电池以来，双方已围绕ALD镀膜技术特点开发出多个针对高效光伏电池的全新应用。在后PERC电池技术，正如Bram Hoex 教授指出，ALD在所谓载流子选择性钝化技术方面也具有重要应用。今年5月，微导在全球首次推出了ZR4000X2等离子体增强的PE-ALD设备平台以及ALD隧穿氧化硅工艺，可以在保证表面钝化的基础上达到最佳的隧穿层均匀性，确保电流收集均匀性和器件性能。在近期的PERC电池已经TOPCON电池验证工作中，已经显示出其量产技术的先进性和可持续性。微导全新ZR4000X2产品线保持了所有ALD技术的优秀特性，同时又增加了多种工艺的兼容的强大功能。 采用微导专利PEALD技术制备的SiO2遂穿层及原位参杂多晶硅技术具有较高的iVOC (>730mv)和良好的少子寿命(>1.7 ms), 显示出ALD是在今后的PERC升级TOPCON技术中将成为不可或缺的手段。微导以其核心ALD技术不断创新，在提升现有高效PERC电池的效率，性能和可靠性方面不断进取，同时引领行业，共同推进下一代高效电池技术升级，微导依靠自主知识产权的ALD技术必将持续贡献价值。