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鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊結(jié)太陽電池中底電池制備整線解決方案(含 baseline 工藝)

鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊結(jié)太陽電池中底電池制備整線解決方案(含 baseline 工藝)

  • 分類:產(chǎn)品中心
  • 作者:
  • 來源:
  • 發(fā)布時間:2022-07-19
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【概要描述】

鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊結(jié)太陽電池中底電池制備整線解決方案(含 baseline 工藝)

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詳情

  鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊結(jié)太陽電池技術(shù)發(fā)展迅猛,電池效率高頻次破世界紀錄,已經(jīng)達到30%左右。國內(nèi)外很多優(yōu)異的科研單位和企業(yè)都在大力投入這方面的研發(fā)。但鈣鈦礦電池技術(shù)和異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)是兩種各具特色的電池技術(shù)路線,而且都只有極少量的研發(fā)組或企業(yè)可以同時在同一地點具有這兩種技術(shù)的團隊和硬件條件。這一現(xiàn)象大大拖慢了研發(fā)提效的進度。
  目前對多數(shù)重點專注于鈣鈦礦頂電池研發(fā)課題組來說,如果能有一套完整的異質(zhì)結(jié)整線研發(fā)設(shè)備,且配套好高效率的baseline工藝,將會如虎添翼!尤其是在頂、底電池的界面層處理方面,定會獲得超乎預(yù)期的效果。
  本公司董事長黃海賓博士/教授等人,專注異質(zhì)結(jié)太陽電池研發(fā)量產(chǎn)工藝研究和裝備技術(shù)研究十余年,其在全尺寸(156cm)硅片上制備的異質(zhì)結(jié)電池效率已經(jīng)超過了24.7%(第三方驗證),而且是使用其自主研發(fā)的核心CVD設(shè)備和配套設(shè)備完成的。另,其在過去的4年多時間中,配合成都某公司、北京某公司、中科院某研究所、南昌大學等多個課題組進行了鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)底電池的研制工作。對這兩種電池結(jié)構(gòu)的配合有全面的認知和獨到的理解。
  在黃海賓博士/教授的帶領(lǐng)下,本公司有足夠的實力可以為相關(guān)研發(fā)單位和企業(yè)需求提供裝備和配套工藝、甚至實驗室和產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計和建造的全套解決方案。
  詳細資料請聯(lián)系本公司取得。歡迎各方朋友蒞臨指導(dǎo),交流洽談合作。
  聯(lián)系方式:
  黃先生
  電話:13576906107;郵箱:hbhuang@hactech.cn。
  地址:江西省九江市共青城市國家高新區(qū)火炬五路
  附錄1
  鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊結(jié)太陽電池是學術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界研究熱點,其效率屢屢突破,僅用了5年的時間效率13%提升19%,如圖1所示。

 


  圖1太陽電池效率轉(zhuǎn)化


  鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊結(jié)太陽電池是由底層的異質(zhì)結(jié)電池+頂層的鈣鈦礦電池構(gòu)成,其具體的結(jié)構(gòu)千差萬別,就兩端結(jié)構(gòu)和四端結(jié)構(gòu)各舉一例如圖2所示。

 


(a)                                                                                     (b)
  圖2鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊結(jié)太陽電池結(jié)構(gòu)示意圖
  a為兩端式(Al-Ashouri et al.,Science 370,1300–1309(2020))
  b為四端式(Scientific Reports|(2021)11:15524|)


  附錄2:
  異質(zhì)結(jié)太陽電池(結(jié)構(gòu)如圖3(a)所示)主要工藝步驟包括清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、透明導(dǎo)電膜沉積、絲網(wǎng)印刷,如圖3(b)所示。其中非晶硅薄膜在HIT電池性能提升方面起到“核心”作用。

 


(a)                                                                                                                           (b)
  圖3異質(zhì)結(jié)太陽電池結(jié)構(gòu)示意(a)及工藝路線(b)


  非晶硅沉積工藝:主要指用CVD(化學氣相沉積)的方式來鍍本征非晶硅層、P型非晶硅層、N型非晶硅層,該步驟是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,也是通過鍍膜工藝取代了傳統(tǒng)PERC工藝中的擴散工藝形成pn結(jié)的關(guān)鍵。
  目前主要兩種方式:HoFCVD(熱絲化學氣相沉積)和PECVD(等離子體增強化學氣相沉積),如圖4所示。
  熱絲CVD:是利用分子在加熱的金屬絲上發(fā)生催化分解反應(yīng),并在基底表面發(fā)生沉積、聚合,從而形成薄膜。
  PECVD:是使反應(yīng)氣體在輝光放電等離子體中受激分解生成具有高反應(yīng)活性的物質(zhì),這些物質(zhì)在基底表面上發(fā)生化學反應(yīng)沉積生成薄膜。
  PECVD技術(shù)比HoFCVD技術(shù)早發(fā)明約15年,其在各行各業(yè)有著大量應(yīng)用。無論在裝備制造還是使用方面,全球包括我國對其均有豐富的技術(shù)、人才的儲備。這導(dǎo)致在日本之外的(主要是我國)異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)發(fā)展起來的過程中,選擇了PECVD技術(shù)。但HoFCVD用于異質(zhì)結(jié)太陽電池比PECVD有更大的優(yōu)勢,具體如表1所示。本公司突破技術(shù)壁壘,研發(fā)出了系列HoFCVD設(shè)備,還研發(fā)出了性能好且廉價的關(guān)鍵耗材-熱絲。采用我司自研的研發(fā)型HoFCVD設(shè)備制備的異質(zhì)結(jié)太陽電池效率高達24.7%(獲第三方認證),是使用該技術(shù)路線的全球同類產(chǎn)品的最高水平。

 


  圖4非晶硅沉積工藝


  表1 PECVD與HoFCVD的性能比較

  PECVD HoFCVD
鍍膜質(zhì)量 高,有等離子體損傷 更高,無等離子體損傷
鍍膜速度 較慢(非晶硅慢,微晶硅更加慢) 較快(相比于 PECVD,非晶硅快,微晶硅更快)
設(shè)備造價 高(射頻電源、碳基載板,勻氣結(jié)構(gòu)復(fù)雜) 低(直流電源、金屬載板、勻氣結(jié)構(gòu)簡單)
運營成本 一般 較低
顆粒污染 鍍膜氣壓幾十-幾百 Pa,易形成粉塵;需每天 NF3 等離子清洗 鍍膜氣壓幾 Pa,不易形成粉塵;可忽略該問題。
載板要求 一般碳基(石墨為主),載板是 PE放電的電極之一,參與放電,所以對其導(dǎo)電性等要求很高。 一般金屬載板。載板不參與氣體分子的裂解反應(yīng),導(dǎo)電性無要求。
繞鍍問題 原理性問題,需要載板、硅片的平整度和貼合程度要求很高才能避免。 可忽略。對載板、硅片的平整度、貼合程度要求低。
生產(chǎn)裝備結(jié)構(gòu) 臥式:載板、硅片水平放置,自動化易于實現(xiàn);粉塵顆粒易于粘附與硅片表面 立式:載板、硅片垂直放置,自動化難度高;粉塵不易與粘在硅片表面。
鍍膜均勻性 小面積高;但面積增大難度極高(因為等離子體的控制難度高,有駐波效應(yīng))。 小面積低;但面積增大容易(因為熱絲周期性排布)


  參考文獻:
  [1]同質(zhì)結(jié)vs異質(zhì)結(jié)?鈣鈦礦/硅疊層電池中底電池的選取-北極星太陽能光伏網(wǎng)(bjx.com.cn)
  [2]因為鈣鈦礦,所以異質(zhì)結(jié)?_電池(sohu.com)
  [3]新突破!異質(zhì)結(jié)+鈣鈦礦太陽能電池效率達30.09%--新聞資訊-柳創(chuàng)匯門戶(smelz.cn)

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