應用材料(Applied Materials)推出新一代離子植入系統Solion XP,內建圖形化摻雜製程,以及更先進的精密及製程控制,藉此消除製程中會降低良率的步驟,量產出轉換效率高達22%以上的太陽能電池單晶矽(a-Silicon)太陽能電池,並提高晶圓對晶圓的重複精準度和良率。
應用材料全球產品經理Wesley Skinner表示,新一代離子植入系統Solion XP已於9月30在歐洲太陽能光電會議暨展覽會(EU PVSEC)展出,吸引眾多參觀者目光。 |
應用材料全球產品經理Wesley Skinner表示,以太陽能產業的摩爾定律觀之,太陽能市場每12個月產能就會增加10瓦,且太陽能電池轉換效率提升0.6%。不過,現今已難再借助調整材料拉升轉換效率,而須透過架構改變。
Skinner進一步指出,太陽能電池製造商目前正自P型架構太陽能電池轉為生產N型架構單晶矽太陽能電池,藉此大幅提高電池轉換效率,並減少每瓦的生產成本。然而,傳統太陽能製程中的擴散機台雖可投產出高轉換效率的N型架構單晶矽太陽能電池,但製程相當複雜且太陽能轉換效率的分級(Binning)範圍太廣,因此難以符合太陽能電池供應商對於生產成本和良率的要求。
也因此,應用材料將過去已廣泛應用於半導體製程的離子植入系統,延伸應用至太陽能電池製造,以提高太陽能轉換效率,同時增加產能,並降低製造成本。目前,該公司已囊括用於太陽能製造的離子植入系統高達80%市占,太陽能電池製造商採用此機台生產的總產能已達600瓦;應用材料並再於近期發布新一代離子植入系統Solion XP,能提高太陽能電池轉換效率達22%以上,並強化良率和製造成本競爭力。
據了解,傳統的P型架構單晶矽太陽能電池架構的表面圖案為直線,而新的N型架構表面直接移至背面,且形狀有所變更,為多個圓圈,故量產N型架構太陽能電池需要如精密布圖、優質硼摻雜等技術,以減少製造步驟並簡化生產程序。Solion XP內建的圖形化功能,可精密控制摻雜物接面深度、劑量及硼和磷的配量,促使高效率的載子活化作用,降低N型基板上先進電池結構的整體熱積存。
此外,Solion XP擁有較前一代更強的圖形化功能和更高的系統產出,其封閉環路式控制的多通道垂直掃描架構可確保晶圓對晶圓的重複精確度,進而提升電池轉換效率等級範圍和良率。Skinner強調,相較於前一代離子植入系統每小時產能達一千至一千一百片,Solion XP每小時產出高達三千多片,可降低每片晶圓成本達50%,亦即從0.1調降至0.05美元;且太陽能電池轉換效率等級範圍僅19.1~19.6%,顯著提高良率和縮減製造成本。