东方日升22%双面AlO钝化...-崔艳峰

2018第十四届中国太阳级硅及光伏发电研讨会（ 14th CSPV） 报告人：崔艳峰 东方日升新能源有限公司 日 期： 2018-11-9 22%双面 AlOx钝化 PERC电池最新进展 公司简介 PERC电池发展现状 路线图 Risen PERC电池进展 目 录 2 4 百亿日升 世界日升 百年日升 1、公司简介 1986 2002 2017 2015 2010 进军 太阳能 销售 额 突破 1亿 约 500员工 发力 光伏组件 创业板 上市 突破 20亿销售 约 2000员工 浙江省企业技术中心 、 省级博士后工作站 扩展 互联网金融 +新材料 CNAS国家级光伏实验室 约 4000员工 橡塑产品 销售额达 1千万 约 100员工 公司成立 市级“两化融合管理 体系 贯 标试点企业” 通过“浙江制造”认证 约 6500员工 荣获“浙江省信息经济龙头 骨干企业”称号 百亿日升 世界日升 百年日升 1、公司简介  2017年，东方日升分别位列 全球组件出货 和 国内组件出货 排名 第 8名，第 7名 ；  东方日升荣获“ 2016全球新能源企业 500强卓越贡献奖 ”、“ 2017全球光伏企业 20强第 17位 ”、“ 2017全球 新能源 500强稳健成长企业”等荣誉 百亿日升 世界日升 百年日升 东方 日升（常州）新能源有限公司 ，坐落于江苏省 常州市金坛区直溪 镇，占地约 1000亩。 将建设 年产 5GW高效 单 多晶电池 、 组件 生产 车间，项目 预计分三期开展进行建设。 目前 一期 101电池车间 已投产，产能 1.7GW； 组件 2GW全部投产 ； 二期 201电池车间基建完成，预计 2019年投产，产能 1.7GW 2018.9.30 2GW组件全部投产 2018.9.15 第一片组件下线 2018.6.30 第一片电池片下线 2018.1.17 工程奠基典礼 2018.12.30 一期电池和组件全面达产 1、公司简介 量 产效率 22%，良率 95%； 百亿日升 世界日升 百年日升 2、 PERC发展现状  P-type PERC电池仍然占据市场主导地位  P-type mono PERC：稳定量产 21.6%， 2018； 22%， 2020  目前很多企业已提前达到 22%的量产效率！ 全球 不同电池技术市场份额 (ITRPV2018) P型晶硅电池量产平均效率趋势（ ITRPV2018） 百亿日升 世界日升 百年日升 3、东方日升 PERC电池进展 Ag p-Si/AlOx/SiNx/printed-Al n+ Si/SiO2/SiNx p-Si 单面 AlOx钝化的 PERC电池 双 面 AlOx钝化的 PERC电池 行业单晶 PERC电池常见结构： Ag p-Si/AlOx/SiNx/printed-Al ① n+ Si/SiO2/AlOx/SiNx p-Si Or ② n+ Si/SiO2/SiNx/AlOx  单面 AlOx膜 钝化 以 MAiA的 PECVD为代表；  ALD AlOx膜钝化包括 单面 AlOx钝化 和 双面 AlOx钝化 AlOx钝化 n+可行吗？ 百亿日升 世界日升 百年日升 3、东方日升 PERC电池进展  AlOx钝化 n+相关研究： (1) B.Hoex et al. “Surface passivation of phosphorus -diffused n+-type emitters by plasma-assistedatomic-layer deposited Al2 O3 ,” Phys.Status SolidiRRL,vol.6,no.1,pp.4–6,2012. (23) A.Cuevas et al. “ Surface recombination velocity of highly doped n-type silicon,” J.Appl.Phys., vol.80,no.6,pp.3370–3375,1996 J0 Vs Rsheet(n+ 方阻分别为 33,72,165,490Ω/□)， Al2O3 厚度 30nm *(1) 形成反型层， iVoc增加 100-200Ω/□之间， J0增加， iVoc降低 -----恰好是选 择性发射极 SE的最佳范围， 如何解决两者矛盾？ 百亿日升 世界日升 百年日升 3、东方日升 PERC电池进展  Solution 1： SiO2/Al2O3 叠层钝化 *(2) S.Bordihn,et.al. Passivation of n+-Type Si Surfaces by Low Temperature Processed SiO2/Al2O3 Stacks, 2013 IEEE n+ 方阻分别为 33,72,165,490Ω/□)， Al2O3 厚度 30nm *(2) Ref.23---热氧 Al2O3和 n+之间沉积一定厚度的 SiO2中间层， J0降低！ 百亿日升 世界日升 百年日升 3、东方日升 PERC电池进展  Solution 2：浆料研究  Al2O3进入玻璃后，玻璃结构改变，浸润性变差，腐蚀增强 正常： (正面无 AlOx) +Al2O3： *Data from Dr.zhu 正常 +Al2O3 百亿日升 世界日升 百年日升 21.14 21.16 21.06 21.06 20.96 20.86 21.14 21.19 21.27 21.22 21.45 21.23 21.49 21.33 21.48 21.73 21.54 21.55 21.95 21.87 22.05 22.08 22.19 21.34 21.38 21.25 21.35 21.36 21.28 21.36 21.37 21.44 21.46 21.94 21.53 21.73 21.61 21.93 21.98 21.77 21.76 22.14 22.07 22.34 22.32 22.36 20.00 20.50 21.00 21.50 22.00 22.50 效率（ % ） 平均效率 最高效率 3、东方日升 PERC电池进展：研发效率  通过工艺优化，研发平均效率达到 22.19%（ 1164pcs） 扩散优化 氧化优化 SE扩散优化 钝化优化 激光开膜优化 金属化优化 百亿日升 世界日升 百年日升 21.59 21.57 21.56 21.57 21.74 21.76 21.73 21.75 21.82 21.79 21.83 21.83 21.91 21.89 21.91 21.95 21.94 22.15 22.14 22.14 22.11 22.32 22.24 22.31 22.34 22.33 22.31 22.35 22.39 22.51 22.44 22.54 22.54 22.51 20.5 20.75 21 21.25 21.5 21.75 22 22.25 22.5 7月 8月 9月 10月 10-22 10-23 10-24 10-25 10-26 10-27 10-28 10-29 10-30 10-31 11-1 11-2 11-3 11-4 11-5 11-6 11-7 20.57% 21.04% 21.47% 21.57% 效率（ % ）  目前产线稳定量产效率 ~22%左右，最好班次达到 22.08% 双面 AlOx钝化 PERC电池量产效率 3、东方日升 PERC电池进展：量产效率 百亿日升 世界日升 百年日升 3、东方日升 PERC电池进展：量产效率  最高效率电池电性能：  11.3, line 3白班， 22193片电池，  主档位 22.1-22.2%之间，最高效率 22.51% Area(cm2) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η (%)* 244.32 677.0 40.3 82.43 22.51 *公司内部 测试 。 已送往日本 JET所进行第三方测试 21.6% 16.59% 21.6% 14.67% 21.6% 13.28% 21.6% 12.72% 21.6% 12.51% 21.6% 12.10% 21.6% 11.08% 21.7% 20.59% 21.7% 20.88% 21.7% 20.17% 21.7% 21.09% 21.7% 20.10% 21.7% 18.53% 21.7% 16.99% 21.8% 14.60% 21.8% 15.83% 21.8% 16.80% 21.8% 18.89% 21.8% 19.66% 21.8% 20.74% 21.8% 20.10% 21.9% 11.21% 21.9% 19.75% 21.9% 23.99% 21.9% 25.02% 21.9% 28.10% 21.9% 31.35% 21.9% 32.41% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 10月 26日 10月 27日 10月 28日 10月 29日 10月 30日 10月 31日 11月 1日 效率占比趋势图  效率 21.7%的电池占比 70%！ 百亿日升 世界日升 百年日升 3、东方日升 PERC电池进展：加严 LeTID 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Line 1-1 Line 1-2 Line 2-1 Line 2-2 Line 3-1 Line 3-2 Line 4-1 Line 4-2 Line 5-1 Line 5-2 Line 6-1 Line 6-2 Line 7-1 Line 7-2 Le TID （ %） 产线 PERC电池 的加严光 衰  日升产线质量部门抽查的 PERC电池加严光衰结果看， 衰减在 1%左右； 测试时间： 2018.10.27-11.7 测试条件： 75℃,1000W/m 2,200h 电池数量： 14条线共计 28片电池 百亿日升 世界日升 百年日升 3、东方日升 PERC电池 进展：组件功率 0% 20% 40% 60% 80% 100% 10/25 10/26 10/27 10/28 10/29 10/30 10/31 11/1 11/2 11/3 11/4 11/5 11/6 组件投档比例 360W 365W 370W 375W  所有组件均采用常规组件 BOM，无切半 百亿日升 世界日升 百年日升 下一个风口： 2019年东方日升重点 新品 400W双面组件 4 0 14 0 03 9 93 9 83 9 73 9 63 9 53 9 4 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 均 值 3 9 9 . 2 标 准 差 1 . 0 7 3 N 1 0 1 功 率 直 方 图 电池正面效率： ≥22.1% 组件尺寸： 2016×998 组件效率： ＞ 20% 400W占比： ≈15% 3、东方日升 PERC电池 进展：组件功率 无损切半 +间隙反光 +低阻焊接达成 百亿日升 世界日升 百年日升 4、东方日升 PERC电池 Roadmap 22.3% 22.6% 22.8% 23.0% 23.5% 24.0% 22.0% 22.3% 22.5% 22.6% 22.8% 23.5% 21.8% 22.2% 22.6% 23.0% 23.4% 23.8% 24.2% 2018-Q4 2019-Q1 2019-Q2 2019-Q3 2019-Q4 2020 PERC电池技术路线图 PERC研发 PERC量产  2018 Q4日升产线稳定量产效率可以达到 22%，主要得益于良好的表面钝化，激光掺杂 SE，以及严格的洁净度控制；  2019年，日升会在金属化、浆料 、 新型的钝化结构等方面进行研发，助力电池效率的进一步提升 百亿日升 世界日升 百年日升 4、东方日升 PERC组件 Roadmap 320 320 325 330 335 340 345 380 385 390 400 400 405 410 275 295 315 335 355 375 395 415 435 2018Q4 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020H1 2020H2 2018-2020东方日升组件 PERC双面组件 最高功率 路线图 120M单晶 144M单晶 左 图为 2018-2019 年量产双面组件功 率路线图，其中 400W以上组件可于 2019年 Q3正式批量 投产。 *注：组件功率均为正面功率 高效组件路线：半片 /双面半片 → 叠瓦组件 百亿日升 世界日升 百年日升 谢谢聆听！