【太阳谷】异质结用TCO靶材的增效与降本-陈明飞.pdf

www.enamcn.com长 沙 壹 纳 光 电 材 料 有 限 公 司陈 明 飞 www.enamcn.com 1 异质结行业现状 当 前 异 质 结 电 池 的 生 产 线 不 断 扩 容 ， GW级 产 线 已 经 开 始 设 备 装 机 ， 也 不 断 有 新 的 闯 入 者 加 入 行 列 ， 随 着 异 质 结电 池 生 产 线 投 资 成 本 的 不 断 下 降 ， 异 质 结 电 池 或 会 重 复 PERC的 路 径 ， 实 现 对 后 者 的 技 术 替 代 ， 从 而 成 为 新 的 市 场 产品 主 流 。 而 成 本 和 效 率 是 制 约 HJT技 术 发 展 的 关 键 因 素 ， HJT需 要 高 昂 的 生 产 原 材 料 和 设 备 投 入 成 为 了 制 约 其 快 速发 展 的 重 要 因 素 之 一 。 未 来 ， 降 低 成 本 、 增 加 效 率 成 为 HJT电 池 行 业 的 主 要 发 展 方 向 。 目 前 HJT单 吉 瓦 设 备 投 资 成 本 已 经 从 2019年 8-10亿 元 ， 降 低 至 2020年 的 5亿 元 ， 今 年 有 望 降 低 至 4亿 元 左 右 。 银 浆方 面 ， 随 着 低 温 银 浆 国 产 化 和 “银 包 铜 ”技 术 电 极 优 化 方 案 的 应 用 ， HJT成 本 有 望 进 一 步 降 低 。 作 为 国 内 目 前 唯 一 能 同 时 批 量 供 应 异 质 结 PVD和 RPD用 TCO靶 材 的 合 格 供 应 商 长 沙 壹 纳 光 电 材 料 公 司 ， 根 据 第 一性 原 理 来 梳 理 产 品 实 现 的 底 层 逻 辑 ， 对 TCO材 料 成 分 和 膜 层 结 构 设 计 上 进 行 优 化 以 提 高 转 化 效 率 ， 为 异 质 结 增 效 、 降本 助 力 。 www.enamcn.com 2 壹纳简介 从客户端应用到自产产品的材料学底层逻辑全流程设备自主研发全流程工艺自主研发二十五年的研发与生产经验 快速响应客户需求的定制化生产 www.enamcn.com 产 品 及 创 新 历 程1996 2000 2002 2003 2013 2015 ITO靶 的 国 家 九 五 攻 关 项 目 立 项ITO靶 材 应 用 于 柔 性 ITO导 电 薄 膜 2016 2017 2019 2020ITO靶 材 应 用 于 ITO导 电 玻 璃LED芯 片 专 用 ITO靶 RPD专 用 蒸 镀 ITO靶 TFT沟 道 层 IGZO靶 及 镧 系沟 道 层 靶 光 通 讯 及 激 光 用 近 中 红 外 高透 过 率 TCO靶印 刷 OLED阳 极 ITO粉 TFT减 薄 高 阻 高 透 镀 膜 靶 材 HIT用 97/3 ITO靶 CRT电 视 导 电 涂 料 专 用 ITO粉 OLED用 IZO靶Low-e玻 璃 ZTO靶低 电 阻 ATO靶HIT光 伏 电 池 用 TCO靶隔 热 涂 料 纳 米 钨 酸 铯 粉 电 致 变 色 氧 化 镍 、 氧 化 钨靶 材 www.enamcn.com 壹 纳 光 电 的 实 践 证 明 ， 只 有 建 构 在 精 细 可 控 下 的 从 原 物 料 、 设 备 、 工 艺 过 程 检 测 与 产 品 检 测 的 底 层 逻 辑 链条 才 能 达 成 品 质 与 成 本 的 最 优 组 合 并 稳 定 供 应 ， 从 而 得 到 最 高 性 价 比 的 市 场 产 品 。 在 本 身 就 已 经 非 常 精 细 化 的 LED芯 片 行 业 ， 在 针 对 客 户 非 常 有 限 的 反 馈 下 基 于 材 料 本 质 的 底 层 逻 辑 来 充 分理 解 客 户 需 求 ， 在 生 产 端 随 时 因 应 客 户 需 求 快 速 升 级 相 应 的 生 产 与 质 量 控 制 体 系 ， 始 终 能 跟 进 在 客 户 端 的 产 品的 一 轮 又 一 轮 的 产 品 不 断 演 进 升 级 ， 成 为 在 该 行 业 直 至 现 在 的 客 户 的 10多 年 的 独 家 供 应 商 。 同 样 在 这 轮 的 异 质 结 TCO靶 材 产 品 上 ， 无 论 是 RPD靶 材 还 是 PVD靶 材 都 能 快 速 跟 进 并 超 越 原 有 供 应 商 。 www.enamcn.com◆ 高迁移率、高导电的高透薄膜◆ 复合薄膜结构 --- 降低接触电阻的功函数组合与兼顾高透高导的平衡 3 HJT电池TCO增效解决方案从TCO薄膜角度提高光电转化效率的方法： www.enamcn.com 依 靠 提 高 载 流 子 迁 移 率 来 提 高 导 电 性 是 TCO膜 的 关 键 因 素 之 一 ， 高 迁 移 率 一 般 对 应 的 就 是 光 的 高 透 过 率 ， 这样 才 能 有 效 提 高 电 池 的 短 路 电 流 。 掺 杂 浓 度 越 高 ， 载 流 子 浓 度 提 升 ， 但 迁 移 率 下 降 ， 对 应的 光 透 过 率 也 会 下 降 。锆 的 四 价 离 子 与 三 价 铟 离 子 最 接 近 ， 相 应 的 晶 格 畸 变 小 ，同 样 掺 杂 浓 度 下 ， 迁 移 率 高 。掺 杂 浓 度掺 杂 元 素 所 造 成 的晶 格 畸 变 的 变 形 量迁 移 率3.1 / 高迁移率、高导电的高透薄膜 www.enamcn.com 靶 材序 号 掺 杂 比 例 靶 材 通 氧 比 例 折 射 率@632.8nm 200°C退 火 后方 阻 方 阻(100nm) 霍 尔 方 阻 霍 尔 方 阻(100nm) 霍 尔 迁 移 率(cm2/V-S) 霍 尔 浓 度（ E20/CM2） 霍 尔 方 阻 *10/霍 尔 迁 移 率 膜 厚 折 射 率@632.8nm1 97%In2O33%CeO2 ICO SC 15% 1.99 99.62 101.16 98.00 99.52 28.45 2.15 34.98 101.55 2.03 17% 1.97 29.70 30.22 26.30 26.76 88.80 2.45 3.01 101.75 2.00 19% 1.98 19.56 19.98 18.95 19.36 128.50 2.35 1.51 102.15 2.02 21% 1.99 17.92 18.74 18.30 19.14 142.50 2.15 1.34 104.57 2.01 23% 2.01 75.82 75.06 77.30 76.53 39.65 1.91 19.30 99.00 2.03 2 94%In2O36%SnO2 ITO 1 15% 1.92 27.54 31.01 21.10 23.76 26.40 1.00 9.00 112.60 1.92 17% 1.94 24.94 27.32 22.50 24.65 28.80 8.80 8.56 109.55 1.94 19% 1.93 31.50 34.85 34.30 37.95 32.50 5.10 11.68 110.65 1.93 21% 1.93 33.85 36.88 35.80 39.00 38.30 4.10 10.18 108.95 1.93 23% 1.93 34.38 36.74 34.70 37.08 36.20 4.50 10.24 106.85 1.93 3 99.5%In2O30.5%SnO2 ITO 2 15% 1.94 25.58 26.41 26.40 27.26 45.40 4.70 6.00 103.25 1.94 17% 1.95 31.80 32.47 30.50 31.14 40.80 4.30 7.63 102.10 1.95 19% 1.96 34.50 36.36 35.30 37.21 37.90 4.20 9.82 105.40 1.96 21% 1.94 35.40 38.23 34.90 37.69 38.00 4.30 9.92 108.00 1.94 23% 1.49 41.06 44.12 34.50 37.07 38.10 4.30 9.73 107.45 1.49 4 98%In2O32%WO3 IWO 1 15% 1.95 24.76 26.04 24.10 25.34 66.90 3.25 3.79 105.15 1.95 17% 1.98 38.70 40.21 39.30 40.83 49.90 2.89 8.18 103.90 1.98 19% 1.99 36.38 37.20 36.30 37.12 59.50 2.62 6.24 102.25 1.99 21% 2.00 44.74 47.00 42.70 44.86 52.20 2.54 8.59 105.05 2.00 23% 2.01 44.10 45.82 39.00 40.52 58.20 2.50 6.96 103.90 2.01 5 99%In2O31%WO3 IWO 2 15% 1.94 30.82 29.45 29.58 28.26 73.10 2.62 3.87 95.55 1.94 17% 1.96 34.70 32.11 58.89 54.50 64.10 1.55 8.50 92.55 1.96 19% 1.98 42.08 38.44 34.65 31.65 77.20 2.12 4.10 91.35 1.98 21% 2.01 53.16 47.90 41.10 37.03 73.10 1.88 5.07 90.10 2.01 23% 2.03 73.28 65.40 29.80 26.60 75.30 2.52 3.53 89.25 2.03 表 1. 不 同 材 料 经 同 样 条 件 下 的 RPD镀 膜 后 的 迁 移 率 与 载 流 子 浓 度 www.enamcn.com 靶 材序 号 掺 杂 比 例 靶 材 通 氧 比 例 折 射 率@632.8nm 200°C退 火 后方 阻 方 阻(100nm) 霍 尔 方 阻 霍 尔 方 阻(100nm) 霍 尔 迁 移 率(cm2/V-S) 霍 尔 浓 度（ E20/CM2） 霍 尔 方 阻 *10/霍 尔 迁 移 率 膜 厚 折 射 率@632.8nm6 ITIO 1 15% 48.92 50.98 42.30 44.09 50.80 2.60 8.68 104.22 1.99 17% 50.88 53.16 46.90 49.00 49.70 2.40 9.86 104.48 1.99 19% 55.66 57.85 49.00 50.93 54.70 2.10 9.31 103.94 2.00 21% 60.83 62.99 59.20 61.30 47.60 2.01 12.88 103.54 2.00 23% 65.16 67.21 58.94 60.79 52.60 1.83 11.56 103.14 2.00 7 ITIO 2 15% 56.10 56.72 52.60 53.18 45.20 1.90 11.77 101.10 1.93 17% 62.50 65.44 64.10 67.11 46.20 1.90 14.53 104.70 1.96 19% 59.80 63.12 62.90 66.39 47.40 1.90 14.01 105.55 1.96 21% 63.30 66.47 67.50 70.88 50.90 1.70 13.92 105.00 1.99 23% 71.80 77.36 73.80 79.52 43.10 1.80 18.45 107.75 1.99 8 IWTO 1 15% 38.50 41.21 37.10 39.72 68.10 2.24 5.83 107.05 1.94 17% 51.90 55.09 56.50 59.97 53.30 1.88 11.25 106.15 1.96 19% 37.50 40.16 36.30 38.88 59.50 2.62 6.53 107.10 1.97 21% 40.80 44.04 42.70 46.09 52.20 2.54 8.83 107.95 1.99 23% 36.80 39.49 39.00 41.85 58.20 2.50 7.19 107.30 1.99 9 IWTO 2 15% 1.92 21.95 23.78 22.02 23.86 102.76 2.51 2.32 108.36 1.94 17% 1.92 25.21 27.21 24.77 26.73 101.18 2.28 2.64 107.92 1.96 19% 1.92 29.43 32.30 27.85 30.56 101.72 2.03 3.00 109.75 1.97 21% 1.93 30.87 33.81 30.31 33.19 100.70 1.89 3.30 109.52 1.97 23% 1.94 28.88 31.89 27.13 29.96 104.20 2.02 2.87 110.43 1.97 www.enamcn.com 靶 材序 号 掺 杂 比 例 靶 材 通 氧 比 例 折 射 率@632.8nm 200°C退 火 后方 阻 方 阻(100nm) 霍 尔 方 阻 霍 尔 方 阻(100nm) 霍 尔 迁 移 率(cm2/V-S) 霍 尔 浓 度（ E20/CM2） 霍 尔 方 阻 *10/霍 尔 迁 移 率 膜 厚 折 射 率@632.8nm10 IZRO 1 15% 1.91 30.00 28.28 29.79 28.08 131.80 1.46 2.13 94.26 1.98 17% 1.91 27.13 26.12 27.78 26.74 137.00 1.50 1.95 96.26 1.98 19% 1.94 28.72 29.49 29.16 29.95 130.20 1.50 2.30 102.70 2.00 21% 1.95 26.95 27.72 27.53 28.33 137.80 1.50 2.06 102.87 1.99 23% 1.97 30.14 29.89 30.49 30.23 138.80 1.35 2.18 99.17 2.00 11 IZRO 2 15% 1.92 33.12 34.91 33.07 34.86 74.66 2.35 4.67 105.39 1.96 17% 1.95 34.15 36.84 33.78 36.44 70.32 2.47 5.18 107.88 1.96 19% 1.95 32.78 35.03 32.36 34.58 75.44 2.42 4.58 106.86 1.96 21% 1.96 30.11 32.13 30.26 32.30 79.68 2.39 4.05 106.72 1.96 23% 1.96 29.36 31.41 29.39 31.45 81.86 2.40 3.84 107.00 1.96 12 ICO 1 15% 1.94 29.70 35.14 30.38 35.94 96.85 1.94 3.71 118.30 1.9717% 1.96 35.63 41.51 36.86 42.94 89.65 1.73 4.79 116.49 2.0319% 1.97 38.16 45.43 39.46 46.97 81.00 1.78 5.80 119.04 2.0421% 2.00 52.36 61.87 54.81 64.76 72.30 1.47 8.96 118.16 2.0323% 2.00 52.18 59.67 55.65 63.64 71.70 1.43 8.88 114.35 2.0013 ICO 2 15% 1.94 24.79 27.40 24.90 27.52 108.50 2.10 2.54 110.52 1.9517% 1.97 28.73 31.20 29.44 31.97 95.90 2.01 3.33 108.61 1.9919% 1.98 29.30 31.40 31.47 33.73 96.65 1.87 3.49 107.17 1.9921% 1.99 31.01 33.05 31.13 33.18 98.20 1.86 3.38 106.58 2.0123% 2.02 35.28 37.21 35.95 37.92 90.00 1.76 4.21 105.48 2.02