可修复式设计的Trident喷头实现低成本印刷

太阳能制造商期望能够获得一种单步、非接触式的操作工艺,并可通过对氮化硅的ARC层进行蚀刻并对硅发射极进行扩散性掺杂而获得更高效率的前接触面。能够将金属化工艺与蚀刻/扩散工艺分离开来的选择性发射极技术具有将两方面性能最大化的潜力。

       对此,Trident工程经理TY Chen表示,蚀刻材料可通过Trident 256Jet-S喷头喷出并在350°C的温度下对氮化硅ARC层进行蚀刻。当温度达到800°C时,n型掺杂将扩散至硅活性发射极。完成所有步骤所需的仅为一步后期水洗工艺。与丝网蚀刻或激光蚀刻等传统的接触式选择性发射极工艺相比,在非接触工艺中使用Versa Etch蚀刻/n型掺杂被认为可实现节省十倍级的硅料费损。费损率目前在0.5-1.0%的范围内,使用此工艺可将其降低至0.1%。

      Trident 256Jet-S工业用喷头是专为太阳能应用设备而设计。这种喷头由具有化学惰性的不锈钢材质制成,并具有可修复式设计,其喷嘴可进行拆卸、超声波清洁并重新组装。TY Chen表示,这些特性使得Trident喷嘴的使用时间能比市场上同类产品多出5倍。

      与Trident深度合作的翔德光电股份有限公司(DPC)总经理刘致奚表示,256Jet-S 采用独有可维修设计和惰性不锈钢结构,寿命高达同类产品的 25 倍,平版丝网的 100 倍以上。可维修设计,可将喷嘴板拆下、以超声波清洗然后重新组装。由于每个 256 喷墨头喷嘴比人的头发丝更细,该特性有助于确保喷嘴保持畅通无堵,从而实现可靠的高质量性能和延长喷墨头寿命。目前,Triden喷头在经由DPC印刷机进入大生产线,墨水用量可节省20-50%。

       而要达到较理想的良率,使用与256Jet-S 兼容 Trident 的单步 Versa Etch™ 蚀刻剂/ n-掺杂物材料,用于太阳能正向接触层 (c-Si) 的选择性喷墨发射极应用,也是一个要素。Trident 256Jet-S 喷墨头和 Versa Etch 蚀刻剂/n-掺杂物综合使用可达到其他选择性发射极方法的高电池效率 (0.5-1.0%) 和精确淀积性能(已证明可达50微米印刷),同时具备不接触、单步完成和成本高效等其他优势。而使用 Versa Etch 的喷墨掺杂和蚀刻是一种混合工具,可与丝网印刷或电镀金属接触层一起使用。

      TY Chen介绍,目前推向市场的蚀刻/n型掺杂材料是通过喷头进行取用,公司其它相关应用工具也同样在研发过程当中,其中包括晶硅应用工具如作为种子层的喷射钯,以及波按摩应用工具如碱性蚀刻的喷射等。据悉,Trident同时还在开发可用于晶硅和薄膜工艺中的喷墨沉积扩散屏障。