采用管式PECVD的方法对硅片进行氮化硅镀膜，通过一系列分析PECVD镀膜原理，探索了硅片表面均一性、卡点的导电导热性、反应温度的均匀性以及电场均匀性对氮化硅膜色差的影响。结论表明，硅片表面微观结构差异较大会造成比表面积明显差异，从而使氮化硅薄膜厚度产生显著差异，表现出不一样的颜色。当导电导热性、反应温度的均匀性以及电场均匀性较差时，气体的反应速率差异较大，同一硅片不一样的区域的氮化硅膜层生长速率不同，膜层厚度也不同，即易产生色差片。

  随着技术的不断成熟，要求太阳电池的质量和外观也慢慢变得高。目前，常用等离子增强化学气相沉积（PECVD）法沉积氮化硅，在晶硅太阳电池表面上一层小于100纳米的薄膜，氮化硅薄膜作为一种重要的薄膜材料,具有优良的光电性能、钝化性能和机械性能。它不仅是优良的太阳电池减反射膜，并且还有很好的表面和体钝化作用，能提高太阳电池的转换效率。在实际商业运用中，用PECVD沉积氮化硅薄膜的技术已较为成熟，光伏太阳电池行业普遍的使用板式PECVD和管式PECVD，但管式PECVD法制备的氮化硅薄膜色差问题难以解决，色差会使太阳电池的外观不良，必须重新晶硅太阳电池氮化硅膜产生色差的影响因素研究返工，使得生产所带来的成本高居不下。本文将对此问题进行实验分析。

  多晶硅片（156mm×156mm）、氨气（NH3）、硅烷（SiH4）、氮气（N2）、HF（49%）、去离子水。商业化石墨舟（上海弘枫石墨制品有限公司），石墨舟清洗机（苏州赤诚洗净科技有限公司），石墨舟烘箱（无锡四联科技有限公司），PD-380A型管式PECVD（深圳市捷佳创微电子设备有限公司），电子扫描显微镜。

  在清洗机中加入体积浓度为16%的HF溶液，再将石墨舟整舟放入清洗机中清洗，并开启鼓泡酸洗4小时，然后在水槽中清洗6小时。清洗结束之后，吹干石墨舟上的水分，然后在烘箱中150℃下烘8小时。烘干的石墨舟以备实验使用。

  承载硅片的石墨舟在给硅片镀氮化硅膜之前，有必要进行饱和，即镀舟。按照实验的要求设定镀舟的条件，包括气体流量、压力、温度、时间等条件。用饱和后的石墨舟承载硅片，按照实验的要求设定镀膜工艺。

  等离子体增强化学气相沉积法沉积薄膜的原理[2]如图1，PECVD是一种射频辉光放电的物理过程和化学反应相结合的技术，在保持很多压力的原料气体中，输入直流、高频或微波功率，产生气体放电，形成等离子体[3]。

  当开启射频电源时，在阴极和阳极之间会产生高频交变电场，电子在电场的加速下便获得能量。当这些电子和气体中的原子或分子发生非弹性碰撞时，有可能发生电离产生二次电子，二次电子再进一步和气体中的原子或分子碰撞电离..如此反复进行，产生大量的光子、电子、带电离子、受激分子和原子或化学性质十分活泼的活性基团（如SiH,NH基团），但其间正、负电荷总数处处相等。等离子体中的离子、分子、原子或活性基团与周围环境和温度相同，但其非平衡电子则由于质量很小，平均温度可比其他粒子大一至二个数量级，因此通常要在高温条件下才能实现的许多化学反应，在低温甚至室温下也能实现。在淀积等离子体氮化硅时，并不是等离子体中所有SiH4和NH3的反应都能生成理想的薄膜，只有表面反应才能生成所需的薄膜。活性基团SiH和NH被传输到基底表面，二者发生表面反应生成Si-N网络，其中还可能结合一定量的SiH和NH基团[4]。其反应式可简写为

  晶硅太阳电池表面氮化硅薄膜产生色差是由其表面不一样的区域的氮化硅颜色不同造成的。根据表1所示，厚度可由椭圆偏振仪精确测量，氮化硅薄膜的厚度和颜色有一一对应关系，在能够估计厚度范围的情况下，可根据氮化硅薄膜的颜色和表1中所列的颜色作比较，来确定氮化硅膜的大约厚度。

  传统晶硅太阳电池的生产的基本工艺过程分别为清洗制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷和烧结等步骤，其中清洗制绒工艺将极度影响硅片表面的绒面的均一性。取两片清洗制绒后硅片，在同一条件下进行PECVD镀氮化硅膜，片1的表面均一性较差，如图2中a和b是片1的不一样的区域的微观结构，a中有大量细小的线的比表面积增大。虽然b的表面均一性较为好，但整体上片1的表面均一性较差；片2的表面均一性良好，如图3，其绒面大小约2.13μm。通过实验表明，通过PECVD沉积在片1表面的氮化硅薄膜产生了色差，即部分区域偏红，部分区域偏白。这是由于同一条件下，反应气体流量相同，比表面积大的区域沉积的氮化硅厚度越小，而比表面积小的区域则反之。相比之下，片2表面均一性较好且无色差，如图4。可见，硅片表面微观结构差异较大会造成比表面积明显差异，从而使氮化硅薄膜厚度产生显著差异，表现出不一样的颜色，即色差。

  晶硅太阳电池的生产的全部过程中，管式PECVD是用石墨舟作为载体，将硅片送入炉内的，硅片紧贴在石墨舟的舟叶内壁，每片硅片有三个卡点作为支撑点，石墨舟如图5。卡点的作用除了支撑的作用以外，还有导电导热的作用。因此，研究卡点的导电导热性对氮化硅膜色差的影响十分必要。实验组的石墨舟使用旧卡点且带有大量氮化硅薄膜；对照组的石墨舟使用全新卡点，两组实验为同一个石墨舟，卡点不同。实验结果见图6。

  由图6可知，实验组的旧卡点导致的色差片数量明显多于新卡点。旧卡点上带有大量氮化硅膜层，使卡点的导热导电性能发生较大改变，原来的工艺难以匹配旧卡点。因此，旧卡点产生的色差片相对要多。

  管式PECVD炉管内有5个温区，控制着管内温度的稳定性和气体反应温度的稳定性。为了研究反应温度的均匀性对氮化硅膜色差的影响，实验组镀膜时的5个温区分别为470℃、430℃、470℃、430℃、470℃；对照组镀膜时的5个温区分别为440℃、440℃、440℃、440℃、440℃。其他条件相同条件下，每组分别统计10舟，结果见图7。

  进一步研究色差片产生的原因发现，如图7，炉管内有5个温区温度高低不均，产生了大量的色差片，这个因素影响很明显，因为温度会影响气体反应速率，温度高反应剧烈，膜层生长较快，温度低反应缓慢，膜层生长较慢，所以同一硅片会产生色差，保证炉管内温度均一性非常重要。

  如图8所示，在石墨舟中相邻的两片舟叶之间通电后会产生电场，气体从舟叶之间流通时，含有不同电荷的离子在电场中运动，并沉积在硅片和石墨舟叶上。为了研究电场均匀性对氮化硅膜色差的影响，我们用一个新舟和一个旧舟分别在同一个工艺以及炉管中进行镀膜，结果见图9。

  由图9能够准确的看出，旧舟的色差片数量明显高于新舟，经过经常使用，反复清洗，旧舟的舟叶表面的平整度比新舟要差。电场是有平行的两叶舟叶通电后产生，那么当舟叶表面的平整度发生明显的变化时，电场就会发生改变。因此，同一硅片的不一样的区域的氮化硅膜层生长速度不同，由此产生色差。

  在具体的生产中，还有很多其他因素会产生色差片，例如石墨舟的清洗情况、石墨舟的镀舟情况及单层膜和多层膜的工艺条件等等。采用PECVD镀膜产生的情况较为复杂，需后来者进一步研究与探讨。

  1.硅片表面微观结构差异较大会造成比表面积明显差异，从而使氮化硅薄膜厚度产生显著差异，表现出不一样的颜色，即色差。

  2.卡点的导电导热性能发生较大改变时，原来的工艺难以匹配旧卡点。因此，旧卡点产生的色差片相对要多。

  3.温度会影响气体反应速率。温度高反应剧烈，膜层生长较快，温度低反应缓慢，膜层生长较慢，那么，同一硅片就会产生色差。

  4.当舟叶表面的平整度发生明显的变化时，电场就会发生改变。因此，同一硅片的不一样的区域的氮化硅膜层生长速度不同，由此产生色差。

  特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更加多信息而非盈利之目的，同时并不意味着赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权属于原本的作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

  募资10亿元！金辰股份加码高效组件、电池自动化生产线日，金辰股份发布了重要的公告称，公司非公开发行A股股票募集资金金额不超过100,000万元（含100,000万元），将大多数都用在“金辰人机一体化智能系统华东基地项目”及“高效电池片PVD设备产业化项目”，募集资金投资项目主要围绕公司主要营业业务展开。（一）金辰人机一体化智能系统华东基地项目公司拟在江苏省苏州市太湖国家旅游度假

  11月29日，金辰股份发布关于部分募集资金投资项目增加实施主体、实施地点及延期的公告。（一）年产40台（套）隧穿氧化硅钝化接触高效太阳电池用平板式PECVD设备项目增加实施主体、实施地点及延期的情况及原因公司拟增加募投项目“年产40台（套）隧穿氧化硅钝化接触高效太阳电池用平板式PECVD设备项目”

  光伏新时代论坛金石能源深度报告大腔室PECVD对异质结（HJT）产业化的重要意义

  9月23日、24日，2022年光伏新时代论坛暨第十一届“北极星杯”2022年度光伏影响力品牌评选颁奖典礼在南京举行，光伏产业链企业、行业机构、发电集团、资深专家等一百多家企业和机构代表参加了论坛活动。福建金石能源有限公司战略副总裁金屹应邀出席，产线项目部总经理庄辉虎受邀作《大腔室PECVD对异质结

  2022年，由于光伏技术的逐渐成熟，产品加速从P型向N型的过渡。从光伏技术发展角度来看，TOPCON和异质结是目前热点。业界通常认为：TOPCON是面向过去的技术，表现为和传统电池PERC兼容性较好，兼容PERC设备，设备投资所需成本也低；异质结面是向未来新技术，效率更加高，发电能力更强，未来还可以发展钙钛矿/

  从金辰股份官微获悉，近日，金辰股份首台套微晶HJTPECVD量产设备成功交付发货。HJT异质结是下一代高效光伏电池技术，PECVD设备又是异质结技术路线年，金辰股份组建团队开始研发HJTPECVD设备；2021年6月，金辰股份自主研发的首台HJTPECVD设备进驻晋能科技并成功通过设备工艺验证；

  TOPCon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池技术，2013年由德国Fraunhofer太阳能研究院首次提出。TOPCon电池结构为N型硅衬底电池，在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，大大降低表面复合和金属接触复合。计算表明，TOPCon电池

  北极星太阳能光伏网获悉，12月29日，中微半导体设备（上海）股份有限公司（简称“中微公司”）发布了重要的公告称，公司拟以上海理想万里晖薄膜设备有限公司(“理想万里晖”)投前估值36亿元为交易价格，以公司自有资金现金方式向理想万里晖投资1亿块钱，交易价格在评估结果32.99亿元的基础上溢价9.12%，认购理想万里晖新增注册资本424.0028万元人民币，公司持股票比例由3.6929%增加至4.7735%。

  日前，安徽华晟新能源宣布与薄膜设备制造商上海理想万里晖达成了一项全新的战略合作，双方致力于开发大产能异质结专用PECVD设备。据介绍，双方团队计划在10层CVD设备上采用新技术进行量产及工艺可行性方面做研究，开发更低成本、更大产能的CVD设备。目前，华晟正在做前期厂务动力设施的施工准备工作，设备计划于今年11月份搬入现场。

  金辰股份：拟定增募资不超3.8亿元 用于异质结电池片PECVD设备项目

  4月6日，金辰股份发布了重要的公告称，中国证监会发行审核委员会当日对公司非公开发行股票申请进行了审核。根据审核结果，公司本次非公开发行股票申请获得通过。据悉，金辰股份此次拟非公开发行不超过3173.38万股股票，募集资金不超过3.8亿元，用于光伏异质结（HJT）高效电池片用PECVD设备项目及补充流动资金。

  硅料本周硅料价格持稳；单晶复投料主流成交价格为60元/KG，单晶致密料的主流成交价格为58元/KG；N型料报价为71元/KG。供给侧看，本月硅料产出环比小幅度下降，是2月份生产天数少所致；新产能继续投产爬坡释放增量产出，3月份或有新产能正式投产，将再度增加P型用料的供给压力。而N型用料本月仍有支撑，

  本周价格持稳。M10单晶硅片（182mm/150μm）成交均价稳定在2.00元/片，周环比持平；N型单晶硅片（182mm/130μm）成交均价稳定在2.02元/片，周环比持平；G12单晶硅片（210mm/150μm）成交均价稳定在2.89元/片，周环比持平。本周硅片端和电池端僵持博弈，价格暂未调整。供应方面，1月硅片产出58.69GW，环

  北极星太阳能光伏网获悉，近日，德国太阳能硅片生产商NexWafe表示，公司已成立美国子公司，用以评估在美国开发建设数GW级太阳能硅片生产设施的可行性，计划的硅片初始产能目标是6GW，美国硅片厂的建设地点和相关的区域激发鼓励措施还未确定。NexWafe将把EpiNex生产技术应用到美国硅片制造计划中，该技术也

  1月30日，弘元绿能发布业绩预告，预计2023年年度实现归属于母企业所有者的净利润7.3亿元~8亿元，与上年同期相比，将减少约23.03亿元到约22.33亿元，同比减少73.62%~75.93%。公告表示，业绩变动根本原因是，报告期内，全球经济环境复杂，公司所处行业新增产能大规模释放，行业竞争博弈加剧，产业链产品

  1月27日，TCL中环发布2023年度业绩预告。关于业绩变动原因说明，公告指出，2023年，光伏产业链价格下降逐步提升光伏发电经济性，驱动终端装机稳步上升，全球光伏新增装机规模大幅度增长。随着产业链各环节产能的释放，终端装机和上游供应走向失衡，产能扩张导致竞争博弈加剧，产业链价格波动下行，利润

  1月25日，双良节能披露业绩预告，经公司财务部门初步测算，预计2023年度实现纯利润是14.8亿元到16.2亿元，同比增长54.81%到69.45%，扣非纯利润是13.2亿元到14.7亿元，同比增长46.99%到63.69%。对于业绩变动原因，双良节能表示，公司节能节水装备受客户节能减排需求的驱动销售稳定增长，多晶硅还原炉及

  硅料本周硅料价格趋势持稳，单晶复投料主流成交价格为57元/KG，单晶致密料的主流成交价格为55元/KG；N型料报价为64元/KG。从交易层面看，本周仍处于2月份签单期内，部分厂商已完成2月签单，但预计周内仍有订单成交。从供给侧看，硅料厂供给趋向稳定，新产能继续稳定投产爬坡，N型料供给整体较为刚性，

  单晶硅片周评-预估2月产出减幅明显 价格出现小幅反弹（2024.1.25）

  本周市场小幅反弹。M10单晶硅片（182mm/150μm）成交均价涨至2.00元/片，周环比涨幅0.5%；N型单晶硅片（182mm/130μm）成交均价涨至2.02元/片，周环比涨幅1%；G12单晶硅片（210mm/150μm）成交均价维持在2.89元/片，周环比持平。本周价格持续上涨的根本原因是部分春节期间开工的电池公司开始备货。供应方面

  本周市场弱势运行，M10尺寸小幅下跌。M10单晶硅片（182mm/150μm）成交均价跌至1.99元/片，周环比跌幅0.5%；N型单晶硅片（182mm/130μm）成交均价降至2.00元/片，周环比跌幅2.91%；G12单晶硅片（210mm/150μm）成交均价维持在2.89元/片，周环比持平。供应方面，N型产能切换速度超预期，P型M10逐步转为

  行业供应过剩发酵企业盈利大幅萎缩2024年的到来，在光伏制造业却鲜少看到人们在新年欢喜迎春的朝气，随着各环节供应链在2023年加速产能的投放，行业供应面临严重超过标准，其中以电池环节更甚，技术的迭代下，既有的506GWPERC电池产能迭加以TOPCon为首的670GWN型高效电池产能，2023年末总产能达到1,100GW以

  光伏行业情势急转。主旋律正从需求端“星辰大海”转向供给端“群雄逐鹿”，主要矛盾正从行业增长转向彼此竞争，投资机会正从系统Beta转向个体Alpha……在行业转变的关键时点，晶硅产业链上的巨头们，暗潮涌动，姿势各异，表现了各自对未来发展的不同理解和态度，也将深刻影响未来的产业格局。01技术路

  在光伏产业链中，电池环节是驱动光伏技术进步的核心，也是促进行业持续降本增效的动力。纵观十年来的发展，不论是p型时代的一路赶超，还是n型时代的TOPCon、HJT和XBC百花齐放，光伏电池的技术迭代历程，同样是电池企业的发展史。台企的黄金时代在2015年以前，台湾太阳能电池企业“风光无两”，昱晶、茂

  福莱蒽特研究院&华能清能院！就HJT、钙钛矿等新型光伏技术签署合作协议

  从福莱蒽特未来技术研究院官微获悉，11月27日，杭州福莱蒽特未来技术研究院有限公司（简称“福莱蒽特研究院”）与中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司（简称“华能清能院”）签署合作协议。协议主要围绕福莱蒽特研究院与华能清能院在HJT、钙钛矿等新型光伏技术领域的合作，包括新型封装技术的权威

  在n型迭代浪潮中，TOPCon先行，今年已有密集项目落地，预计明年规模更为庞大，另一方面BC技术因其高效率、平台化等优势，闯入n型战局。作为n型技术的另一条代表路线，异质结怎么样应对两者的夹击，企业又将如何坚定信心，推动异质结产能、效率、降本等方面实现新突破？产能落地缓、市场需求起与密集投产

  10月23日，云南国际中标广西华磊新材料有限公司分布式光伏特许经营项目。项目位于广西平果市，规划建设分布式光伏16.5兆瓦，同步融入分布式光伏直流接入电解铝母排4兆瓦及新能源汽车充电桩。项目投运后，预计每年可为广西华磊公司提供绿电1597万千瓦时，节约标准煤约638吨，减少二氧化碳排放量15922吨

  据彭博新能源财经（BNEF）最新发布的《BangladeshPowerSectorattheCrossroads》报告中指出，由于光伏技术成本的不断降低，太阳能将在2025年成为孟加拉国最便宜的能源；到2030年，带有储能电池的太阳能系统(PVS)的平准化电力成本(LCOE)将比新建火力发电厂更便宜。目前，孟加拉国建设公用事业规模太阳能

  自2022年以来，光伏电池技术进入由p向n迭代大潮，TOPCon、HJT、XBC三大技术均有拥趸者。而近期，n型技术路线之争，正因隆基而变得更激烈。9月5日，隆基绿能举行半年报业绩说明会，董事长钟宝申在会上表示，在接下来的5~6年，BC电池会是晶硅电池的绝对主流，未来隆基绿能很多产品都会走向BC技术路线。