异质结(HJT/HIT)电池镀膜解决方案

1. 核心：透明导电氧化物电极 – 磁控溅射

这是HJT电池中最典型、最关键的PVD工艺环节。

• 靶材： ITO或IWO，但目前产业界绝对主流是掺铝氧化锌。

• 工艺气体： 氩气，通常加入少量氧气或氢气。

• 技术优势与关键作用：

  • 横向导电： 收集非晶硅层产生的电流，并将其传导至金属栅线。

  • 减反作用： 优化光学性能，增加光进入硅片的光程。

  • 保护作用： 保护脆弱的多孔非晶硅层免受后续金属化工艺的损伤。

  • 高透光率与低电阻率： 通过溅射工艺可以精确调控TCO薄膜的电学和光学性能。

• 挑战与解决方案：

  • 等离子体损伤： 溅射过程中的高能粒子（离子、原子）可能会轰击并破坏下方超薄且敏感的非晶硅/晶体硅界面，导致钝化效果下降，开路电压受损。

    • 解决方案： 采用高频射频溅射或极低功率直流溅射等“软”溅射技术。优化工作气压、增加电极间距，最大限度地降低粒子能量，是HJT溅射设备的核心技术壁垒。

2. 金属电极 – PVD的潜在应用

为了进一步降低成本和提升效率，PVD金属化是替代传统丝网印刷的重要方向。

• 技术： 热蒸发 或 磁控溅射

• 工艺流程（以栅线为例）：

  1. PVD沉积种子层： 通过热蒸发或溅射沉积一层非常薄的金属层（如铜、银）。

  2. 图形化： 使用掩膜或光刻技术定义出栅线形状。

  3. 电镀加厚： 通过电镀将栅线加厚到所需的高度和导电能力。

• 优势：

  • 更细的栅线： 可以制备出宽度小于20µm的超细栅线，远优于丝网印刷（通常>40µm），减少了遮光损失。

  • 高宽比大： 栅线可以做得又高又窄，在减少遮光的同时保证良好的导电性。

  • 降低银耗/无银化： 使用铜等廉价金属替代昂贵的银浆，大幅降低材料成本。

• 挑战：

  • 工艺复杂度高： 增加了图形化步骤，设备投资和运营成本高。

  • 铜的扩散问题： 铜原子会扩散到硅中，成为复合中心，严重破坏电池性能。需要完美的阻挡层技术（如PVD溅射NiV或Ti层）。