一支充滿激情的10人團(tuán)隊(duì),勇于創(chuàng)新、敢于嘗試;一群平均年齡28歲的年輕人,充滿激情、富于創(chuàng)造;一個(gè)剛成立不久的研發(fā)中心卻成了光伏科技創(chuàng)新的中堅(jiān)力量。
12月12日,黃河公司高效電池研發(fā)實(shí)驗(yàn)室歷時(shí)3個(gè)月,完全自主獨(dú)立研發(fā)出的新結(jié)構(gòu)高效IBC電池破殼而出,該電池工藝路線是專門針對青海、西藏等高紫外線地區(qū)定制研發(fā),為國內(nèi)其他區(qū)域的定制化電池研發(fā)提供了新的思路、方法和可供參考的經(jīng)驗(yàn)。
與常規(guī)電池相比,此款I(lǐng)BC電池在300-500nm的短波范圍內(nèi)的光吸收提高了5-10%,在500-1100nm波段范圍內(nèi)光吸收提高1-2%。
電池轉(zhuǎn)換效率提升是整個(gè)光伏行業(yè)的一致追求。目前IBC電池是最先進(jìn)的高效電池之一,但是工藝難度大,尤其背面叉指狀PN結(jié)的制備最為復(fù)雜困難。
此新結(jié)構(gòu)IBC電池的一大亮點(diǎn)是背面超精細(xì)的PN結(jié)圖案和背電極設(shè)計(jì)。常規(guī)激光設(shè)備無法滿足精度要求,而電池研發(fā)工程師常紀(jì)鵬負(fù)責(zé)開發(fā)的,擁有十二道工序的超高精度光刻工藝能夠很好滿足設(shè)計(jì)要求。在此前,光刻設(shè)備用于半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)過程,很少用于電池研發(fā)。
“這個(gè)工藝流程不僅可以滿足IBC電池前后端的工藝匹配,而且精度要比常規(guī)的激光設(shè)備工藝精度更高,為以后超精細(xì)的IBC電池背面PN結(jié)區(qū)域設(shè)計(jì)提供了一種可行的技術(shù)支持及工藝路線。我們的最終目標(biāo),是要將目前所有電池中比較好的一些優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,制作一種高效、穩(wěn)定的定制化N型電池?!背<o(jì)鵬說。
掩膜制備及其后續(xù)處理是比較關(guān)鍵且難把握的一項(xiàng)工藝,清洗過后仍殘留水印的問題一直困擾著研發(fā)團(tuán)隊(duì)。在嘗試各種掩膜厚度及對應(yīng)的清洗刻蝕方案,前后使用了上百塊硅片試驗(yàn)后,才取得了穩(wěn)定、可靠、成熟,高精度的光刻掩膜工藝,并先后攻克了圖形化離子注入、前表面制絨、圖形化激光開槽、背面圖形化金屬電極印刷等多個(gè)制備工藝。一次深夜微信群的討論中,有人提出將掩膜層變薄、同時(shí)將清洗液的濃度減小的方案,通過實(shí)驗(yàn),讓團(tuán)隊(duì)苦惱許久的水印也終于消失了。
白天做實(shí)驗(yàn)、晚上一起討論,利用閑暇時(shí)間歸納、總結(jié)的畫面更是屢見不鮮,可以說,充滿激情地一同拼搏是這支電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)的制勝法寶!
我們在皮秒激光的掩膜區(qū)開槽環(huán)節(jié),遇到了N區(qū)開槽寬度和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不匹配,以及激光功率和頻率,和開槽寬度不匹配的問題,通過不斷調(diào)整工藝參數(shù)和重復(fù)實(shí)驗(yàn),我們最終將IBC電池N區(qū)的開槽寬度,控制在了±5微米以內(nèi),為IBC電池效率的提升邁出了關(guān)鍵一步。”電池研發(fā)員李得銀說。
參數(shù)匹配、工序優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析、反復(fù)實(shí)驗(yàn)……從量變到質(zhì)變,是一個(gè)漫長的過程,看似枯燥乏味的實(shí)驗(yàn),成果卻有著非凡的意義。團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人都是一把“鑰匙”,他們不僅要精準(zhǔn)地打開每一項(xiàng)技術(shù)突破之“鎖”,更要在全員合力推動下打開公司創(chuàng)新發(fā)展的大“鎖”。
“在沒有任何可供參考經(jīng)驗(yàn)的情況下,我們將掩膜層厚度擴(kuò)散方阻大小及均勻性等作為攻關(guān)重點(diǎn),通過不斷的工藝優(yōu)化及數(shù)據(jù)分析,最終實(shí)現(xiàn)了最佳掩膜層厚度、最優(yōu)的掩膜層清洗方案、最優(yōu)的方阻大小及均勻性控制。”電池研發(fā)員王冬冬說。
試,才有機(jī)會。干,才能成功。
也許正如他們所說的“技術(shù)突破靠的是團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同創(chuàng)新,靠的是大家的集體智慧?!痹谧灾鲃?chuàng)新的探索道路上,在這個(gè)年輕的團(tuán)隊(duì)中,奇跡正在發(fā)生……
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