היתרונות של תמיכת סירת סיליקון קרביד בהשוואה לתמיכת סירת קוורץ

הפונקציות העיקריות של תמיכת סירת סיליקון קרביד ותמיכה בסירת קוורץ זהות. לתמיכת סירת סיליקון קרביד יש ביצועים מצוינים אך מחיר גבוה. זה מהווה מערכת יחסים חלופית עם תמיכת סירות קוורץ בציוד לעיבוד סוללות עם תנאי עבודה קשים (כגון ציוד LPCVD וציוד דיפוזיה בורון). בציוד לעיבוד סוללות עם תנאי עבודה רגילים, עקב יחסי מחיר, תמיכה בסירות סיליקון קרביד וקוורץ הופכות לקטגוריות דו-קיום ומתחרות.

① יחסי החלפה בציוד לדיפוזיה של LPCVD ובורון
ציוד LPCVD משמש לחמצון מנהור תאי סוללה ותהליך הכנת שכבת פוליסיליקון מסוממים. עקרון עבודה:
תחת אטמוספרה בלחץ נמוך, בשילוב עם טמפרטורה מתאימה, מושגות תגובה כימית ויצירת סרט שיקוע להכנת שכבת תחמוצת מנהור דקה במיוחד וסרט פוליסיליקון. בתהליך החמצון במנהור והכנת שכבת הפוליסיליקון המסומם, לתמיכת הסירה יש טמפרטורת עבודה גבוהה וסרט סיליקון יונח על פני השטח. מקדם ההתפשטות התרמית של קוורץ שונה בתכלית מזה של סיליקון. בעת שימוש בתהליך הנ"ל, יש צורך בכבישה קבועה כדי להסיר את הסיליקון שהופקד על פני השטח כדי למנוע מתמיכה בסירת הקוורץ להישבר עקב התפשטות והתכווצות תרמית עקב מקדם ההתפשטות התרמית השונה מסיליקון. בשל כבישה תכופה וחוזק נמוך בטמפרטורות גבוהות, למחזיק סירת הקוורץ יש חיים קצרים והוא מוחלף לעיתים קרובות בתהליך הכנת שכבת הפוליסיליקון המסומם בחמצון המנהרה, מה שמעלה משמעותית את עלות הייצור של תא הסוללה. מקדם ההתפשטות של סיליקון קרביד קרוב לזה של סיליקון. בתהליך חימצון המנהרה והכנת שכבת פוליסיליקון מסוממים, מחזיק סירת הסיליקון קרביד המשולב אינו זקוק לכבישה, בעל חוזק גבוה בטמפרטורה גבוהה וחיי שירות ארוכים, ומהווה חלופה טובה למחזיק סירת הקוורץ.

ציוד הרחבת בורון משמש בעיקר לתהליך של סימום יסודות בורון על מצע פרוסות סיליקון מסוג N של תא הסוללה כדי להכין את פולט מסוג P ליצירת צומת PN. עקרון העבודה הוא לממש תגובה כימית ויצירת סרט שיקוע מולקולרי באטמוספרה בטמפרטורה גבוהה. לאחר יצירת הסרט, ניתן לפזר אותו על ידי חימום בטמפרטורה גבוהה כדי לממש את פונקציית הסימול של משטח פרוסות הסיליקון. בשל טמפרטורת העבודה הגבוהה של ציוד הרחבת הבור, למחזיק סירת הקוורץ חוזק נמוך בטמפרטורה גבוהה וחיי שירות קצרים בציוד הרחבת הבור. מחזיק סירת הסיליקון קרביד המשולב בעל חוזק גבוה בטמפרטורה גבוהה ומהווה חלופה טובה למחזיק סירת הקוורץ בתהליך הרחבת הבור.

② יחסי החלפה בציוד תהליך אחר
לתמיכות סירות SiC יש כושר ייצור חזק וביצועים מצוינים. התמחור שלהם בדרך כלל גבוה יותר מזה של תומכי סירות קוורץ. בתנאי העבודה הכלליים של ציוד לעיבוד תאים, ההבדל בחיי השירות בין תומכי סירות SiC ותומכי סירות קוורץ הוא קטן. לקוחות במורד הזרם משווים ובוחרים בעיקר בין מחיר לביצועים בהתבסס על התהליכים והצרכים שלהם. תומכי סירות SiC ותמיכות סירות קוורץ הפכו לדו-קיום ותחרותיים. עם זאת, שולי הרווח הגולמי של תומכי סירות SiC גבוהים יחסית כיום. עם הירידה בעלות הייצור של תומכי סירות SiC, אם מחיר המכירה של תומכי סירות SiC יורד באופן אקטיבי, זה גם יהווה תחרותיות רבה יותר לתמיכות סירות קוורץ.

(2) יחס שימוש
מסלול טכנולוגיית התא הוא בעיקר טכנולוגיית PERC וטכנולוגיית TOPCon. נתח השוק של טכנולוגיית PERC הוא 88%, ונתח השוק של טכנולוגיית TOPCon הוא 8.3%. נתח השוק המשולב של השניים הוא 96.30%.

כפי שמוצג באיור למטה:
בטכנולוגיית PERC, תומכי סירה נדרשים לתהליכי דיפוזיה וחישול הזרחן הקדמיים. בטכנולוגיית TOPCon, תומכי סירה נדרשים עבור דיפוזיה קדמית של בורון, LPCVD, דיפוזיה של זרחן אחורית ותהליכי חישול. כיום, תומכי סירות סיליקון קרביד משמשים בעיקר בתהליך ה-LPCVD של טכנולוגיית TOPCon, ויישומם בתהליך דיפוזיה של בורון אומת בעיקר.

איור יישום של תומכי סירה בתהליך עיבוד התא:

הערה: לאחר הציפוי הקדמי והאחורי של טכנולוגיות PERC ו-TOPCon, עדיין קיימים שלבים כגון הדפסת מסך, סינטר ובדיקה ומיון, שאינם כרוכים בשימוש בתומכי סירה ואינם מופיעים באיור לעיל.

(3) מגמת התפתחות עתידית
בעתיד, בהשפעת יתרונות הביצועים המקיפים של תומכי סירות סיליקון קרביד, ההתרחבות המתמשכת של הלקוחות והפחתת העלויות ושיפור היעילות של התעשייה הפוטו-וולטאית, נתח השוק של תומכי סירות סיליקון קרביד צפוי לעלות עוד יותר.

① בסביבת העבודה של ציוד לפיזור LPCVD ובורון, הביצועים המקיפים של תומכי סירת סיליקון קרביד טובים יותר מאלו של קוורץ ויש להם חיי שירות ארוכים.
② התרחבות הלקוחות של יצרני תמיכה בסירות סיליקון קרביד המיוצגות על ידי החברה היא חלקה. לקוחות רבים בתעשייה כמו North Huachuang, Songyu Technology ו-Qihao New Energy החלו להשתמש בתומכי סירות סיליקון קרביד.
③ הפחתת עלויות ושיפור היעילות היו תמיד השאיפה של התעשייה הפוטו-וולטאית. חיסכון בעלויות באמצעות תאי סוללה בקנה מידה גדול הוא אחד הביטויים של הפחתת עלויות ושיפור היעילות בתעשייה הפוטו-וולטאית. עם המגמה של תאי סוללה גדולים יותר, היתרונות של תומכי סירות סיליקון קרביד בשל הביצועים המקיפים הטובים שלהם יהפכו ברורים יותר.