生产设备
适用于标准和高效太阳能 电池
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德国新格拉斯科技集团 技术创新
德国新格拉斯科技集团
技术创新
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技术创新 德国新格拉斯科技集团在合理利用资源的基础上为高效 生产流程开发创新技术，其核心竞争力在于真空薄膜技 术，湿法化学工艺，表面技术和热加工等专业技术。集 团旨在巩固现有核心竞争力的同时开发新的解决方案， 并借此拓展新的业务，将其所掌握的自动化技术、工艺 技术和工艺步骤整合技术运用到新的应用领域。
集团通过与SERIS、FhG ISE等国际研发组织和全球各 地的电池制造商进行合作，共同开发和完善工艺，在提 升太阳能电池效率的同时降低生产成本。我们相信诸如 PERC (PERC/PERT)、n型电池、IBC电池和异质结电池 等先进电池概念将成为未来晶硅太阳能电池的主体。
德国新格拉斯科技集团在持续发展其现有业务的同时开 发新的市场，提供新的生产解决方案。作为全球创新技 术的领跑者，集团欲将其专有的技术运用到可再生能 源、娱乐、不断增长的移动业务、半导体和其它消费品 行业中。
Typical Layer Stack for Heterojunction Solar Cells
德国新格拉斯科技集团致力于为晶硅及薄膜太阳能技术 提供全新设备概念和制造工艺。目前我们已掌握真空涂 层、湿法处理、热加工、自动化和工艺整合等多项专 业技术。
用于提高标准和高效电池性能的工艺应用 →→ 多晶硅蚀刻、清洁和干燥设备 →→ 硅片预清洁和脱胶设备 →→ 模块化间歇式湿法处理设备 →→ 在线式湿法处理设备 →→ 用于AR涂层和背面钝化的ICP-PECVD设备 →→ 模块化在线式溅射设备 →→ PERC电池生产组合 →→ 完整的交钥匙生产线
PVD
ITO
PECVD
(p) a-Si
PECVD
(i) a-Si
N-TYPE WAFER PECVD
(i) a-Si
PECVD
(n) a-Si
PVD
ITO
PVD
AG
4
MATERIA PCE/OCC 用于硅块蚀刻、清洁与干燥的湿处理
德国新格拉斯科技集团为清洁晶硅太阳能电池生产 所留下的硅块、硅下脚料和切锭锯下脚料而开发了 一种新的设备概念，产品名为MATERIA 。第一台 MATERIA 清洁设备交付给了一家知名美国客户。 该系统于2012年第一季度在客户现场成功安装。 MATERIA设备可以去除硅的干扰颗粒、有机和金属 污染。先进全自动的智能硅片承载器管理技术无需 人工操作，从而在减少操作员的同时最大程度地提 高产量。优异的工艺结果、高效的工序以及对水、 化学试剂和能源更低的消耗使得运营成本与传统设 备相比大大降低。
主要特点 →→ 表面清洁及去除金属 →→ 转筒系统 →→ 智能DI清洗系统 →→ 洁净、无污点的干燥硅块 →→ 优异的加工结果（金属含量显著低于竞争对手）
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GERULUS 硅晶片预清洁及脱胶系统
主要特点
几乎所有硅晶片都是通过线锯来切割的。德国新格 拉斯科技集团的预清洁及脱胶系统对切割后的硅晶 片进行了加工。其中包括去除泥浆，并将硅晶片从 其承载器上脱胶。
→→ 专利硅晶片清洁 →→ 高度集成的成熟设计 →→ 高达7,200 wph的产量 →→ 适合不间断使用：24小时/7天，360天/年 →→ 高可靠性（稼动率> 95 %） →→ 尖端的预清洁概念实现了最佳加工结果和最少的 加工时间 →→ 符合国际安全规定
GERULUS 系统可通过多种配置方式来处理任何泥 浆和胶水型号。为保证水与表面活性剂的消耗量 达到最低，该系统可以配置一台水与碳化硅循环 系统。
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10
11
7 6 1
1 运输车 2 输入缓冲区 3 预清洗-浸洗 4 除胶室 5 输出缓冲区 6 安装区域 7 废水泵站（自选） 8 去离子热水站（自选） 9 表面活性剂用量 10 污水与净水水箱 11 离心机
2
3
4
5
1
6
SINGULAR XP 创新的SINGULAR XP工具基于静态在线式生产，集在线式衬底传输和 静态加工的优点于一身。
SINGULAR XP 全自动 ICP-PECVD生产平台 SINGULAR XP ICP-PECVD是一种全自动的创新模 块化PECVD镀膜工具，适用于晶硅太阳能电池的大 规模生产。此外，SINGULAR正越来越多地应用于 适用于高效太阳能电池钝化层的开发，不论电池是 采用传统的还是新的电池概念。借此，镀膜设备同 时满足了当前和未来光伏电池生产的需求
创新的SINGULAR工具以静态在线式生产为基础， 集在线式衬底传输和静态加工的优点于一身。它方 便了复杂膜层的镀膜，例如AlOx/SiNy等不同材料的 堆积。这一工具的关键特点在于ICP-PECVD 技术。 电感耦合等离子体（ICP）的激发可以在高沉积速 度下完美控制SiNx、AlOx、 SiOxNy等各种材料的 膜层性能。 工艺的多样性，较小的工具占地面积，再加上低廉 的总体“购置成本”，使得SINGULAR成为为现有 生产线实现升级换代的理想之选。SINGULAR有助 于开发新的制造工艺，使成熟生产平台生产的电池 效能提高至20 %以上。
Standard Configuration PECVD Process Station 3
PECVD Process Station 2
SINGULAR系统具有自动化模块和镀膜模块。镀膜 模块由多个可定制的真空腔组成。
PECVD Process Station 4
IR-Process Station 1
PECVD Process Station 5
Load Lock
SINGULAR HJT for Heterojunction
singular xp for Rear Side Passivation (PERC) PECVD SiNy
PECVD AlOx
IR-Station
PS3 – PECVD Station Coating Bottom-up
PECVD SiNy
PECVD SiNy
PS2 – PECVD Station, Coating Top-down
PS4 – PECVD Station Coating Bottom-up
PS1 – IR Heating Station
PS5 – PECVD Station Coating Top-down Load Lock
主要特点 新格拉斯集团通过该系统为持续提升光伏模块的 效能和降低其制造成本做出了宝贵贡献。而这二 者正是降低光伏度电成本并实现大规模发电的前 提条件。 →→ 业内成熟的多腔ICP-PECVD镀膜工具 →→ 低廉的购置成本 →→ 适合多种工艺的模块化设计（如 SiNx、SiOxNy、AlOx、 a-Si …） →→ 单层和多层镀膜能力 →→ 双面镀膜能力 →→ 占地面积小
→→ 电器柜与气体柜集成于设备之中 →→ 有效利用电力、加工气体等原材料 →→ 低噪音（无需灰区 ） →→ 工作时间长 →→ 便于操作 →→ 便于维修 →→ 在线式清洁工序（例如清洁a-Si） →→ 定制工具配置，如使用TMB、磷化氢等特别气 体，TMAl 等有机前驱体 →→ 集成的自动化解决方案 →→ 可进行在线式集群操作 →→ 可使用各类自动片架盒
SINGULAR XP
全自动ICP-PECVD生 产平台
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LINEX 适用于清洁、制绒和清洗去磷硅玻璃的新型在线式湿法处理设备
PSG Removal 德国新格拉斯科技集团为用于标准及高效电池生产线 和超薄玻璃片的硅晶片湿法处理提供完整的自动化干 进/干出解决方案。 不断完善的工艺管理理念和创新解决方案的集成为新 一代水平是湿法处理设备的开发奠定了基础。
LINEX是用于清洁和蚀刻晶体太阳能硅晶片的水平式在 线湿法处理平台，将先进的运输系统、可持续的创新 工艺模块与成熟而有效的化学蚀刻和清洁工艺进行完 美结合。 除了制绒、去磷硅玻璃蚀刻或清洁等成熟的工艺，设 备还适用于较新颖的单面或双面工艺应用，例如抛光 蚀刻、发射极蚀刻和臭氧或超声清洁等。高度集成的 设计、高产能、高可靠性和低破损率使LINEX获得世界 各地的太阳能电池制造商青睐。
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适用于晶硅太阳能电池的标准和先进生产方式 ISOTEX 酸性SDE/Iso制绒
装载
制绒
冲洗
PorSi
PSG
P-SiO2玻璃/去除
PSG-EE
P-SiO2玻璃/去除/边缘隔离
FC
US清洁/碱性/酸性
PE 抛光蚀刻
冲洗
装载
PSG 蚀刻
冲洗
冲洗
干燥
卸载
干燥
卸载
装载
发射极 蚀刻
冲洗
PorSi
冲洗
PSG 蚀刻
冲洗
干燥
卸载
装载
US 清洁
冲洗
US 清洁
冲洗
酸性 清洁
冲洗
干燥
卸载
装载
抛光 蚀刻
冲洗
PorSi
冲洗
清洁
冲洗
干燥
卸载
主要特点
控制、精确、智能
有效，经济，灵活
→→ →→ →→ →→ →→
→→ 适用于所有在线式工艺的平台，包括温度高达 95 °C的热碱性工艺 →→ 从研发工具到完全一体化的10通道设施 →→ 晶片表面上统一的介质流动 →→ 通道之间的流动条件稳定 →→ 由于腐蚀液用量小和高硅晶片产量高而实现经 济节约 →→ 在硅晶片表面上实现快速介质交换 →→ 过程反应物的快速排出 →→ 通过每条硅晶片通道旁的智能气流降低排气量 →→ 模块化工艺单元灵活而永不过时 →→ 方便集成新的工艺选项
清洁
采用集成工艺控制的全自动工具 紧凑的工艺腔运用了创新介质和工艺管理 简单而牢固的硅晶片传输系统， 硅晶片表面与加工介质的无暗影接触 晶片的追踪和厚度测量
安全、洁净、便于使用 →→ 在加工过程中，对人与环境都很安全 →→ 按照ISO和SEMI标准设计的净化室 →→ 通过工艺介质进行温和硅晶片运输 →→ 通过分离工艺及安装模块，可方便地从各个 侧面进入工艺腔
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SILEX II 适用于生产标准和高效太阳能电池的模块化间歇式湿法化 学处理设备
模块化配置样本 SILEX II SDE
装载
卸载
清洁/蚀刻/冲洗
清洁/冲洗
干燥
清洁/冲洗
蚀刻/冲洗
清洁/冲洗
干燥
蚀刻/冲洗
清洁/冲洗
清洁/冲洗
SILEX II ALTEX
装载
卸载
SILEX II CLEANTEX
装载
清洁/蚀刻/冲洗
干燥
卸载
SILEX II CLEAN
装载
清洁/冲洗
清洁/冲洗
干燥
卸载
SILEX II C-CLEAN
装载
清洁/冲洗
干燥
卸载
德国新格拉斯科技集团为标准及高效电池生产线中的硅 晶片湿法化学处理提供完整的干进/干出解决方案。 模块化SILEX II间歇式设备提供多种工艺选项。为了实现 设计的最大灵活性，新一代的SILEX II设备采用透明模 块化设计，占地空间紧凑。该设备满足了目前和未来大 规模生产对于产能、灵活性和稳定性的需求。 基本版SILEX II系统能实现高达3,000 wph的产量，进一 步扩大工作台尺寸后可达到6000wph的产量，同时保证 低于0.01 %废品率以及较高的工艺出品率。该设备能处 理薄至120 μm的硅晶片，在前端电池工艺中领先于最 新的SEMI光伏发展蓝图指导文件。目前和未来的批量 加工应用的核心在于单晶硅的碱性制绒加工，通过优化 工艺生成的角锥形蚀刻表面具有最适宜的陷光性和接触 性。SILEX II ALTEX设备应用了无异丙醇制绒工艺，较 之传统蚀刻系统能显著节省成本。 SILEX II ALTEX设备应用了无异丙醇制绒工艺，较之传 统蚀刻系统，能显著节省成本。这一制绒工艺完全不 使用异丙醇（IPA）之类易燃、易挥发溶剂，而是根据 标准和先进电池技术各自的需求采用市场有售的添加 剂来对硅晶片进行湿法化学制绒加工。
SILEX II CLEANTEX将传统的制绒和清洁步骤与先进清 洁和调理工艺相互结合。先进清洁步骤会是今后电池 生产线中不可或缺的一部分，是进一步改进电池性能 和降低成本的关键。基于臭氧工艺的清洁操作在SILEX II湿台架上进行，在进行表面修整的同时能有效去除有 机和金属。由于化学品的成本和消耗量较低，工艺控 制简单且金属去除效率较高，臭氧化酸洗已成为半导 体行业公认的替代传统、昂贵的多步骤RCA清洁的理想 解决方案。
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传统和先进工艺应用 → 有机清洁 → 金属清洁 → 表面清洁
清洁
→ 垂直冲洗 → 喷雾冲洗
冲洗
蚀刻
干燥
→ 组合冲洗
→ 热/冷水处理 → 热空气，氮气干燥
→ 碱性制绒 → 酸性制绒 → 化学抛光/稀释 → 金属和氧化蚀刻
主要特点
可选项
→→ 高达5800 wph的高产量（四路系统）） →→ 高达95%的高稼动率 →→ 硅晶片厚度薄至120 μm（加工后） →→ 低至0.01%的破损率 →→ 通过机载数据日志和时间跟踪实现先进的工艺控制 →→ 凭借灵活的软件结构进行个性化工艺排序 →→ 集成开关盒，占地空间紧凑 →→ 凭借简洁和模块化设计实现快速安装和运行 →→ 可进行常规的和客户指定的升级
→→ 集成蚀刻和清洁工艺（BKM SINGULUS） →→ 臭氧注入设备 →→ 低表面处理承载器 →→ 适用于各种工具和应用 →→ 无金属 →→ PP, PVDF, PEEK材料 →→ 供药设备 →→ 废水处理站 →→ 化学槽监控器
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水平式运输基材的在线溅射设备 适用于不同应用的模块化设备
HISTARIS溅射设备 HISTARIS是针对特别需求设计的水平式在线溅射-镀膜 设备，能够根据不同基材尺寸进行配置，并适用于各 种层堆和产品组合。典型的应用包括太阳能控制、减 反射、封装、缓冲和铜镓、铟、i-ZnO等初期层加工， 还有对钼、铝、铜、银和NiV等金属层以及适用于新型
异质结电池技术的ITO和AZO透明导电氧化物层进行工 艺处理。设备使用在线式工艺，基材被放在专门设计 的水平传送带上进行运输。传送带可根据基材的尺寸 和质地（如太阳能硅片）进行灵活配置，装载和卸载 也可选择不同的自动化模式。
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标准性能数据 →→ 模块化配置 →→ 适用于硅片和大尺寸基材 →→ 不同基材的多重工艺 →→ 多种运输方式，包括无运送带运输 →→ 低生产成本 →→ 可自上而下和自下而上溅射 →→ 沉积前和沉积中对温度进行控制 →→ 真空底压：< 1 x 10-6 mbar →→ 标准工艺压力：2 - 5 x10-3 mbar →→ 沉积温度：可高达200 °C →→ 通过使用旋转圆柱形磁电管实现最大程度使用靶材 →→ 射材料：ITO, AZO和钼、铝、铜、银和NiV等金 属层
适用于异质结电池ITO和银沉积的HISTARIS在线 式溅射设备 电池生产的关键在于效率。新型异质结电池技术(HJT) 能达到22 %甚至更高的电池效率，并在同时降低生产 成本。 异质结电池两面是由PVD（物理气相沉积）工艺沉积的 透明导电氧化物层。 凭借HISTARIS溅射设备，硅片可以在不翻转的情况下 完成正反两面的沉积。此外，圆柱形溅射电磁管的设 计可使靶材利用率高达。
Typical Layer Stack for Heterojunction Solar Cells
PVD
ITO
PECVD
(p) a-Si
PECVD
(i) a-Si
N-TYPE WAFER PECVD
(i) a-Si
PECVD
(n) a-Si
PVD
ITO
PVD
AG
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PERCEUS PERC太阳能电池综合生产设备
PERCEUS 优化利润的解决方案 PERC电池是目前唯一能同时满足生产成本和电池效 率两方面需求，从而确保投资回报的太阳能电池生产 技术。 德国新格拉斯科技集团为背面钝化硅太阳能电池的生产 推出了一种新的方案——PERCEUS。其开发目的在于 为制造PERC电池而对现有电池生产线进行升级。
→→ LINEA II单面抛光蚀刻设备：通过湿法化学工艺 对电池背面进行抛光 →→ SINGULAR XP：利用ICP-PECVD生产工具为太 阳能电池背面的由ICP-AIOx和SiNx堆积组成的 电介质钝化层进行镀膜 →→ 最后利用LCO激光加工形成电池的背面接触层 改进后的电池带有ICP-AIOx/SiNy双重镀层 (ICP：“电感耦合等离子体”)，无需“选择性发射 极”就能实现这一转换过程。通过将这些附加的生 产工序集成到现有生产线，PERC电池的效能可提 高到20 %。
SDE/制绒
SDE/制绒
PERCEUS 用于生产PERC电 池的升级包
扩散
PSG
PECVD
扩散
PSG
PECVD
压印
压印
烧制
烧制
LINEA II 单面抛光蚀刻
SINGULAR XP 背面钝化
激光接触开孔
▼
▼
▼
SDE/制绒
单面抛光
SDE/制绒
扩散
扩散
PSG
PSG EE
背面PECVD
正面PECVD
LCO
压印
烧制
单面抛光/ CLEANING
背面PECVD
正面PECVD
LCO
压印
烧制
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SOLARE 适用于标准电池和新型PERC电池的交钥匙生产系统
德国新格拉斯科技集团携手世界各地的电池制造商共 同改进生产工艺，在提高太阳能电池的效率的同时降 低生产成本。电池概念方面的进展，如PERC（PERC/ PERT）、n型材料、IBC电池或异质结电池将推动晶硅 太阳能电池的未来。集团能够为各种类型的电池提供 完整的生产线。 德国新格拉斯科技集团为晶硅电池生产提供以下重要 工艺步骤：制绒、减反射镀膜、PSG清洁设备。
2013年第一条生产线的成功调试证明了集团有能力提 供真空涂层和湿法化学技术，并具备完整电池生产线 所需的关键工艺技术。凭借独特的涂层技术（PID效应 是指当太阳能组件与地面形成高强度负电压，其所形 成的电位差会对太阳能电池造成损害，这种负面影响 还会导致高达30 %的效能损失），集团旗下生产线所 生产的电池是100 %无PID的。 德国新格拉斯科技集团还会该生产线配置了适用于生 产PERC太阳能电池的升级包。这将进一步增加电池效 率。 未来的晶硅太阳能电池行业将追求更薄的硅片，更高 的电池效率和更完善的背面钝化工艺。
1
2
01 晶片堆分裂，装载/检查 02 SDE和制绒 03 形成结点
3
4
5
6
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04 去除磷硅酸盐玻璃/边缘隔离 05 SINGULAR – 适用于钝化和减反射涂层工艺的 ICP-PECVD生产平台 6/7 压印/烧制 08 测试/分拣
8
←
总部
←
全球子公司
中国 SINGULUS TECHNOLOGIES SHANGHAI Tel. +86 13918298537 greens.pan@singulus.com.cn
南美洲 SINGULUS TECHNOLOGIES LATIN AMERICA LTDA. Tel. +55 1121 6524-10 rodolfo.mignone@singulus.com.br
法国 SINGULUS TECHNOLOGIES FRANCE S.A.R.L. Tel. +33 3 893111-29 singulus@club-internet.fr
新加坡 SINGULUS TECHNOLOGIES ASIA PACIFIC PTE LTD. Tel. +65 674 119-12 sales@singulus.com.sg
德国 SINGULUS TECHNOLOGIES AG Niederlassung Fürstenfeldbruck Tel. +49 8141 3600-0 sales@singulus.de
台湾 SINGULUS TECHNOLOGIES TAIWAN LTD. Tel. +886 2 2748-3366 sales@singulus.com.tw 美国和加拿大 SINGULUS TECHNOLOGIES INC. Tel. +1 860 68380-00 sales@singulus.com
薄膜沉积
表面工程
热处理
湿法化学
德国新格拉斯科技集团——技术创新
德国新格拉斯科技集团在合理利用资源的基础上为高效生产流程开发创新 技术。集团旨在巩固现有核心竞争力的同时拓展其他业务，包括将工艺技 术和科学解决方案与机械和设备工程相结合。集团目前掌握真空薄膜和等 离子体技术、湿法化学处理和热加工等专业技术。 德国新格拉斯科技集团将持续发展其核心业务，并将其专有的技术运用到 消耗品、娱乐、能源、移动设备和半导体等新的领域。
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