创新生产设备
适用于PERC – HJT –
TOPCon – Tandem 和更多电池概念
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德国新格拉斯科技集团 创新电池概念 德国新格拉斯科技集团在合理利用资源的基础上制造高 效的生产设备，旨在巩固并进一步拓宽其现有的核心 竞争力。 德国新格拉斯科技集团核心竞争力包括真空镀层技术、 表面处理、湿法化学处理和热加工技术，为全球太阳 能、半导体、医学技术、消费品和信息存储行业提供生 产设备。集团将其掌握的自动化和工艺技术运用到所有 设备、工艺和应用领域。 如何采用一种智能且高效的方式生成能量是当今人类面 向未来的一项挑战。太阳能正是可持续能源供应的前沿 支柱之一。能源向可再生能源的过渡为发电带来了机遇 与挑战。高效光伏电池应运而生。现代存储技术与电池 技术将大幅提高环保能源的使用。
光伏创新技术 我们凭借集团旗下的生产设备在提高电池效率的同时 降低制造成本。展会期间您将有机会近距离了解这些 适用于薄膜太阳能电池（CIGS, CdTe）、高效晶硅 太阳能电池（PERC, HJT, IBC, HBC, TOPCon）和 tandem太阳能电池的生产设备：
国新格拉斯科技集团
创新技术
→→ 先进真空薄膜镀层（溅射、蒸发、PECVD） →→ 湿法化学处理 →→ 热加工（硒化、硫化） →→ 适用于晶硅和tandem太阳能电池制备的薄膜和 晶片技术相结合
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未来电池概念
未来电池概念：
电荷载流子选择性钝化接触 电荷载流子选择性钝化接触（例如：异质结或TOPCon 太阳能电池）的概念能通过减少或几乎消除接触区的 电子与空穴复合损耗进一步提高转换效率。（通过引入 PERC降低背面损耗，使电池效率已经达到了21.5 %）。
未来电池概念：
晶体异质结技术（HJT） 硅基异质结太阳能电池将太阳能电池转换效率提升至 创历史的23 %，由此成为晶硅光伏领域的热门话题。 →→ 通过沉积掺杂的a-Si薄膜形成结和BSF（背场） →→ 通过高纯本征a-Si层实现优良钝化→高Voc →→ 与标准电池相比，温度系数Tc更佳，能量输出更高
减少接触区的复合是通过引入窗口层来实现的。这些 窗口层只将一种载流子（+ 或 -）传输到其各自接触 区，并使另一种载流子远离。这些选择性传输层通常 由掺杂的硅层膜来实现。
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未来电池概念
未来电池概念：
TOPCon太阳能电池 隧道氧化层钝化接触（TOPCon太阳电池）基于在超薄 隧道氧化层上覆盖掺杂硅薄膜，具有优良的钝化和接 触性能。到目前为止，该电池效率已达到25.7 %。 →→ 具有载流子选择性，薄氧化硅隧道氧化层钝化背 面接触 →→ 重掺杂伪晶硅传输层 →→ 无需任何背面图形 →→ 低接触电阻，高填充因子 →→ 载流子一维流动 →→ 加工过程中耐高温（无非晶硅层）
未来电池概念：
IBC太阳能电池 交叉背接触（IBC）太阳能电池或更普遍的背接触/背 结太阳能电池（BJBC）是一种通过将发射极和发射极 接触移至电池背面来避免任何正面遮蔽的先进方法。 →→ 两个电极均在背面，无遮蔽 →→ 材料质量要求高：载流子必须通过完整的晶圆厚度 →→ 需要进行优良的钝化：前表面复合速度低 →→ 难点：定义和分离同一面的两类电极
IBC太阳能电池主要依靠传统生产方法，具有将转换效 率提高至25%的潜力。 最后，将HJT（高Voc）和IBC（高Jsc）的优势结合为 异质结背面接触电池（HBC）可使单结c-Si技术的转 化效率达到26.6 %。
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未来电池概念
未来电池概念：
包含钙钛矿顶层电池的串联太阳能电池 钙钛矿型太阳能电池包含一种钙钛矿结构化合物（最常 见的是一种有机-无机混合型化合物）作为光吸收层。 钙钛矿材料生产成本低，制造简单。钙钛矿具有吸收谱 宽、电荷分离快、电子与空穴传输距离长、载流子分离 寿命长等固有特性，是一种极具潜力的叠层太阳电池顶 层电池技术，打破了晶体硅基单结太阳电池30 %效率 的肖克利-奎瑟极限。
→→ 吸收系数高：薄（几微米）光活性吸收材料即可满 足性能需求，材料消耗少 →→ 损耗极低 →→ 开路电压/带隙比比例高 →→ 非辐射复合率低 →→ 带隙可调
Tandem太阳能电池需要一个晶体硅底电池。比如现今 广泛应用的PERC生产线可通过添加钙钛矿所需的工艺 步骤（例如正面电极光活性层的共蒸发和透明导电氧 化层的溅射）升级至叠层结构。
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SILEX II 适用于太阳能电池槽式清洁和蚀刻工艺的模块化自动湿法处理设备
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自动干进/干出解决 方案。 模块化SILEX II槽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。
SILEX II 8000能达到8000wph的产量。工艺槽尺寸更 小的SILEX II 4000则适用更低的生产要求，产量可达 4000wph。 这两台SILEX II设备都拥有极高的工艺良 率和低至0.01 %的破损率。
SILEX II
湿法处理设备
SILEX II 槽式湿法处理设备 SILEX II ALTEX设备使用无异丙醇制绒工艺，较之传 统蚀刻设备能显著节省成本。该制绒工艺可根据标准 和先进电池技术各自的需求进行调整。 SILEX II CLEANTEX 将传统的单晶硅蚀刻和清洁步骤 与先进清洁和调试工艺相互结合。高效清洁步骤会是 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
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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
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。
SILEX II CLEAN 适用于沉积工艺前/后的清洗步 骤。根据电池工艺流程和需求，可针对RCA、臭氧清 洁或轻微蚀刻工艺单独进行配置。
标准特征 →→ 高达8000 wph的产量 →→ 稼动率可达95 % →→ 破损率低至0.01 % →→ 硅片厚度低至120 μm (根据要求<120 µm) →→ 个性化灵活工艺排序 →→ 机载调节产能的调度软件 →→ 机载性能分析软件 →→ 臭氧强化清洁和蚀刻工艺 →→ 迅速、稳定的无异丙醇制绒工艺 →→ 合理有效的冲洗和干燥
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LINEX 适用于清洁、碱性与酸性蚀刻、单面加工、抛光蚀刻、 去磷硅玻璃和臭氧应用的在线湿法处理设备
LINEX 在线湿法处理设备 德国新格拉斯科技集团为用于标准及高效电池生产线 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 一代水平式湿法处理设备的开发奠定了基础。
LINEX为在线湿法处理平台，配备水平式硅晶片运输 系统，是对先进的运输系统、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的完美结合。
除了这些成熟的工艺，设备还适用于单面处理、抛光 蚀刻、发射极蚀刻和臭氧处理等新型应用。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。 未来电池概念：TOPCon太阳能电池 隧道氧化层钝化接触（TOPCon太阳电池）基于覆盖掺 杂硅薄膜的超薄隧道氧化层，具有优良的钝化和接触 性能。到目前为止，该电池效率已达到25.7 %。 德国新格拉斯科技集团为TOPCon高效太阳能电池生产 提供重要生产步骤：在线湿法处理和真空沉积（PVD & PECVD）。
LINEX
在线湿法处理设备
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标准性能特征 可作研发工具，完全集成后为10道设备 在5道或10道设备中碱化工艺可达90 °C →→ 抛光蚀刻至 10 µm →→ 臭氧集成 →→ 晶圆表面介质流动均匀 →→ 线路流动条件一致 →→ 易集成新/附加工艺选项 →→ 最高可达98 %的稼动率 →→ 高产量和最优性能 →→ 低运行成本 →→ 低至0.01 %的破损率 →→ 占地面积小 →→ SSE至5 µm 控制、精确、智能 →→ 采用集成工艺控制的全自动在线湿法处理设备 →→ 紧凑的工艺模块运用了创新介质和工艺管理 →→ 简单牢固的晶片传输系统 →→ 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 →→ 工艺过程可靠、环保、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晶片运输 →→ 可从各个侧面进入工艺模块
LINEX 工艺应用 最终清洗（单晶硅/多晶硅）： 晶片隔离后用超声波&添加剂清洗硅片 碱性制绒（单晶硅）： 超短工艺时间，出众的美学效果 单面蚀刻： →→ 适用于TOPCon 应用的a-Si单面蚀刻 单面抛光（单晶硅/多晶硅）： →→ 高达5 µm的酸性或碱性背面抛光 臭氧： 先进清洁技术
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GENERIS PVD 适用于异质结电池的在线溅射设备
溅射技术 德国新格拉斯科技集团自1995年成立后已售出超过 8000台涂层设备，既可用于标准溅射工艺也可作为超 高真空沉积设备用于半导体、数据存储、装饰性涂层 和其它应用所需的约0.2 nm超薄层处理。
电池生产的重点在于效率。异质结电池技术(HJT)能在 将电池效率提高到23 %的同时降低生产成本。新研发 的GENERIS PVD设备是专为光伏高效电池生产而设计 的水平式在线溅射工具。
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。集团掌握包括真空薄膜技 术、湿法化学处理、表面技术和热加工等专业技术， 旨在巩固现有核心竞争力的同时拓展其它业务。
异质结电池两面为PVD（物理气相沉积）沉积的透明 导电氧化层(TCO)。该设备适用于非传统性的层堆，例 如ITO, AZO等透明导电氧化层。这些薄膜拥有极低的 吸光率和极强的导电性，是异质结电池技术不可或缺 的重要组成部分。非晶硅层堆不存在溅射损伤。整个 工艺过程基材温度控制在200 °C以内，保证层堆性能 最优化。
集团将运用其掌握的自动化技术和工艺技术研发创新 产品，开拓其它具有潜力的业务领域。
GENERIS PVD
适用于异质结电池的 在线溅射设备
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GENERIS PVD标准性能 GENERIS PVD溅射设备能在全真空不间断且硅片无需 翻面的情况下对其正反两面的接触层进行沉积。可选 择性集成溅射层退火工艺。金属(如Ag)镀膜也在同一 设备中完成。通过使用圆柱形磁电管溅射，可在降低 生产成本的同时最大程度使用靶材。
适用于ITO, AZO等透明导电氧化层，如HJT →→ 可同时对多个基板进行工艺 →→ 三种可选模式：
其它标准应用包括减反射层、阻挡层、前驱体层和Al, Cu, NiV等不同金属层。设备采用在线式工艺，通过专 门设计的承载器传输基板并隔离边缘。传送装置位于 设备下方，确保其干净不受污染。装载和卸载可选不 同的自动化模式。
→→ 模块化配置 →→ 低生产成本和高稼动率 →→ 溅射方向可选自上而下/自下而上 →→ 可配置溅射序列 →→ 对整个工艺过程进行温度控制 →→ 通过旋转式圆柱形磁电管最大程度使用靶材 溅射材质：ITO, AZO和Ag, NiV, Cu, Al等金属 →→ 可选单边/双边模式 →→ 可根据客户要求定制手动或半自动式实验室版本
GENERIS PVD设备凭借模块化实现高度灵活性
GENERIS Lab LOADING UNLOADING
→→ GENERIS LAB →→ GENERIS PVD 3000，效率约3000片/小时 →→ GENERIS PVD 6000，效率约6000片/小时
LOAD TMP PROCESS 1 TMP PROCESS 2 1TMP PROCESS CHAMBER
EXTENSION CHAMBER
GENERIS PVD 3000 LOADING UNLOADING
LOAD CHAMBER
BUFFER CHAMBER
EXTENSION CHAMBER
TMP PROCESS 1 TMP
GAS TMP PROCESS 2 TMP SEPARARTION
LOAD CHAMBER
BUFFER CHAMBER
EXTENSION CHAMBER
TMP PROCESS 1 TMP PROCESS 2 TMP
EXTENSION CHAMBER
LOAD CHAMBER
LIFT
GENERIS PVD 6000 LOADING UNLOADING
GAS TMP PROCESS 3 TMP PROCESS 4 TMP SEPARARTION
EXTENSION CHAMBER
BUFFER CHAMBER
LOAD CHAMBER
LIFT
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GENERIS PECVD 适用于PERC太阳能电池AlOx和SiNy层的在线PECVD设备
GENERIS PECVD 适用于PERC太阳能电池AlOx和SiNy层的在线 PECVD设备 电池生产的重点在于平均生产成本。PERC技术能在将 电池效率提高到近22%的同时降低生产成本。新研发 的GENERIS PECVD设备是专为太阳能大批量生产的 特殊需求而设计的水平式在线工具。
PERC太阳能电池两面均为介质钝化层。通过AlOx覆盖 SiN叠层薄膜沉积实现背面钝化。正面的SiNx层既可用 于钝化，也可用于抗反射涂层(ARC)。该设备非常适合 经济高效的大批量生产，具有高稼动率和清洁时间短 的优点，能最大化利用原材料。整个工艺可控制基板 温度在450 °C左右，以保证最佳的薄膜层性能。
GENERIS PECVD设备可在全真空不间断环境下对晶 圆的两面进行沉积。AlOx和SINy两种工艺由气体分离 腔室实现。因此，GENERIS PECVD可根据客户需求 进行配置：
→→ 完整PERC工艺：背面AlOx + SiNy ，正面SiNx →→ AlOx + SiNy用于PERC背面钝化 →→ 正面SiNx和/或背面ARC和/或背面只有覆盖层 其中第一种配置能够在同一工具中对所有PECVD层进 行沉积，为新安装的PERC工厂提供了一种更优惠更具 吸引力的解决方案。 该设备使用一种在线工艺，将基板放在特别为晶圆(最 大尺寸可达M4)而设计的承载器上进行运输。该传输系 统位于设备下方，处于洁净的环境条件。装载和卸载 可选择不同的自动选项。 →→ 今后，GENERIS PECVD还将为更多先进和超高效 电池结构如PERT，IBC，TOPCon/POLO电池等提供 掺杂a-Si层的单面沉积工艺。
GENERIS PECVD
适用于PERC太阳能电 池AlOx和SiNy层的 在线PECVD设备
电感耦合线性等离子体源 (ICP) →→ 温和的涂层工艺，不会对发射极或界面造成损坏 →→ AlOx和SiNy高效动态沉积，从而减少等离子体源的 数量，降低功耗 →→ 合理有效地使用气体 →→ 最短清洁和维护时间
GENERIS PECVD 标准性能特征 晶圆/托盘
64 (8 × 8)
周期
28.8 s/tray
总生产量
8000 wafer/h
GENERIS PECVD总结:
稼动率
≈ 97 %
→→ 适用于每一种太阳能电池结构 →→ 可调节生产量，可配置工艺模块的数量和顺序 →→ IC-PECVD保证温和的涂层工艺，不会对发射极或 界面造成损坏 →→ 工艺全程晶圆温度可控 →→ 全真空不间断PECVD →→ 合理高效地使用气体 →→ 晶圆尺寸：最大为M4 →→ 腔室和托盘设计能减少寄生沉积 →→ 洁净空气中的托盘往返传输系统 →→ 8000 晶圆/小时，稼动率 ≈ 97 % →→ 为今后的电池架构做好准备，例如钝化触点
计划停机时间
≈ 2.5 %
MTBM
240 h
MTTM
4-8 h
装载
装载锁
工艺模块AIOx
气体隔离
工艺模块SiNy
卸载锁
卸载
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高科技基础设施 电力供应 UPS
空调 HVAC
工艺冷却水 PCW
真空
生产
Exhaust
循环设备 Air
咨询及规划
设计和工程
→→ 场地评估&选择 →→ 可行性研究 →→ 场地总体规划 →→ 规划和概念设计研究 →→ 总体研究&模拟 →→ 工艺技术和设备评估 →→ 可持续性分析和能源型效率审计 →→ 成本和进度模型 →→ CoO计算
→→ 所有工程学科的基础、初步和详细设计 →→ 设备系统集成 →→ 空间管理 →→ 建筑信息模型 →→ 许可、代码&环境规范 →→ 价值工程&优化成本 →→ 早期组合包研发 →→ 协助获取许可证 →→ 工程、施工和总承包(EPCM & EPC)
Waste 废水 Water WWT
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的智能解决方案。 压缩气体 CDA
技术性气体
化学药剂/ 工艺媒介
超纯软水 UPW
设施
Exhaust 废气 Air
Waste
气体净化 Water
(预) 施工和项目管理
安装、服务、维修
→→ 商务管理 →→ 设计管理 →→ 空间管理 →→ 工程管理 →→ 合同管理 →→ 启动&调试 →→ 完工资料 →→ 保修管理 →→ 工程、施工和总承包(EPCM & EPC)
→→ 工艺设备服务 →→ 持续的框架服务 →→ 设施系统优化&基准化分析 →→ 工作包安装 →→ 技术人员 →→ 工程、施工和总承包(EPCM & EPC)
←
全球子公司
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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 – 创新技术 德国新格拉斯科技集团在合理利用资源的基础上研发和组装全新的高效生产 设备，并广泛应用于全球太阳能、半导体、医学技术、消费品和光盘领域。 集团核心竞争力包括涂层技术、表面处理、湿法化学和热加工等多种工艺。
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