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高效電池研發跑出“黃河速度”
發布日期:2019-12-25 來源:青海新聞網
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一支充滿激情的10人團隊,勇于創新、敢于嘗試。

一群平均年齡28歲的年輕人,充滿激情、富于創造。

一個剛成立不久的研發中心,卻成了光伏科技創新的中堅力量。

12月12日,公司高效電池研發實驗室歷時3個月,完全自主獨立研發出的新結構高效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定制研發,為國內其他區域的定制化電池研發提供了新的思路、方法和可供參考的經驗。

與常規電池相比,此款IBC電池在300-500nm的短波范圍內的光吸收提高了5-10%,在500-1100nm波段范圍內光吸收提高1-2%。

電池轉換效率提升是整個光伏行業的一致追求。目前IBC電池是最先進的高效電池之一,但是工藝難度大,尤其背面叉指狀PN結的制備最為復雜困難。

此新結構IBC電池的一大亮點是背面超精細的PN結圖案和背電極設計。常規激光設備無法滿足精度要求,而電池研發工程師常紀鵬負責開發的、擁有十二道工序的超高精度光刻工藝能夠很好滿足設計要求。在此前,光刻設備用于半導體芯片生產過程,很少用于電池研發。

“這個工藝流程不僅可以滿足IBC電池前后端的工藝匹配,而且精度要比常規的激光設備工藝精度更高,為以后超精細的IBC電池背面PN結區域設計提供了一種可行的技術支持及工藝路線。我們的最終目標,是要將目前所有電池中比較好的一些優點結合在一起,制作一種高效、穩定的定制化N型電池?!背<o鵬說。

掩膜制備及其后續處理是比較關鍵且難把握的一項工藝,清洗過后仍殘留水印的問題一直困擾著研發團隊。在嘗試各種掩膜厚度及對應的清洗刻蝕方案,前后使用了上百塊硅片試驗后,才取得了穩定、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、同時將清洗液的濃度減小的方案,通過實驗,讓團隊苦惱許久的水印也終于消失了。

白天做實驗、晚上一起討論,利用閑暇時間歸納、總結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團隊的制勝法寶!

“我們在皮秒激光的掩膜區開槽環節,遇到了N區開槽寬度和圖紙設計不匹配,以及激光功率和頻率,和開槽寬度不匹配的問題,通過不斷調整工藝參數和重復實驗,我們最終將IBC電池N區的開槽寬度,控制在了±5微米以內,為IBC電池效率的提升邁出了關鍵一步?!彪姵匮邪l員李得銀說。

參數匹配、工序優化、數據分析、反復實驗……從量變到質變,是一個漫長的過程,看似枯燥乏味的實驗,成果卻有著非凡的意義。團隊中的每個人都是一把“鑰匙”,他們不僅要精準地打開每一項技術突破之“鎖”,更要在全員合力推動下打開公司創新發展的大“鎖”。

“在沒有任何可供參考經驗的情況下,我們將掩膜層厚度擴散方阻大小及均勻性等作為攻關重點,通過不斷的工藝優化及數據分析,最終實現了最佳掩膜層厚度、最優的掩膜層清洗方案、最優的方阻大小及均勻性控制?!彪姵匮邪l員王冬冬說。

試,才有機會。干,才能成功。

也許正如他們所說的“技術突破靠的是團隊之間的協同創新,靠的是大家的集體智慧?!?。在自主創新的探索道路上,在這個年輕的團隊中,奇跡正在發生……


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