解读：八大PECVD设备厂商及技术优势

近年来，国产设备厂商 PECVD 的开发、验证已取得积极进展，未来通过与电池厂商增进合作， 有望加深对 HJT 技术的理解，积累更加丰富的 know-how 经验，国产 PECVD 有望展现更大优势。
1、Meyer Burger：创新等离子体反应器设计，钝化效果出众
盒中盒式 S-Cube 等离子体反应器，钝化效果优：梅耶伯格是老牌光伏设备供应商，持续多年的研发投入和技术跟 进使其在 PECVD 领域保持着较强的技术领先性。梅耶伯格针对 HJT 开发了 HELiAPECVD 型号 PECVD 设备，采用盒 中盒式 S-Cube 离子体平行板反应器，利用 13.56MHz 射频源最小化等离子体在沉积过程中对薄膜造成的损伤，以获 得较高的钝化质量。硅片少数载流子的寿命决定了钝化质量，梅耶伯格的 PECVD 设备沉积后可实现区熔单晶硅（FZ）少子寿命超过 10ms，直拉硅片（CZ）少子寿命超过 4ms，制造出的电池片温度系数最优可达-0.25%/K。
腔室独立+在线清洗功能降低污染水平及运营成本：本征、N 型、P 型非晶硅薄膜沉积分别在独立腔室内完成，载片 在腔室间的传输均在氮气保护下进行，可实现极低的污染水平。沉积腔室配有在线清洗功能，外部大腔室不直接接 触反应物的结构设计，降低了腔室清洁的复杂程度和设备的维护频率，降低了设备运营成本。
在线加热功能缩短 cycle time，提升设备产能：HELiAPECVD 的基片传输盘具备在线加热功能，可保证基片始终处于 工作温度，大大节省了薄膜沉积前的基片加热时间，一个托盘的硅片在非晶硅沉积步骤完成的周期时间（cycle time） 仅为 84s。托盘可装载 56 片 6 寸硅片，设备 uptime 为 90%，每小时设备生产量为 2400 片，对应产能 110MW。
今年 6 月，梅耶伯格发布公告，拟募资 1.65 亿瑞士法郎以在 2021 年启动 HJT 电池和组件项目，初期产能 400MW， 聚焦欧洲和美国住宅市场，正式转型电池组件供应商，未来不再对外出售 HJT 和 SWCT 生产设备。

2、INDEOtec：专有反应器设计和独特电极布置实现双面沉积
Mirror 技术缩短工艺周期，ACCT 保证成膜质量：INDEOtec 成立于 2007 年，是一家专注于薄膜太阳能电池 PECVD 工艺设备研发、生产和销售的瑞士设备生产商。公司已开发出专用于 HJT 非晶硅薄膜沉积的 OCTOPUS 系列设备， 采用 Mirror 核心技术，可在无需破坏真空且无需翻转基板情况下完成基板双面的沉积，可降低工艺周期，提升产能。此外，公司还采用 ACCT（抗交叉污染处理）特殊技术，避免前一沉积过程中残留在腔壁或电极上的反应物污染下 一沉积过程，保障了多层薄膜的沉积质量。目前应用该设备的 6 英寸的直拉硅片(CZ)上少子寿命可达 5ms，4 英寸的 区熔硅片(FZ)上少子寿命达 10ms。

增加第三电极提升薄膜均匀性：为提高等离子体转向能力，公司还在设备原有的 IRTF（集成射频电极）等离子技术 基础上增加第三个电极，减少等离子体对基片表面的轰击，有效提升薄膜沉积均匀性和钝化效果。
在 OCTOPUS 系列中，OCTOPUS II 为 R&D 设备，用于研发和试生产线，使用并行和顺序处理模式；OCTOPUS III 量产平台拥有八面系统，主通道拥有 4 个腔室，用于装载、传输、基片的加热和冷却，周围配有 4 个沉积腔室，用 于基片的双面沉积，载板单次可装载 36 片硅片，生产时工艺腔可放置 3 个载板（共 108 个硅片），实现模块共享， 节约硬件使用频率，该设备每小时可生产电池片 3000 片以上，产能约 140MW。
3、Applied Materials：显示技术迁移至 HJT，针对性开发力度略显不足
应用材料是全球最大的半导体设备制造商，为全球半导体、平板显示器、太阳能光伏发电及相关行业提供制造设备、 服务以及软件产品，其最早推出的 AKT 系列 PECVD 设备，应用于 TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）领域，可在 面积 1.6 到 5.7 平方米的玻璃基板上沉积高度均匀的低温多晶硅薄膜。后期，应用材料将 AKT 系列设备改进应用于 太阳能电池制造领域，开发出 PECVD 5.7 系统，PECVD 5.7 系统基板面积最大可达 5.7m2，薄膜沉积速率超过 500 /min，拥有 7 个独立的反应腔室围绕在中央传输腔室周围，各沉积反应腔独立并行运行，具有较大的产能优势。用材料将 PECVD 5.7 系统迁移至 HJT 电池非晶硅薄膜的制备环节，但并未针对 HJT 技术做特殊的开发。
4、理想万里晖：频率自适应技术提高镀膜质量，套盒结构助力产能升级
上海理想万里晖薄膜设备有限公司于 2012 年 4 月从母公司理想能源 PECVD 事业部分拆，于 2013 年 5 月完成注册， 2019 年 10 月完成 A 轮融资。理想万里晖专注高端 PECVD 设备的研发，2017 年第一代年产能 60MW HJT PECVD 推向市场，并获得 22 台量产设备订单。据理想万里晖官网披露，公司异质结 PECVD 平均量产效率 24%，曾获得 ISFH 认证的 25.11%的最高转换效率。
多层反应腔双真空系统助力产能大幅提升：理想万里晖 OAK 系列量产设备采用双真空反应腔的结构，沉积腔室均 位于大的真空腔内，内外腔压力差小，反应腔形变小，腔内上下极板可同时发热，降低热漂移和粉尘、颗粒出现的 概率，改善成膜质量；小腔室清洗方便、无需开腔维护，气体消耗量仅为传统的 1/8，可有效节约工艺气体用量。抽 屉式反应腔属于公司的独家核心技术，沉积腔室内部被分割成多个子腔室，可实现工艺并行运行，使产能翻倍；该 套盒工艺设计可兼容不同型号的设备，研发和量产设备工艺共享，研发工艺可直接导入量产，加快设备产业化进程。
先进等离子体匹配系统缩短等离子体稳定时间，提升表面钝化效果：PECVD 采用静态镀膜的方式，等离子体每次开 启时会存在一段不稳定期，影响成膜质量，针对此问题理想万里晖引入先进等离子体系统，将等离子体稳定时间缩 减至 0.3s。此外，为改善甚高频等离子体反应腔内电磁场均一性，公司运用相位调制技术，提升了镀膜均匀性。

设备向大产能迭代，三代设备产能有望继续提升：理想万里晖 HJT PECVD 拥有 Pine-M-R-5 研发型设备和 OAK列量产型设备，量产型 OAK 系列设备至今已推出 OAK-U-5、第 2OAK-DU-5、第 2.5OAK-DU-PLUS 产品， 单台设备产能从第一代的 50-60MW 左右提升至 2.5 代的 250MW，公司预计三代设备 OAK-MC 可实现 500MW 的单 台设备产能。
5、钧石能源：独特 RF 设计优化薄膜质量，大尺寸载板提升产能
钧石（中国）能源有限公司主要针对新一代高效太阳能电池产品进行研发、制造以及销售，其研发的 PECVD 已在 多条自建 HJT 中试线上投产。钧石能源模块化链式 PECVD 系统采用独特的 RF 电极设计，电极间距可调节，设备 起辉功率低，稳定性好，多点射频输入和最低射频功率点火的设计可有效降低等离子体对基片的损伤，低功率薄膜 钝化后的晶体硅少子寿命接近其本征寿命。载板温度均匀，沉积薄膜厚度均一性好。此外，硅片上下料已全部实现 自动化，生产效率高，载板单次可装载 144 片基片（12*12 载板尺寸），并可兼容 M6、M10、G12 硅片，设备 uptime 超过 90%，每小时产量超过 3500 片。
6、迈为股份：采用准动态镀膜工艺，高产能优势突出
迈为股份自研 PECVD 采用准动态镀膜工艺，已在通威合肥异质结中试线运行半年以上。8 月，迈为股份中标安徽宣 城高效硅异质结项目的一条整线，中标信息显示迈为股份 PECVD 各项指标优势突出，产能最高可达 8000 片/小时， 转换效率 24%以上，uptime≥90%。
7、捷造光电：inline 线列式系统，兼顾沉积效率及稳定性
捷造光电 PECVD 采用 inline 线列式结构，反应腔采用隔离的全铝热壁反应区结构，拥有 4 个独立的 PECVD 模块处 理双面异质结工艺，保证非晶硅工艺稳定；电极间距可调，并搭载 RF 快速匹配技术，缩短功率稳定所需时间；采 用滚轮式传输结构，保证了较高的可靠性且易于维护。捷造光电 PECVD 采用模块化设计，可适应不同结构工厂布 局和自动化配套，设备整体结构紧凑，便于维护和检查。
8、捷佳伟创、金辰股份亦积极布局 PECVD
捷佳伟创与爱康科技签署 2GW 异质结电池项目合作协议，聚焦 PECVD 和新式 TCO 镀膜设备的共同研发。金辰股 份发布非公开发行预案，拟募集不超过 38000 万元用于“年产 40 台（套）光伏异质结（HJT）高效电池片用 PECVD 设备”项目和补充流动资金。
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来源：未来智库

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