APCVD：更便宜、更简单、更方便
在介绍这个更便宜、更简单、更方便的电池沉积技术之前，我们必须先做点科普：
VD：Vapor Deopsition 气相沉积，气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。
一般气相沉积有PVD（Physical Vapor Deopsition 物理气相沉积）和CVD（Chemical Vapor Deopsition 化学气相沉积）两种。PVD技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。CVD技术常常通过反应类型或者压力来分类，我们常听说的有超高真空CVD(UHCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)，高密度等离子体CVD(HDPCVD)，还有金属有机物CVD(MOCVD)等。
明白了这个，您就该知道VD工艺对于半导体、对于光伏产业的意义。几乎所有的光伏电池，不管是晶硅电池，或是薄膜电池，或是钙钛矿电池，都离不开气相沉积工艺。
将构成光伏电池的各个层沉积到硅晶片上是光伏电池和组件制造中最复杂和最昂贵的领域之一。这里使用的工艺通常需要创建真空、使用易燃或其他危险的前体材料、高加工温度和其他挑战。因此气相沉积工艺不仅关系到电池的发电效率，还关乎到电池的生产成本。
听起来就够复杂，够专业，因而这也是光伏电池制造的核心工艺、高成本投入。
本文要重点介绍的是，德国TU Ilmenau伊尔梅瑙技术大学科学家开发了一种在电池生产过程中沉积二氧化硅层的新工艺。该工艺无需高压、可燃气体或真空条件，可以为电池制造商降低成本，可以在大规模生产环境中开发和应用。
这种工艺被称为常压CVD（APCVD - atmospheric pressure deposition）。
使用 APCVD，研究人员能够展示低温 SiO2 沉积工艺，并消除了使用高度易燃的氢硅烷作为前体材料的情况。伊尔梅瑙大学的科学家在研究二氧化硅 (SiO2 )沉积时考虑到，二氧化硅可以用作各种类型光伏硅片中的钝化层或电池保护层，而通常等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)是这种材料最常用的工艺，但PECVD需要高温和真空。
PECVD的替代工艺包括喷雾热解、低压化学气相沉积 (LPCVD)、溶胶-凝胶沉积和原子层沉积（ALD），最终研究人员确定将常压沉积(APCVD) 作为进一步研究的最佳选择。研究人员认为，与液体相比，APCVD 具有使用气体作为反应物前体的优势，因此可以很容易地获得具有良好逐步涂覆的无裂纹致密薄膜。
此外，由于该设备不必承受非常高的温度，因此整个装置可以由使用 3D 打印生产的低成本热塑性材料制成，使其能够轻松适应不同的晶圆形状和尺寸，这对于研发阶段或小规模试生产阶段的降本有重要意义。
研究人员为APCVD在太阳能电池制造中设置了两种不同应用场景。其一是单面制绒阶段在晶圆在一侧涂上大约 180 纳米的 SiO2，然后在 180 摄氏度下退火；其二采用该工艺形成沉积保护层，以防止在电池栅线印刷和汇流条焊接时金属的同步电镀。
在第一种应用中，硅片会随后用碱性织构溶液处理，蚀刻大约 100 nm 的 SiO2层并留下光滑、均匀的表面。在第二中应用中，SiO2层被证明可以有效地防止不需要的金属沉积。电池的 SiO 2涂层区域实际上没有不需要的金属沉积物，而没有SiO 2涂层的区域存在大量同步镀层。
尽管采用该工艺测得的电池效率在19.3%到19.8%之间 - 低于当下PERC 电池生产中已经实现的效率。但该创新工艺的重点是测量涂层工艺的性能和可靠性，还未关注到电池效率。等到APCVD工艺及装置能稳定下来后，研究人员就会转向提升电池效率。而APCVD装置提供了一种简单且可定制的方法，可在室温下对几乎所有基板材料上沉积 SiO2薄膜，并且由于使用了不可燃且廉价的气体，沉积设备和操作的成本很低。一旦电池效率能够得到改善，对于降低光伏电池的生产成本将有重大推动。
在介绍这个更便宜、更简单、更方便的电池沉积技术之前，我们必须先做点科普：
VD：Vapor Deopsition 气相沉积，气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。
一般气相沉积有PVD（Physical Vapor Deopsition 物理气相沉积）和CVD（Chemical Vapor Deopsition 化学气相沉积）两种。PVD技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。CVD技术常常通过反应类型或者压力来分类，我们常听说的有超高真空CVD(UHCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)，高密度等离子体CVD(HDPCVD)，还有金属有机物CVD(MOCVD)等。
明白了这个，您就该知道VD工艺对于半导体、对于光伏产业的意义。几乎所有的光伏电池，不管是晶硅电池，或是薄膜电池，或是钙钛矿电池，都离不开气相沉积工艺。
将构成光伏电池的各个层沉积到硅晶片上是光伏电池和组件制造中最复杂和最昂贵的领域之一。这里使用的工艺通常需要创建真空、使用易燃或其他危险的前体材料、高加工温度和其他挑战。因此气相沉积工艺不仅关系到电池的发电效率，还关乎到电池的生产成本。
听起来就够复杂，够专业，因而这也是光伏电池制造的核心工艺、高成本投入。
本文要重点介绍的是，德国TU Ilmenau伊尔梅瑙技术大学科学家开发了一种在电池生产过程中沉积二氧化硅层的新工艺。该工艺无需高压、可燃气体或真空条件，可以为电池制造商降低成本，可以在大规模生产环境中开发和应用。
这种工艺被称为常压CVD（APCVD - atmospheric pressure deposition）。
使用 APCVD，研究人员能够展示低温 SiO2 沉积工艺，并消除了使用高度易燃的氢硅烷作为前体材料的情况。伊尔梅瑙大学的科学家在研究二氧化硅 (SiO2 )沉积时考虑到，二氧化硅可以用作各种类型光伏硅片中的钝化层或电池保护层，而通常等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)是这种材料最常用的工艺，但PECVD需要高温和真空。
PECVD的替代工艺包括喷雾热解、低压化学气相沉积 (LPCVD)、溶胶-凝胶沉积和原子层沉积（ALD），最终研究人员确定将常压沉积(APCVD) 作为进一步研究的最佳选择。研究人员认为，与液体相比，APCVD 具有使用气体作为反应物前体的优势，因此可以很容易地获得具有良好逐步涂覆的无裂纹致密薄膜。
此外，由于该设备不必承受非常高的温度，因此整个装置可以由使用 3D 打印生产的低成本热塑性材料制成，使其能够轻松适应不同的晶圆形状和尺寸，这对于研发阶段或小规模试生产阶段的降本有重要意义。
研究人员为APCVD在太阳能电池制造中设置了两种不同应用场景。其一是单面制绒阶段在晶圆在一侧涂上大约 180 纳米的 SiO2，然后在 180 摄氏度下退火；其二采用该工艺形成沉积保护层，以防止在电池栅线印刷和汇流条焊接时金属的同步电镀。
在第一种应用中，硅片会随后用碱性织构溶液处理，蚀刻大约 100 nm 的 SiO2层并留下光滑、均匀的表面。在第二中应用中，SiO2层被证明可以有效地防止不需要的金属沉积。电池的 SiO 2涂层区域实际上没有不需要的金属沉积物，而没有SiO 2涂层的区域存在大量同步镀层。
尽管采用该工艺测得的电池效率在19.3%到19.8%之间 - 低于当下PERC 电池生产中已经实现的效率。但该创新工艺的重点是测量涂层工艺的性能和可靠性，还未关注到电池效率。等到APCVD工艺及装置能稳定下来后，研究人员就会转向提升电池效率。而APCVD装置提供了一种简单且可定制的方法，可在室温下对几乎所有基板材料上沉积 SiO2薄膜，并且由于使用了不可燃且廉价的气体，沉积设备和操作的成本很低。一旦电池效率能够得到改善，对于降低光伏电池的生产成本将有重大推动。
在介绍这个更便宜、更简单、更方便的电池沉积技术之前，我们必须先做点科普：
VD：Vapor Deopsition 气相沉积，气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。
一般气相沉积有PVD（Physical Vapor Deopsition 物理气相沉积）和CVD（Chemical Vapor Deopsition 化学气相沉积）两种。PVD技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。CVD技术常常通过反应类型或者压力来分类，我们常听说的有超高真空CVD(UHCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)，高密度等离子体CVD(HDPCVD)，还有金属有机物CVD(MOCVD)等。
明白了这个，您就该知道VD工艺对于半导体、对于光伏产业的意义。几乎所有的光伏电池，不管是晶硅电池，或是薄膜电池，或是钙钛矿电池，都离不开气相沉积工艺。
将构成光伏电池的各个层沉积到硅晶片上是光伏电池和组件制造中最复杂和最昂贵的领域之一。这里使用的工艺通常需要创建真空、使用易燃或其他危险的前体材料、高加工温度和其他挑战。因此气相沉积工艺不仅关系到电池的发电效率，还关乎到电池的生产成本。
听起来就够复杂，够专业，因而这也是光伏电池制造的核心工艺、高成本投入。
本文要重点介绍的是，德国TU Ilmenau伊尔梅瑙技术大学科学家开发了一种在电池生产过程中沉积二氧化硅层的新工艺。该工艺无需高压、可燃气体或真空条件，可以为电池制造商降低成本，可以在大规模生产环境中开发和应用。
这种工艺被称为常压CVD（APCVD - atmospheric pressure deposition）。
使用 APCVD，研究人员能够展示低温 SiO2 沉积工艺，并消除了使用高度易燃的氢硅烷作为前体材料的情况。
伊尔梅瑙大学的科学家在研究二氧化硅 (SiO2 )沉积时考虑到，二氧化硅可以用作各种类型光伏硅片中的钝化层或电池保护层，而通常等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)是这种材料最常用的工艺，但PECVD需要高温和真空。
PECVD的替代工艺包括喷雾热解、低压化学气相沉积 (LPCVD)、溶胶-凝胶沉积和原子层沉积（ALD），最终研究人员确定将常压沉积(APCVD) 作为进一步研究的最佳选择。研究人员认为，与液体相比，APCVD 具有使用气体作为反应物前体的优势，因此可以很容易地获得具有良好逐步涂覆的无裂纹致密薄膜。
此外，由于该设备不必承受非常高的温度，因此整个装置可以由使用 3D 打印生产的低成本热塑性材料制成，使其能够轻松适应不同的晶圆形状和尺寸，这对于研发阶段或小规模试生产阶段的降本有重要意义。
研究人员为APCVD在太阳能电池制造中设置了两种不同应用场景。其一是单面制绒阶段在晶圆在一侧涂上大约 180 纳米的 SiO2，然后在 180 摄氏度下退火；其二采用该工艺形成沉积保护层，以防止在电池栅线印刷和汇流条焊接时金属的同步电镀。
在第一种应用中，硅片会随后用碱性织构溶液处理，蚀刻大约 100 nm 的 SiO2层并留下光滑、均匀的表面。在第二中应用中，SiO2层被证明可以有效地防止不需要的金属沉积。电池的 SiO 2涂层区域实际上没有不需要的金属沉积物，而没有SiO 2涂层的区域存在大量同步镀层。
尽管采用该工艺测得的电池效率在19.3%到19.8%之间 - 低于当下PERC 电池生产中已经实现的效率。但该创新工艺的重点是测量涂层工艺的性能和可靠性，还未关注到电池效率。等到APCVD工艺及装置能稳定下来后，研究人员就会转向提升电池效率。而APCVD装置提供了一种简单且可定制的方法，可在室温下对几乎所有基板材料上沉积 SiO2薄膜，并且由于使用了不可燃且廉价的气体，沉积设备和操作的成本很低。一旦电池效率能够得到改善，对于降低光伏电池的生产成本将有重大推动。
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今日科普：硅料的生产技术起源于德国西门子，因此又叫西门子法。1955 年，西门子公司成功开发了利用氢气还原三氯硅烷在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术，并于1957 年开始了工业规模的生产，至今该生产方法已经沿用半个多世纪。
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