Vorteile der Siliziumkarbid-Bootshalterung im Vergleich zur Quarz-Bootshalterung

Die Hauptfunktionen der Siliziumkarbid-Bootshalterung und der Quarz-Bootshalterung sind dieselben. Die Bootshalterung aus Siliziumkarbid bietet eine hervorragende Leistung, ist aber teuer. Es stellt eine alternative Beziehung zur Quarzbootunterstützung in Batterieverarbeitungsanlagen mit rauen Arbeitsbedingungen dar (wie LPCVD-Anlagen und Bordiffusionsanlagen). Bei Batterieverarbeitungsgeräten mit normalen Arbeitsbedingungen werden Siliziumkarbid und Quarzbootträger aufgrund der Preisverhältnisse zu nebeneinander existierenden und konkurrierenden Kategorien.

① Substitutionsbeziehung in LPCVD- und Bordiffusionsgeräten
LPCVD-Geräte werden für die Tunneloxidation von Batteriezellen und den Vorbereitungsprozess für dotierte Polysiliziumschichten verwendet. Funktionsprinzip:
Unter einer Niederdruckatmosphäre in Kombination mit einer geeigneten Temperatur werden eine chemische Reaktion und die Bildung eines Abscheidungsfilms erreicht, um eine ultradünne Tunneloxidschicht und einen Polysiliziumfilm herzustellen. Bei der Tunneloxidation und der Herstellung einer dotierten Polysiliziumschicht hat der Bootsträger eine hohe Arbeitstemperatur und auf der Oberfläche wird ein Siliziumfilm abgeschieden. Der thermische Ausdehnungskoeffizient von Quarz unterscheidet sich deutlich von dem von Silizium. Bei Verwendung im oben genannten Prozess ist es notwendig, regelmäßig zu beizen, um das auf der Oberfläche abgelagerte Silizium zu entfernen, um zu verhindern, dass der Quarzschiffchenträger aufgrund der thermischen Ausdehnung und Kontraktion aufgrund des anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten als Silizium bricht. Aufgrund des häufigen Beizens und der geringen Hochtemperaturfestigkeit hat der Quarzschiffchenhalter eine kurze Lebensdauer und wird im Tunneloxidationsprozess und im Herstellungsprozess der dotierten Polysiliziumschicht häufig ausgetauscht, was die Produktionskosten der Batteriezelle erheblich erhöht. Der Ausdehnungskoeffizient von Siliziumkarbid liegt nahe an dem von Silizium. Im Tunneloxidations- und Dotierungs-Polysiliziumschicht-Vorbereitungsprozess muss der integrierte Siliziumkarbid-Bootshalter nicht gebeizt werden, weist eine hohe Hochtemperaturfestigkeit und eine lange Lebensdauer auf und ist eine gute Alternative zum Quarz-Bootshalter.

Borexpansionsgeräte werden hauptsächlich für den Prozess der Dotierung von Borelementen auf dem N-Typ-Siliziumwafersubstrat der Batteriezelle verwendet, um den P-Typ-Emitter für die Bildung eines PN-Übergangs vorzubereiten. Das Arbeitsprinzip besteht darin, chemische Reaktionen und die Bildung eines molekularen Abscheidungsfilms in einer Hochtemperaturatmosphäre zu realisieren. Nachdem der Film gebildet wurde, kann er durch Hochtemperaturerwärmung diffundiert werden, um die Dotierungsfunktion der Siliziumwaferoberfläche zu realisieren. Aufgrund der hohen Arbeitstemperatur der Bor-Expansionsvorrichtung weist der Quarzschiffchenhalter eine geringe Hochtemperaturfestigkeit und eine kurze Lebensdauer in der Bor-Expansionsvorrichtung auf. Der integrierte Schiffchenhalter aus Siliziumkarbid weist eine hohe Hochtemperaturfestigkeit auf und ist eine gute Alternative zum Quarzschiffchenhalter im Borexpansionsprozess.

② Substitutionsbeziehung in anderen Prozessgeräten
SiC-Bootsstützen verfügen über eine geringe Produktionskapazität und eine hervorragende Leistung. Ihr Preis ist im Allgemeinen höher als der von Quarz-Bootsstützen. Unter den allgemeinen Arbeitsbedingungen von Zellverarbeitungsgeräten ist der Unterschied in der Lebensdauer zwischen SiC-Bootsträgern und Quarz-Bootsträgern gering. Nachgelagerte Kunden vergleichen und wählen hauptsächlich Preis und Leistung basierend auf ihren eigenen Prozessen und Bedürfnissen. SiC-Bootsstützen und Quarz-Bootsstützen sind mittlerweile koexistent und wettbewerbsfähig. Allerdings ist die Bruttogewinnmarge von SiC-Bootsstützen derzeit relativ hoch. Da die Produktionskosten für SiC-Bootsstützen sinken und der Verkaufspreis von SiC-Bootsstützen aktiv sinkt, wird dies auch zu einer größeren Wettbewerbsfähigkeit gegenüber Quarz-Bootsstützen führen.

(2) Nutzungsverhältnis
Der Weg der Zelltechnologie besteht hauptsächlich aus PERC-Technologie und TOPCon-Technologie. Der Marktanteil der PERC-Technologie beträgt 88 %, der Marktanteil der TOPCon-Technologie 8,3 %. Der gemeinsame Marktanteil beider beträgt 96,30 %.

Wie in der folgenden Abbildung dargestellt:
In der PERC-Technologie werden Bootsträger für die vorderen Phosphordiffusions- und Glühprozesse benötigt. In der TOPCon-Technologie werden Bootsträger für die Prozesse Front-Bor-Diffusion, LPCVD, Back-Phosphor-Diffusion und Glühprozesse benötigt. Derzeit werden Siliziumkarbid-Bootsträger hauptsächlich im LPCVD-Prozess der TOPCon-Technologie verwendet, und ihre Anwendung im Bordiffusionsprozess wurde hauptsächlich überprüft.

Abbildung Anwendung von Bootsstützen im Zellverarbeitungsprozess:

Hinweis: Nach der Vorder- und Rückseitenbeschichtung der PERC- und TOPCon-Technologien gibt es noch Schritte wie Siebdruck, Sintern sowie Testen und Sortieren, bei denen keine Bootsstützen zum Einsatz kommen und die in der obigen Abbildung nicht aufgeführt sind.

(3) Zukünftiger Entwicklungstrend
Unter dem Einfluss der umfassenden Leistungsvorteile von Siliziumkarbid-Bootsstützen, der kontinuierlichen Erweiterung der Kundenzahl und der Kostensenkung und Effizienzsteigerung der Photovoltaikindustrie wird erwartet, dass der Marktanteil von Siliziumkarbid-Bootsstützen in Zukunft weiter steigen wird.

① In der Arbeitsumgebung von LPCVD- und Bordiffusionsgeräten ist die Gesamtleistung von Siliziumkarbid-Bootsträgern besser als die von Quarz und weist eine lange Lebensdauer auf.
② Die Kundenerweiterung der vom Unternehmen vertretenen Hersteller von Siliziumkarbid-Bootsstützen verläuft reibungslos. Viele Kunden in der Branche wie North Huachuang, Songyu Technology und Qihao New Energy haben begonnen, Bootsstützen aus Siliziumkarbid zu verwenden.
③ Kostensenkung und Effizienzsteigerung waren schon immer das Ziel der Photovoltaikindustrie. Kosteneinsparungen durch großformatige Batteriezellen sind eine der Erscheinungsformen der Kostensenkung und Effizienzsteigerung in der Photovoltaikindustrie. Mit dem Trend zu größeren Batteriezellen werden die Vorteile von Bootsträgern aus Siliziumkarbid aufgrund ihrer guten Gesamtleistung deutlicher.