已经很久没有更新了。 上次我比较了两种CVD设备,LPCVD和PECVD。
由于篇幅限制,这里将用一篇短文来介绍ALD设备(原子层沉积)在光伏电池中的应用。
我查阅了很多研究报告,发现目前还没有专门写ALD设备的。 这与尚无专职上市公司有关。 偶然发现一家非上市公司的招股书,作为学习ALD设备的介绍。
技术路线选择
从长远来看,TOPCon和HJT电池将成为未来产业化的主流。 TOPCon电池和HJT电池对薄膜沉积有更高的要求。
PVD在光伏电池镀膜技术路线上已基本被淘汰。
从新电池技术的路线选择来看,只有两种:CVD和ALD。 当然,ALD也可以认为是广义上CVD的一种。
我们借用上一篇文章中的技术路线图来展示一下目前的技术路径。
在光伏领域的应用中,各家公司的说法并不一致。
目前主流观点认为,在TOPCon领域主要有LPCVD/PECVD/ALD三种技术路线,而在HJT领域ALD可能没有用武之地。
当然,据该公司称,他们的 ALD 技术可以实现所有新的电池技术,包括钙钛矿电池。
至于实际应用,还需要时间来检验。
原子层沉积
PVD、CVD、ALD技术都属于薄膜气相沉积技术,但其工艺原理不同。
其中PVD是采用物理过程来实现涂层,而CVD和ALD都是通过化学反应制备固体物质来实现涂层。
ALD(原子层沉积)技术是一种特殊的真空薄膜沉积方法,技术壁垒较高。
通过ALD镀膜设备,物质可以以单原子层的形式逐层沉积在基材表面。 每个涂层/层都是原子层。 根据原子特性云开·体育appkaiyun,10层/层约为1nm。
读起来可能有点混乱,但如果有插图可能会更清楚。
对比上图我们可以看出kaiyun开云官方网站,ALD主要分为几个步骤的循环。
铝源注入:注入加热的三甲基铝(TMA)蒸气作为金属铝源,其中TMA包含一个铝原子+三个前体原子。 气体净化1:使用惰性气体将多余的TMA蒸气和反应副产物甲烷带出反应室。 氧源注入:水蒸气脉冲进入反应室,TMA前驱体吸附在表面,继续表面化学反应。 气体清洁2:清洁气体将多余的水蒸气和反应副产物甲烷带出反应室。
上述过程循环重复,每个循环都会形成一层原子,直到达到目标厚度。
使用ALD设备进行镀膜可以实现三大优势,即三维共形性、均匀性(致密和无孔)和原子级厚度控制。
最终的镀膜是这样的开云手机平台,特别适合不规则形状的均匀镀膜。
从上图可以清楚地看出,由于镀层质量参差不齐,PVD技术从一开始就被淘汰了。
CVD和ALD技术在改进后仍在竞争。
当然kaiyun开云官方网站,ALD技术良好的成膜质量是以牺牲成膜速度为代价的。
在工业大生产领域,需要找到质量、效率、经济之间的平衡点。
写在最后
从技术原理来看,这三种技术路线在新型电池技术领域都有应用空间。 其中,PVD应用环节相对单一,而CVD和ALD则有很多可能的应用环节。
看完公司的招股书和回复信,有一句话给我留下了深刻的印象。
效率的上限决定了哪种电池技术路径能够释放更长期的利润,是电池技术路径升级的标准,而成本则决定了哪种电池技术能够在短期内最早实现量产。
实验室理论和工业大规模生产从来不是一回事。
就像我们一样,研究和投资也需要时刻找到平衡点。 让我们鼓励大家吧。
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