德國(guó)NexWafe宣布利用新硅片技術(shù)實(shí)現(xiàn)HJT電池24.4%效率，并稱(chēng)可降低40%能耗以及硅片損耗

2024 年 12 月 18 日 ， NexWafe宣布其太陽(yáng)能硅片制造技術(shù)取得重大突破。

NexWafe 的 EpiNex 太陽(yáng)能硅片在商用 M6 異質(zhì)結(jié) （HJT） 電池系列上實(shí)現(xiàn)了 24.4% 的效率，首次實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng) CZ 硅片相同的效率。

NexWafe采用直接“氣體到硅片”外延技術(shù)，通過(guò)化學(xué)氣相沉積在晶體基板上生長(zhǎng)硅晶體結(jié)構(gòu)。這種方法與常見(jiàn)的CZ硅片不同，后者是通過(guò)在石英坩堝中熔煉硅錠并切割成薄片生產(chǎn)的。

這一結(jié)果驗(yàn)證了 NexWafe 的直接氣體到硅片工藝優(yōu)勢(shì)，通過(guò)減少材料浪費(fèi)、降低 40% 的能耗和消除電池生產(chǎn)中的鋸損傷蝕刻工藝步驟，帶來(lái)了顯著的降低成本潛力。

官網(wǎng)資料顯示，傳統(tǒng)的 CZ 技術(shù)會(huì)因多晶硅損失而造成 50% 的材料浪費(fèi)，而 EpiNex 主要通過(guò)消除線鋸割縫損失，將這種浪費(fèi)減少到 10% 以下。

EpiNex 技術(shù)還可以很好地滿(mǎn)足下一代太陽(yáng)能電池對(duì)太空應(yīng)用和串聯(lián)結(jié)電池不斷變化的需求。這些應(yīng)用需要更薄的硅片，這些硅片具有更強(qiáng)的熱穩(wěn)定性、精確的平整度和突出的材料質(zhì)量——EpiNex 專(zhuān)為提供這些功能而設(shè)計(jì)。值得注意的是，EpiNex 晶圓的氧含量比傳統(tǒng) CZ 晶圓低20 倍。這實(shí)現(xiàn)了熱穩(wěn)定性，并有助于提高電池在高溫條件下的性能。

太空應(yīng)用

NexWafe 使用 EpiNex 晶圓開(kāi)發(fā)超薄70μm電池，以滿(mǎn)足對(duì)太陽(yáng)能電池日益增長(zhǎng)的需求，為近地軌道衛(wèi)星供電。這些電池的輻射性能與傳統(tǒng)的 CZ PERC 相當(dāng)，并具有顯著的功率重量比優(yōu)勢(shì)，使其成為太空應(yīng)用的理想選擇。

鈣鈦礦疊層電池應(yīng)用

NexWafe 在下一代電池應(yīng)用方面也取得了重大進(jìn)展。通過(guò)與 Le Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique S.A. （CSEM） 合作，使用 NexWafe 的 EpiNex 硅片的串聯(lián)鈣鈦礦2結(jié)電池實(shí)現(xiàn)了 28.9% 的效率，凸顯了它們?cè)谙冗M(jìn)太陽(yáng)能技術(shù)方面的潛力。EpiNex 晶圓在納米尺度上具有出色的光滑度，為下一代低成本、溶液處理的串聯(lián)鈣鈦礦電池提供了理想的平臺(tái)。

硅片供應(yīng)鏈

NexWafe表示，為了與中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)，制造業(yè)需要不斷降本增效。NexWafe 的專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)減少材料浪費(fèi)和能源消耗，將大大提高降本增效能力，在大幅降低成本的同時(shí)提高性能?！斑@些最新結(jié)果對(duì)光伏硅片制造具有變革性意義。EpiNex 有可能以類(lèi)似于從多晶錠到單晶硅的歷史性轉(zhuǎn)變的方式撼動(dòng)太陽(yáng)能行業(yè)。EpiNex 將推動(dòng)類(lèi)似的轉(zhuǎn)型，“NexWafe 首席執(zhí)行官 Davor Sutija 說(shuō)?！拔覀兊募夹g(shù)為區(qū)域制造商創(chuàng)造了與中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了性能和成本的飛躍，同時(shí)顯著減少了碳足跡。”

為吉瓦級(jí)生產(chǎn)做好準(zhǔn)備

NexWafe表示，公司正在推進(jìn)其 ProCon 2.5 工具設(shè)計(jì)，計(jì)劃于 2025 年 6 月完成。這種創(chuàng)新系統(tǒng)利用先進(jìn)的加熱系統(tǒng)和在線常壓化學(xué)氣相沉積，在 1.3m x 50cm 的面積上沉積單晶硅，相當(dāng)于一次通過(guò)超過(guò) 14 個(gè) G12 晶圓。這是外延硅沉積有史以來(lái)實(shí)現(xiàn)的最大面積。ProCon 平臺(tái)的沉積速率為每分鐘 5 μm，溫度均勻性可實(shí)現(xiàn)低于 40% 的總厚度變化 （TTV），代表了制造可擴(kuò)展性的重大飛躍。市場(chǎng)牽引力NexWafe 獲得了GW級(jí)的采購(gòu)訂單，針對(duì)傳統(tǒng)的大型市場(chǎng)和太空市場(chǎng)。這些訂單表明 NexWafe 的市場(chǎng)有望將制造回流到印度、北美和歐洲，預(yù)計(jì)每GW可節(jié)省大量資本和運(yùn)營(yíng)成本。在規(guī)模上，EpiNex 硅片還減少了 40% 的二氧化碳排放量，與行業(yè)的脫碳目標(biāo)保持一致?！拔覀兛吹教?yáng)能電池制造商，尤其是美國(guó)和印度的太陽(yáng)能電池制造商，對(duì)尋求國(guó)內(nèi)硅片供應(yīng)產(chǎn)生了濃厚的興趣。我們已經(jīng)為主流太陽(yáng)能市場(chǎng)簽訂了超過(guò)5GW的有條件供應(yīng)協(xié)議，為包括太空在內(nèi)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用贏得了250MW的超薄電池合同，“NexWafe美國(guó)業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Jonathan Pickering表示。