היתרונות של תמיכת סירת סיליקון קרביד בהשוואה לתמיכת סירת קוורץ

הפונקציות העיקריות שלסירת סיליקון קרבידתמיכה ותמיכה בסירת קוורץ זהים.סירת סיליקון קרבידלתמיכה יש ביצועים מצוינים אבל מחיר גבוה. זה מהווה מערכת יחסים חלופית עם תמיכת סירות קוורץ בציוד לעיבוד סוללות עם תנאי עבודה קשים (כגון ציוד LPCVD וציוד דיפוזיה בורון). בציוד לעיבוד סוללות עם תנאי עבודה רגילים, עקב יחסי מחיר, תמיכה בסירות סיליקון קרביד וקוורץ הופכות לקטגוריות דו-קיום ומתחרות.

① יחסי החלפה בציוד לדיפוזיה של LPCVD ובורון

ציוד LPCVD משמש לחמצון מנהור תאי סוללה ותהליך הכנת שכבת פוליסיליקון מסוממים. עקרון עבודה:

תחת אטמוספרה בלחץ נמוך, בשילוב עם טמפרטורה מתאימה, מושגות תגובה כימית ויצירת סרט שיקוע להכנת שכבת תחמוצת מנהור דקה במיוחד וסרט פוליסיליקון. בתהליך החמצון במנהור והכנת שכבת הפוליסיליקון המסומם, לתמיכת הסירה יש טמפרטורת עבודה גבוהה וסרט סיליקון יונח על פני השטח. מקדם ההתפשטות התרמית של קוורץ שונה בתכלית מזה של סיליקון. בעת שימוש בתהליך הנ"ל, יש צורך להחמיץ ולהסיר באופן קבוע את הסיליקון שהופקד על פני השטח כדי למנוע מתמיכה בסירת הקוורץ להישבר עקב התפשטות והתכווצות תרמית עקב מקדם ההתפשטות התרמית השונה מסיליקון. בשל כבישה תכופה וחוזק נמוך בטמפרטורות גבוהות, למחזיק סירת הקוורץ יש חיים קצרים והוא מוחלף לעיתים קרובות בתהליך הכנת שכבת הפוליסיליקון המסומם בחמצון המנהרה, מה שמעלה משמעותית את עלות הייצור של תא הסוללה. מקדם ההתפשטות שלסיליקון קרבידקרוב לזה של סיליקון. המשולבסירת סיליקון קרבידהמחזיק אינו מצריך כבישה בתהליך חימצון המנהרה והכנת שכבת פוליסיליקון מסוממים. יש לו חוזק בטמפרטורה גבוהה וחיי שירות ארוכים. זוהי חלופה טובה למחזיק סירת הקוורץ.

ציוד הרחבת בורון משמש בעיקר לתהליך של סימום יסודות בורון על מצע פרוסות סיליקון מסוג N של תא הסוללה כדי להכין את פולט מסוג P ליצירת צומת PN. עקרון העבודה הוא לממש תגובה כימית ויצירת סרט שיקוע מולקולרי באטמוספרה בטמפרטורה גבוהה. לאחר יצירת הסרט, ניתן לפזר אותו על ידי חימום בטמפרטורה גבוהה כדי לממש את פונקציית הסימול של משטח פרוסות הסיליקון. בשל טמפרטורת העבודה הגבוהה של ציוד הרחבת הבור, למחזיק סירת הקוורץ חוזק נמוך בטמפרטורה גבוהה וחיי שירות קצרים בציוד הרחבת הבור. המשולבסירת סיליקון קרבידלמחזיק חוזק בטמפרטורה גבוהה והוא חלופה טובה למחזיק סירת הקוורץ בתהליך הרחבת הבור.

② יחסי החלפה בציוד תהליך אחר

לתמיכות סירות SiC יש כושר ייצור חזק וביצועים מצוינים. התמחור שלהם בדרך כלל גבוה יותר מזה של תומכי סירות קוורץ. בתנאי העבודה הכלליים של ציוד לעיבוד תאים, ההבדל בחיי השירות בין תומכי סירות SiC ותומכי סירות קוורץ הוא קטן. לקוחות במורד הזרם משווים ובוחרים בעיקר בין מחיר לביצועים על סמך התהליכים והצרכים שלהם. תומכי סירות SiC ותמיכות סירות קוורץ הפכו לדו-קיום ותחרותיים. עם זאת, שולי הרווח הגולמי של תומכי סירות SiC גבוהים יחסית כיום. עם הירידה בעלות הייצור של תומכי סירות SiC, אם מחיר המכירה של תומכי סירות SiC יורד באופן אקטיבי, זה גם יהווה תחרותיות רבה יותר לתמיכות סירות קוורץ.

יחס שימוש

מסלול טכנולוגיית התא הוא בעיקר טכנולוגיית PERC וטכנולוגיית TOPCon. נתח השוק של טכנולוגיית PERC הוא 88%, ונתח השוק של טכנולוגיית TOPCon הוא 8.3%. נתח השוק המשולב של השניים הוא 96.30%.

כפי שמוצג באיור למטה:

בטכנולוגיית PERC, תומכי סירה נדרשים לתהליכי דיפוזיה וחישול הזרחן הקדמיים. בטכנולוגיית TOPCon, תומכי סירה נדרשים עבור דיפוזיה קדמית של בורון, LPCVD, דיפוזיה של זרחן אחורית ותהליכי חישול. כיום, תומכי סירות סיליקון קרביד משמשים בעיקר בתהליך ה-LPCVD של טכנולוגיית TOPCon, ויישומם בתהליך דיפוזיה של בורון אומת בעיקר.

איור יישום של תומכי סירה בתהליך עיבוד התא

הערה: לאחר הציפוי הקדמי והאחורי של טכנולוגיות PERC ו-TOPCon, עדיין קיימים קישורים כגון הדפסת מסך, סינטר ובדיקה ומיון, שאינם כרוכים בשימוש בתומכי סירה ואינם מופיעים באיור לעיל.