יתרונות תמיכת סירת סיליקון קרביד בהשוואה לתמיכת סירת קוורץ

הפונקציות העיקריות שלסירת סיליקון קרבידתמיכה ותמיכה בסירת קוורץ זהים.סירת סיליקון קרבידלתמיכה ביצועים מצוינים אך מחיר גבוה. היא מהווה מערכת יחסים חלופית עם תמיכת סירות קוורץ בציוד לעיבוד סוללות עם תנאי עבודה קשים (כגון ציוד LPCVD וציוד דיפוזיה של בורון). בציוד לעיבוד סוללות עם תנאי עבודה רגילים, עקב יחסי מחיר, תמיכת סירות קוורץ מסיליקון קרביד הופכת לקטגוריות דו-קיימות ומתחרות.

① יחסי החלפה בציוד LPCVD ודיפוזיה של בורון

ציוד LPCVD משמש לחמצון מנהור של תאי סוללה ולהכנת שכבת פוליסיליקון מסוממת. עקרון פעולה:

תחת לחץ אוויר נמוך, בשילוב עם טמפרטורה מתאימה, מושגות תגובה כימית ויצירת שכבת שיקוע כדי להכין שכבת תחמוצת מנהור דקה במיוחד ושכבת פוליסיליקון. בתהליך חמצון מנהור והכנת שכבת פוליסיליקון מסוממת, לתומכת הסירה יש טמפרטורת עבודה גבוהה ושכבת סיליקון תיווצר על פני השטח. מקדם ההתפשטות התרמית של קוורץ שונה למדי מזה של סיליקון. כאשר משתמשים בו בתהליך הנ"ל, יש צורך לכבישה ולהסיר באופן קבוע את הסיליקון שהופקד על פני השטח כדי למנוע מתומכת הסירה של הקוורץ להישבר עקב התפשטות והתכווצות תרמית עקב מקדם ההתפשטות התרמית השונה מזה של הסיליקון. עקב כבישה תכופה וחוזק נמוך בטמפרטורה גבוהה, לתומכת הסירה של הקוורץ יש אורך חיים קצר והוא מוחלף לעתים קרובות בתהליך חמצון מנהור והכנת שכבת פוליסיליקון מסוממת, מה שמגדיל משמעותית את עלות הייצור של תא הסוללה. מקדם ההתפשטות שלסיליקון קרבידקרוב לזה של סיליקון. המשולבסירת סיליקון קרבידהמחזיק אינו דורש כבישה בתהליך חמצון המנהרה והכנת שכבת הפוליסיליקון המסוממת. יש לו חוזק גבוה בטמפרטורה גבוהה וחיי שירות ארוכים. זוהי אלטרנטיבה טובה למחזיק הסירה קוורץ.

ציוד הרחבת בורון משמש בעיקר לתהליך של סימום יסודות בורון על מצע פרוסות סיליקון מסוג N של תא הסוללה כדי להכין את הפולט 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 הסימום של פני פרוסות הסיליקון. בשל טמפרטורת העבודה הגבוהה של ציוד הרחבת הבורון, למחזיק סירת הקוורץ יש חוזק נמוך בטמפרטורה גבוהה וחיי שירות קצרים בציוד הרחבת הבורון. השילוב...סירת סיליקון קרבידלמחזיק חוזק גבוה בטמפרטורה גבוהה והוא אלטרנטיבה טובה למחזיק סירות קוורץ בתהליך התפשטות בורון.

② יחסי החלפה בציוד תהליך אחר

לתמיכי סירות SiC כושר ייצור צפוף וביצועים מצוינים. מחירם גבוה בדרך כלל מזה של תומכי סירות קוורץ. בתנאי עבודה כלליים של ציוד עיבוד תאים, ההבדל בחיי השירות בין תומכי סירות SiC לתמיכי סירות קוורץ הוא קטן. לקוחות במורד הזרם משווים ובוחרים בעיקר בין מחיר לביצועים בהתבסס על התהליכים והצרכים שלהם. תומכי סירות SiC ותמיכי סירות קוורץ הפכו להתקיימים זה בזה 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 יירד באופן פעיל, הדבר גם יהווה תחרותיות גדולה יותר לתמיכי 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 השתיים הוא 96.30%.

כפי שמוצג באיור למטה:

בטכנולוגיית PERC, תומכי סירה נדרשים עבור תהליכי דיפוזיה קדמית וחישול זרחן. בטכנולוגיית TOPCon, תומכי סירה נדרשים עבור תהליכי דיפוזיה קדמית של בורון, LPCVD, דיפוזיה אחורית של זרחן וחישול. כיום, תומכי סירה מסיליקון קרביד משמשים בעיקר בתהליך LPCVD של טכנולוגיית TOPCon, ויישומם בתהליך דיפוזיה של בורון אומת בעיקר.

איור יישום תומכי סירה בתהליך עיבוד התאים

הערה: לאחר הציפוי הקדמי והאחורי של טכנולוגיות PERC ו-TOPCon, עדיין קיימים קשרים כגון הדפסת משי, סינטור, בדיקה ומיון, שאינם כרוכים בשימוש בתמיכות סירות ואינם מופיעים באיור לעיל.