双溪新晶硅薄片技术可使太阳能电池成本减半

初创公司TwinCreeksTechnologies一直默默无闻地运营着。如今，该公司已经开发出一种制造晶体硅片的方法，该公司表示，这种方法可以将硅太阳能电池的生产成本降低一半。该公司在一家小型工厂展示了这项技术，这是一家年产能为25兆瓦的太阳能电池工厂，正在密西西比州塞纳托比亚建造。

SivaSivaram是双喜公司的首席执行官。他说，该公司的技术不仅减少了所需的硅量，还降低了生产设备的成本。他声称，该公司生产太阳能电池只需要每瓦40美分左右，而现在最便宜的太阳能电池大约需要80美分。双喜公司已经筹集了9300万美元的风险投资，再加上密西西比州和其他来源的贷款，将用于建造其太阳能工厂。

晶体硅晶片占太阳能电池的大部分。传统的制备晶体硅片的方法需要切割块状或柱状硅，以形成厚度为200微米的硅片。这个过程将把大约一半的硅变成废物。该行业使用200微米的硅片，因为硅片太薄，非常脆，经常在生产线上断裂。但从理论上讲，它们可以薄到20到30微米，而且它们仍然同样有效，甚至更有效地将阳光转化为电能。

双喜公司的工艺可以制作厚度为20微米的硅片，基本上没有浪费。这需要使用金属薄层，使其足够耐用，能够承受传统的太阳能电池处理设备。Siwalam表示，由于大大减少了线锯和相关设备的使用，并制作了更薄的硅片，双喜公司所需的硅量减少了90%，这也大大降低了资金成本。他说，这项技术可以添加到现有的生产线上。该公司的主要计划是销售生产设备，而不是生产太阳能电池。他说：“我预计到明年这个时候，我们将在该领域拥有六到十二个这样的工具。”。

这一过程始于真空室，在真空室中，高能氢离子束轰击3毫米厚的晶体硅盘。离子积聚的精确深度是20微米，这是由束电压控制的。一旦积累了足够的离子，机械臂就会迅速取出硅片并将其放入熔炉。这样，硅中的离子会形成微观的氢气泡，氢气泡会膨胀并在硅片上形成微小的裂纹，从而剥离20微米厚的硅层。该公司在如此薄的硅层上使用金属衬垫。该公司使用的这种特殊工艺使其与另一家公司Astro的Astrowat不同，后者生产的晶圆同样薄。然而，Astro Watt公司的硅片只能轻微弯曲，这使得传统的生产设备难以应用。

双喜公司的硅片与传统的太阳能电池生产设备兼容，也与目前使用的一些工艺兼容，可用于制造先进的太阳能电池设计，如异质结电池。西瓦拉姆说，这种氢离子工艺可以使用硅以外的单晶材料，包括镓砷化物，这是一种半导体生产的太阳能电池，具有世界纪录的效率。

以前曾考虑过使用离子束制造薄晶体硅片，但由于成本太高，无法成为一种实用的制造方法。它需要一个粒子加速器，产生的离子束具有非常高的电流和非常高的能量。“过去没有这样的事情，”西瓦拉姆说。他说，为了使这项技术可行，双喜公司开发了一种离子加速器，其强度是市场上任何加速器的“10倍”。

尽管该公司强调这项技术与现有生产线兼容，但它确实需要至少一次更改。通常，硅片在加工后会形成粗糙的表面纹理，这有助于它们吸收光线，而不是反射光线。这种纹理由金字塔组成，其高度相当于双喜晶圆的厚度，因此与新晶圆一起使用是不切实际的。

（编辑/董海荣）创业公司TwinCreeksTechnologies一直默默无闻。如今，该公司已经开发出一种制造晶体硅片的方法，该公司表示，这种方法可以将硅太阳能电池的生产成本降低一半。该公司在一家小型工厂展示了这项技术，这是一家年产能为25兆瓦的太阳能电池工厂，正在密西西比州塞纳托比亚建造……

SivaSivaram是双喜公司的首席执行官。他说，该公司的技术不仅减少了所需的硅量，还降低了生产设备的成本。他声称，该公司生产太阳能电池只需要每瓦40美分左右，而现在最便宜的太阳能电池大约需要80美分。双喜公司已经筹集了9300万美元的风险投资，再加上密西西比州和其他来源的贷款，将用于建造其太阳能工厂。

晶体硅晶片占太阳能电池的大部分。传统的制备晶体硅片的方法需要切割块状或柱状硅，以形成厚度为200微米的硅片。这个过程将把大约一半的硅变成废物。该行业使用200微米的硅片，因为硅片太薄，非常脆，经常在生产线上断裂。但从理论上讲，它们可以薄到20到30微米，而且它们仍然同样有效，甚至更有效地将阳光转化为电能。

双喜公司的工艺可以制作厚度为20微米的硅片，基本上没有浪费。这需要使用金属薄层，使其足够耐用，能够承受传统的太阳能电池处理设备。Siwalam表示，由于大大减少了线锯和相关设备的使用，并制作了更薄的硅片，双喜公司所需的硅量减少了90%，这也大大降低了资金成本。他说，这项技术可以添加到现有的生产线上。该公司的主要计划是销售生产设备，而不是生产太阳能电池。他说：“我预计到明年这个时候，我们将在该领域拥有六到十二个这样的工具。”。

这一过程始于真空室，在真空室中，高能氢离子束轰击3毫米厚的晶体硅盘。离子积聚的精确深度是20微米，这是由束电压控制的。一旦积累了足够的离子，机械臂就会迅速取出硅片并将其放入熔炉。这样，硅中的离子会形成微观的氢气泡，氢气泡会膨胀并在硅片上形成微小的裂纹，从而剥离20微米厚的硅层。该公司在如此薄的硅层上使用金属衬垫。该公司使用的这种特殊工艺使其与另一家公司Astro的Astrowat不同，后者生产的晶圆同样薄。然而，Astro Watt公司的硅片只能轻微弯曲，这使得传统的生产设备难以应用。

双喜公司的硅片与传统的太阳能电池生产设备兼容，也与目前使用的一些工艺兼容，可用于制造先进的太阳能电池设计，如异质结电池。西瓦拉姆说，这种氢离子工艺可以使用硅以外的单晶材料，包括镓砷化物，这是一种半导体生产的太阳能电池，具有世界纪录的效率。

以前曾考虑过使用离子束制造薄晶体硅片，但由于成本太高，无法成为一种实用的制造方法。它需要一个粒子加速器，产生的离子束具有非常高的电流和非常高的能量。“过去没有这样的事情，”西瓦拉姆说。他说，为了使这项技术可行，双喜公司开发了一种离子加速器，其强度是市场上任何加速器的“10倍”。

尽管该公司强调这项技术与现有生产线兼容，但它确实需要至少一次更改。通常，硅片在加工后会形成粗糙的表面纹理，这有助于它们吸收光线，而不是反射光线。这种纹理由金字塔组成，其高度相当于双喜晶圆的厚度，因此与新晶圆一起使用是不切实际的。

（编辑/董海荣）

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