HJT与PERC制绒工艺的核心差异
一、工艺目标与作用
共同目标：通过化学腐蚀去除硅片切割损伤层及表面污染物，形成绒面结构以降低光反射率（反射率从30%降至10%以下）。
核心差异：
PERC（P型硅片）：采用碱性溶液（如NaOH）制绒，通过各向异性腐蚀形成金字塔绒面，适用于高温工艺链（如扩散、氧化等后续高温步骤）。
HJT（N型硅片）：需使用酸性溶液（如HF/HNO3混合液）进行各向同性腐蚀，形成更均匀的纳米级绒面，避免损伤后续低温沉积的非晶硅薄膜层。
二、技术参数对比
| 参数 | PERC制绒 | HJT制绒 | 差异影响 |
|---|---|---|---|
| 硅片类型 | P型单晶硅（掺杂硼） | N型单晶硅（掺杂磷） | N型硅制绒需更精细表面处理以保障异质结界面质量 |
| 腐蚀液类型 | 碱性溶液（NaOH/KOH） | 酸性溶液（HF/HNO3） | 酸性制绒避免破坏HJT低温工艺兼容性 |
| 绒面结构 | 微米级金字塔结构（高度1-3μm） | 纳米级绒面（粗糙度<0.5μm） | HJT绒面更平整，降低非晶硅沉积缺陷率 |
| 工艺温度 | 80-90℃（高温工艺链） | 常温或低温（<40℃） | HJT需匹配后续<200℃的薄膜沉积温度 |
| 设备兼容性 | 通用槽式/单片清洗设备 | 需专用酸性制绒设备（耐腐蚀材料） | HJT产线需单独采购制绒设备，增加初期投资 |
三、工艺难点与解决方案
PERC制绒：
挑战：碱性溶液易导致硅片表面金属离子残留（如Na⁺），影响钝化效果。
优化：增加去离子水冲洗步骤，并采用臭氧/超声辅助清洗降低污染。
HJT制绒：
挑战：酸性腐蚀需精确控制反应速率（过快导致过刻蚀，过慢则绒面不足）。
优化：引入动态浓度调节系统（实时监测pH值）和表面活性剂（如异丙醇）提升均匀性。
四、对电池性能的影响
反射率与光吸收：
PERC金字塔绒面通过多次反射增强光捕获，但受限于微米级结构对短波长光的散射损失。
HJT纳米级绒面减少短波反射（尤其紫外光），提升异质结电池的量子效率（EQE）。
钝化效果：
PERC制绒后的表面需高温氧化/ALD镀膜钝化，易引入热损伤缺陷。
HJT制绒后直接沉积本征非晶硅（i-a-Si），低温工艺保留硅片少子寿命（>1ms）。
五、成本与产业化现状
设备成本：HJT制绒设备单价约300-500万元/GW，高于PERC的200-300万元/GW（因耐酸材料需求）。
耗材成本：HJT酸性腐蚀液（HF）单耗约0.8L/片，高于PERC的碱性液（0.5L/片），但可通过回收系统降低30%用量。
良率差异：当前HJT制绒良率约97%（PERC为99%），主要因酸性工艺控制难度较高。
总结
HJT与PERC制绒的核心差异源于硅片类型、工艺温度链及后续技术兼容性需求。HJT通过酸性制绒实现纳米级表面处理，支撑其高效率与低温工艺优势，但需在设备、耗材及工艺控制上投入更高成本。
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