本来自己说过,对于铝浆将不再发一言,虽然努力的去做了,可无奈还在行业中又怎么可能不言呢,所以有了上一篇的《言外之言》,本来这篇想做《言外之言》——(二)出现,可觉得似乎太矫情了,希望大家不要误我要食言。因为我接下来讲的都关乎铝浆但实际的确又不关乎铝浆的。
在今年7月份的时候国家建质检总局说要整顿电池产业,剑指的就是2、3线的光伏小厂,而市场情况的似乎也直指2、3线小厂的生存,似乎山雨欲来风满楼。
于是生出许多担心,许多谈论,许多预测,许多叹息。。。。。
唯一缺少——答案!
可当我们关注这些2、3线小企业,却忘了太阳能电池本身这个产业的整体,如果说是整体性的问题,在那看局部的2、3线企业的当然是看不清的了。
对于电池产业的快速成长,恐怕那里面一个成就财富神话的人最清楚了,一个产业怎么可能如此快速的成长,看看那个网络兴起的纳斯达克,似乎几年就要指数超过道指了,人人欢喜,只要手握鼠标就似乎可以点开财富大门了,可就在那狂欢的背后那些泡沫却同样狂欢般的积聚,于是十年不到,只有5-6年的时间,看看2000年的纳指如瀑布般的暴泄,那些泡沫破裂的比财富本身更快,于是哀鸿一片。
回头看看我们的电池产业又如何呢,高额补贴政策支撑起来的一个大市场,当那个补贴的支柱撤去之后呢,我们这个整体的产业如何获得支撑呢,如果这个整体没有支撑,那又哪有这些2、3线之说呢。
老美或者西方对我们基本是不搞阴谋的,反而是我们自己包括身边的许多都喜欢搞点小动作。为什么,因为老美西方犯不着和我们搞阴谋,他们的实力到了已足够让你看清一切也都无可奈克的地步。看看两次伊战,第一战老布什打,那个爱国者和飞毛腿的一战恐怕大家都记得吧。再看二次小布什又如何打,我告诉你伊拉克我就是3.16开始进攻,从那打怎么打我都可以告诉你,没有关系的。
所以呢,情况是什么,是德国西班牙意大利等各国政府都明白无故的告诉我们他们补贴政策的调整,怎么调整的时间范围幅度等都明白无故的告诉我们了,可我们自己呢,我们扩大那么多的规模我们本来也就那几家的话,我们就是想分个2、3线也分不出来的,所以这又该怨谁呢。
然后我们再看看一些具体的,这次慕尼黑的展会国内的厂商最积极去了很多,可实际情况是什么就是那个大厂门庭若市,其他的门可罗雀,这么鲜明的对比却仍引不起我们的小厂们的警觉和思考。因为老外就是不象我们,他们很明确的,我去与不去就是我的态度,很明确了。我们上海的展会呢,家家门庭若市,你发点小礼品,那你能做的是先把自己保护好。所以你也就很难分清了到底是市场太好了还是自己的产品了太好了。
老外的态度明确在那呢,只有两个字——质量!!!
实际情况是我们的质量控制已经远远的拉在了日本和德国的后面了。质量不是做不好,是我们自己就没想把他做好,最终情况是我们的价格低赚不到钱外还留下一个劣质产品的制造者名声。败坏声誉很容易,但重新建立这个信用却很难很难。而目前大企业正在修复国外客户对他们的质量观点,虽然大企业在质量方面付出的代价非常大,但是很值得的。至少可以看见的是,当行业景气逐渐恢复的过程中,首先一定是大企业先受益,然后产能无法达到市场需求时才轮到中小企业沾光。那么作为中小企业在洗牌的过程中千万不可过于牺牲质量来追求低价,否则一定是害人害己。当细分市场也用脚对中小企业投票之后,这个行业就会变成大企业的天下,再无中小企业的立足之地。
这些年发展下来我国光伏的产能是越来越大,但是市场信任度却不是同比例增加,而是在减少。如果按这样发展下去,迟早有一天会出现中国制造的危机,不光是我们的光伏企业了,其他行业也都是如此的。我们处在那个“6+1”的最低端辛苦的给全世界人民生产那么多廉价的产品,我们无私的把污染留给了自己,我们却一个谢谢都得不到,连那个“伙夫”都不如!没有谢谢也就算了,看着吧还有人推个轮椅给你推销什么“碳关税”呢!!!
相信谁也不愿意看到今后国外客户只采购国外的品牌,中国的企业只能沦落为替国外品牌代工的地步。那么大企业已经在行动了,作为中小企业你们该怎么办呢?
作为给中小企业配套铝浆的你们又该怎么办呢???!!!
本来对太阳能浆料本人在总结贴里已说再无可言,可在帖子里还说了有变化之外的变化,所以此篇就当时言外之言吧。
多少年了,那个米国(我一般不用网络语,但这次是言外之言,也就什么都用了。这个米国你看看日本专利就知道了。)从来就是战略高手,不管我们承认不承认,全世界就他是全球战略的,不谋全局不足以谋一域,在战略层面我们都输了。
不说国家层面,就是在企业竞争层面(和平时期国家的竞争实际就是各国的企业之间的竞争),我们国人的品牌一个个的被外资收购,几乎全部沦陷,而为国家民族争气的也大多是收购人家淘汰不要的东西,我们却沾沾自喜的以为成了行业老大。
我不空谈,就此打住讲讲那个巨头的近期的打算。
儒兴,这个铝浆的行业的大佬,我对他是很尊敬的,因为他真正的据国外浆料于国门之外。可开始的情况不是这样的,尚德也是用杜邦的,直到那次谭老师搞的铝浆一下子比杜高了近0.9后,杜也就无话可说了,也就基本放弃默认了儒兴在铝浆的霸主地位。
大家要明白,默认你这个霸主地位是有前提的,那就是你不能动我的背银和正银。
大家可能都奇怪,为什么儒兴多年了赚了那么多钱不搞正银呢。我也在帖子里说过,它在铝浆方面取得技术成就完全可以移植到其他浆料的,可为什么不搞呢。
因为,他明白,他搞正银的那一天,也基本上就是杜邦要开始对付他的开始。
看看儒兴为了上市,为了能有好业绩,现在宣布开始搞正银了,背银也就在尚德试了几次,效果还不怎么好,看看杜邦就开始干什么了,他开始配合他的17A开始试他的铝浆了。他试铝浆的用意大家应该能想明白,对他来说,铝浆我可以不要利润的,可儒兴你能么。你可以不要我的铝浆,没有关系,正银你也不要要了。你不要想你可以和贺利氏做,他们会采取什么行动,大家都会看到的。
还有就是那些真正银含量低产品,如果你是电池厂你就会明白,那个杜他是不主动推的,他就是放在那,你要才给你。可他为什么高调的宣布他的技术呢,他只是给我们警告,只是让我们耗在开发上,而不能形成真正的产品。
说到最后了,那个杜到底在干什么,他在干当年小鬼子东洋要做的事,希望我们的铝粉厂能真正的拒绝他,除此之外我们无招可发。
还有的朋友要说了,国内不是有些背银和正银都有销售了么,我可以告诉你在杜的眼里没有这些的,儒兴不错还入了他的眼。
以上这些不管你信不信,反正我是信了!
对于铝浆,这将是我发的最后一个帖子,之后将再无可言。
接续上一个帖子,我说了别人再找变化之外的变化,没有引起大家的重视,这符合大家的心理,一点点自己不愿承认的侥幸心理而已。对于市场也许有意外情况,而完全受自然科学知识支配的技术绝不会有意外的。那就是:你先把变化找完了,你才能明白,哦,原来变化之外还有变化!
可一切都为时已晚了。
技术我不再啰嗦了,就看看你们认为的那巨大的市场,那看似很高的利润。大家可能都知道了,铝浆的价格再降,降到什么程度呢,那众多的小铝浆厂即使降到100以内,你也不要在意,那只是一个数字,那没市场的。为什么呢,因为铝粉厂最见不得的是铝浆降价,他不会再给你铝粉的。可怕的是小鬼子,他曾经图谋过要收购我们所有的铝粉厂来控制我们,结果是他还是得到铝粉厂了,而且在肇庆的5000吨规模的铝浆厂也于4月份投产了,他的价格是很低的,他的铝粉厂的产能也是近万吨的规模,加上国人对国外产品的迷信,它的低价和充足的铝粉肯定会对市场形成很大冲击,这是大家要注意的。
再者国家质检总局开始整顿太阳能才产业了,实际剑指的就是占产能22%的3类小电池厂商,其命运基本是出卖或者被大厂整合,要想在目前电池不断降价要靠不断的技术升级才可生存的时代,小厂的命运绝对堪忧,而命系小厂的铝浆厂将更堪忧。
那大厂呢,情况大家是知道的,基本上还是某家一家的天下,在可预见的将来基本还是它的,其它人连进门的附着力证都拿不到的。
敢竭鄙怀,恭疏短引;请洒潘江,各倾陆海云尔。
现在想做太阳能浆料的太多了,当然太阳能浆料有利润,而大家都是趋利的,所以一切似乎都很正常。可最基本的传统浆料都没做好或者就没搞过浆料就来搞技术升级奇快的太阳能浆料,想以此一改颓势而发大财我之未解。
太阳能浆料已发展了10年,一个轮回了。到现在可以说里面的变化那些早搞的人都找的差不多了,性能完全倒了极限。而这个时候众多的老师、风投公司、铝粉厂、电池厂、有资金的、有市场的、什么似乎都有而实际没有的等等都大手笔的要做铝浆、正银。在5年前你做,那时候铝浆里面的变化还很多,还有很多性能提升的空间,你研究搞一下也许会有不同于那些先期搞的突破,你也许还可以赚些钱,五年前的价格可是在700左右的。可现在别人都已穷尽了变化,可以说是在找变化之外的变化,而你却是要才开始研究才开始找变化,等你找完了变化,别人变化之外的变化也就找到了,你怎么和别人比,我之未解。
浆料名副其实的“然”,而“然”住了这么多人,实难解也。
到目前为止传统的浆料那种浆料都没有如太阳能浆料和基体有多种相互作用,提高开压、降低复合、提高长波响应等而浆料最基本的性能当然也都要具备,而这几种相互作用的变化只有多年的沉淀才能体会其中微妙的变化,后来者你先花时间慢慢体会吧。
电池却是有许多新技术,但都是基于以前技术的基础的,所以相应所需要的浆料也是基于以前的或者说以前一直做的才更清楚新技术需要什么样的浆料。
后来者慢慢找变化吧,找清了再说。
一写到太阳能铝浆,总会想到谭老师,铝浆的鼻祖,是他打开了一个年销售近20亿的铝浆市场,可巨大的蛋糕于他却分得很少很少,总让人唏嘘。
铝浆从01年开始正好10年了,一个轮回,期间造就了一个江湖大佬,一个行业的标杆,一个财富的神话。当然也有不少割据一方的诸侯也都发了财,可无人能与那个大佬相比,如今它就要在创业板上上市了,圈到钱了不知他又会有什么大手笔。
铝浆是一个真正将国外产品拒之国门之外的浆料产品,也是一个真正大批量的产品,就哪个大佬他一年近3000吨的产量恐怕D也要退居第二了。对于大佬的成功我一直在思考,为什么一直搞传统浆料的人没有做出一个真正成功拒国外产品,而是那个大佬,尽管起步是源于谭老师,尽管到他们的许多思路仍在谭老师的框架内,可它毕竟把它批量化了,而且量是相当的大,稳定的批量工艺本身就是一种技术。常州的那两个搞三辊机的厂家也得益于那个大佬,因为配合大佬他们制造出了全自动的三辊轧机,设备的升级本身就是对产业的一种贡献。所以,不管怎样,那个大佬对产业是有贡献的。
对于大佬的成功,我原来很大程度上认为是得益于国内的铝粉原料是优于国外的,因为铝粉基本就国内生产,国外基本是不生产的,而且生产的是空气雾化的,形貌一塌糊涂,所以从铝粉的角度探讨大佬的成功某种程度上市对它技术的否定,可最近沉淀下来,却发现那个大佬在技术层面确实是比较厉害的,它确实有许多创新的,许多是行业内的人无法突破的。
国外的大佬们太教条,总认为自己的理论技术高超,觉得自己的料了不起,可铝浆确实有其独特的原理,所以他们那一套在传统浆料领域内强大的技术能力在铝浆面前却不灵了,从尚德到目前为止只用大佬的铝浆就知道了。就象老谭说的,F在尚德做了70多次可笑的实验。
大佬的技术在尚德的成功很大程度来源于对附着力的突破,这点我是深深佩服的,因为它突破了大家熟知的对附着力的认识,即玻璃、氧化物的层面,或者说它属于氧化物层面,但它的确又突破了氧化物层面,而且对其他传统浆料提高附着力来说具有通用性,这是它对产业技术的一个贡献。
对于铝浆大佬真正掌握了核心,而国内大家所看到的那些割据一方的诸侯们,大家似乎反馈他们的铝浆从电性能上是好于大佬的,可实际看看他们的浆料,大多数都停留在用高固含量和高细粉量来提高性能,对于这点任何初学者都可以做到,可实际是细粉越来越难得,你怎么上量,而且接下来片子单晶要到150X150,多晶要到180X180,你的翘曲问题怎么解决。而这却是大佬最拿手的,它是真正掌握核心的,任何小于10微米的粉它都可灵活调配的。以前你只要和铝粉厂家关系好,可基本得到大佬买的粉的配比的,可现在大佬厉害了,它和厂家都签了保密协议,你是得不到了。
可这个真正的核心是什么呢,那就是密堆积原理,到目前为止可见的资料里,只有西安交大的马亚红在一篇论文里提到过,其它都是言左右而不及核心的。所以要想搞铝浆的朋友建议大家都好好研究研究密堆积原理,好好研究Andreasen方程,好好研究铝粉颗粒级配。这个研究清楚了,那你对铝浆通了,其它浆料也一通百通的,因为这个原理可以用于任何浆料的。有些朋友可能已经意识到了,那就是正银,不就是要高振实高堆积的银粉么,这个原理这个方程正好。
所以,大家不要碰运气的去试配比,当然有些朋友可设计合理的正交试验得出配比,可我觉得实际是可以用密堆积原理用Andreasen方程计算出合理配比的,这样我们在用试验修正,这样你就会有一个合理铝粉配比模型的,有了这个模型你将受用无穷,因为你也可以和那个大佬一样了,你也可以对任何铝粉进行配比了。
由此,你就真正掌握了核心。
任何事情都是一样的,只有你真正掌握了核心,别人就很难打败你了。
看看那个大佬,到现在谁能挑战它呢??!!!
现在太阳能铝浆凡是知道的人都想做了,基本上已到了顶峰,那接下来只能是惨烈竞争了,所以慎之。
而已经在做的许多人都在困惑一个问题,那就是测试,没有强硬的关系谁也不愿意做白老鼠的。所以儒兴之类的先入市场的大佬在测试上给后来者形成了壁垒。
但既然是实验,那测试本身也是一种实验,所以我们也可以自己设计。因为我们并不一定特别需要绝对如测试线的数值,而只是需要一个相对测试线上的相对值来判断我们浆料的好坏而已,这样我们就可以发挥自己的主观能动性了。
下面提到的测试方法是我和我的朋友集体创作的,我就代表他们贴出来和大家共享,对大家有用了,请也记得他们。
首先对于铝粉活性的判断,大家都看重厂家提供含氧量这个值,可这并不能体现氧在里面的分布,也就判断不了真正的活性了。东莞的李总就有一个很简单实用的方法,那就是将买来铝粉放在口杯里加水,看其与水的反应放出氢气的快慢来判断活性,即快的活性高。这是个很实用的方法,从它基本可判断出一个铝粉的活性,同时也对后面玻璃粉含量的多少指出了方向。
对于大家头疼的电性测试的问题,我想我们要抓住重点,那就是对于铝浆的定性的指标是接触电阻和开路电压,特别是开路电压厂家很看重,它基本定性了一个铝浆的好坏,也就是说我们要定性知道这两个数值了。
对于接触电阻,我们可借鉴传统浆料方阻的概念来定性知道接触电阻,即用厂家生产线的浆料做标准印刷蛇形图案,得到标准方阻,同时印刷自己的浆料测试方阻比较可基本确定接触电阻的大小。
对于模拟生产线的烧结曲线,前提我们能拿到厂家印刷好正银和背银的片子,然后印刷自己的铝浆和生产线的铝浆在马佛炉里快速烧结,就是用一个钢网托盘盛放片子,然后用夹子夹住,快速伸入炉内,炉温和生产线的烧结最高温度相同,在高温区内保留5-10秒,快速拿出,这样就基本模拟了生产线。
对于另一个比较难的开路电压,我们同样可以设计一个简单的测试装置。对于烧结好的片子,用一个带开关白炽电灯,固定好片子和电灯的距离,注意设计一个夹具使片子正面垂直白炽电灯,用万用表的电压档通过夹具连接电池正银和背银,然后快速开关电灯,读取电灯开的一瞬间的电压值即定性的开路电压。本人试的是大概在580-600mv,基本可定性比较铝浆和生产线上正用铝浆的优劣,再在里面串联一个在电流档的万用表可同时测出短路电流。
铝背场的建立,不但增加了电池开路电压的数值,还实现了铝吸杂的过程,在不同程度上对硅芯片中的重金属、碱金属、非金属杂质进行了有效的吸附作用,减少了载流子的复合中心,提高了有效少数载流子的寿命和电池的效率。
重金属杂质通常指元素周期表中的副族及过渡元素。在太阳电池中主要有Fe、Co、Ni、Cu、Au等。这些重金属杂质,由于其半径较硅大的多,因此,在硅中易引起较大的晶格畸变,且扩散系数较大,在高温条件下,由于晶格畸变应力场及金属杂质引入的点阵畸变应力场的相互作用,使这些金属杂质容易在晶格畸变区发生聚集,造成在位错、层错上的沉淀,形成杂质管道,造成p-n结的低击穿。
硅中所含的碱金属杂质主要指Na、Li、K。因为它们的原子外层只有一个电子,所用较容易失去电子而成为可动正离子。通常,它们主要位于Si-SiO2系统,一般Li、K来源少,且K的原子半径较大,迁移难,Na则是工艺中常见的有害的碱金属杂质。它们往往是在器件制造工艺中引进的。这些可动正电荷通常出现在Si-SiO2界面(其中尤以Na的玷污影响最大),它们会增加反向漏电流,对硅太阳电池芯片的光伏转换效率影响很大。
一般的太阳电池生产工艺,是通过制作铝背场来形成吸杂中心,产生吸杂作用。原理是利用铝原子与硅原子结构上的差异,将其扩散到硅片背面引起失配位错,因而形成应力吸杂中心。不同类型的硅材料,最佳铝背场烧温度曲线各不相同。
一般来讲,吸杂将有害杂质从硅中有源区和带入体内缺陷密接区域或杂质溶解度较大的区域吸除,杂质必须经过三个步骤:从原始或非理想状态中释放;在晶体中扩散;被杂质中心捕获。
捕获的杂质的机制不同,可以分为两大类:分凝和应力释放机制。在应力释放过程中,不同成份的沉淀与形核中心在远离有源区的地方同时形成。吸杂过程伴随者类似与从高温冷却时产生的杂质元素的过饱和度。分凝机制利用杂质原子溶解度较高的区域使溶解度较低区域的杂质游离。在太阳电池的有效工作区外,分凝机制的杂质效果优于应力释放吸杂效果,不需要过饱和度。原则上讲,杂质扩散较快的温度下有源区杂质含量可以较低。硅太阳电池的工作区通常为整个硅衬底的厚度,所以分凝杂质在正表面和背表面都比较适合。硅太阳电池铝背场的建立实现了铝吸杂的过程,因此是芯片制作工艺中至关重要的一环。
铝吸杂的过程可以解释如下:在烧结工艺中,当温度高于577℃的时候,铝硅合金就会溶解,许多金属如铁、铜、金等在很大温度范围内,不论是在液态还是固态的铝中溶解度都是1~10at.%,同时在硅中的溶解度很低。例如,在750~950℃温度区间内,铁在铝、硅中的分凝系数为105~106。另外,铝扩散到硅中可以形成p+层,发生背场效应,可以反射电子或避免背表面复合以及见解加速氢原子的产生而起到缺陷钝化的效果。
提高光电转换效率也可以通过减小背表面的复合速度,如优化太阳电池铝浆。在同样的电池加工工艺条件和硅原材料的前提下,好的铝浆同样可以使得硅太阳电池转换效率提高几个百分点。
减小背表面的复合速度对于硅太阳电池来说,可以引进一个背表面场或高低结,这个区域把背表面的复合速度变成了背表面的有效复合速度Seff。在目前的商业化生产上,一般通过对太阳电池背面印刷烧结铝浆来实现的。即可作为电极输出,又可通过烧结工艺引入铝–硅合金作为铝背场(Al-BSF),以形成一个高低结p-p+。
采用铝来作背场,而不采用硼进行扩散,是因为铝可以与硅在温度超过铝的熔点温度660℃后,在非常短的时间内形成一个高低结。用硼进行扩散形成一个较深的p+层,需要在高温(1000℃)下扩散大约1小时,而用铝在短短的几分钟内就可以完成。
铝浆通过丝网印刷方法沉积到电池的背面,在高温烧结过程中,铝和硅形成共晶合金,如果烧结温度高于800℃,铝在硅内的掺杂浓度会高达6×1018m3,而硅片衬底的掺杂浓度只在2×1016/cm3左右,从而在铝背场和衬底之间形成高/低结,有效地阻止了少数载流子向电池的背面扩散,降低了电池背表面的复合速率.铝背场可将电池背面的复合速率降低到200em/s以下。
由此可见,铝背场的形成有助于降低电池背表面的复合速度,提高长波光谱响应,提高太阳电池的光伏转换效率。
基于自己这几年对太阳能电池铝浆的研究,现把自己对铝浆的微观机理的一些思索分批帖出和大家分享,共同讨论,进步!
其中有许多公式,不知直接帖出来是否能正确显示,我也将同时上传附件,方便大家下载共享。
欧姆接触理论在硅太阳电池上的应用根据欧姆接触形成条件,当金属和半导体接触时,如金属和P型半导体接触时,若P型半导体的逸出功Ws小于金属的逸出功Wm,便在P型半导体表面附近形成空穴的积累层,从而表现出高导电、无整流的特性。这种接触由于不存在表面势垒,其接触电阻很小,可作为半导体和金属电极之间的欧姆接触。
因此,对于P型硅太阳电池衬底,应该选择功函数大的金属与半导体形成接触,即满足Wm>Ws,使金属与半导体之间形成P型反阻挡层。
但是,在晶体硅太阳电池的研制中,考虑到Si材料有很高的表面态密度,无论是n型材料还是p型材料与金属接触都会形成势垒,不会形成欧姆接触。因此,实际生产中,主要依靠隧道效应的原理在半导体上形成欧姆接触。
表征欧姆接触电阻大小是用接触电阻ρc,对于热电子场发射机理输运下,其表达式如下:
其中,A= ,单位为A/cm2K2
—在这里指半导体有效质量,对于p型Si半导体,指其空穴有效质量。由接触电阻计算公式可以看出,欧姆接触电阻与紧接接触层下的半导体层中载流子浓度有强烈的依赖关系,此外它与半导体材料中电子或空穴的有效质量和接触的势垒高度等有关。
重掺杂浓度很高,则势垒区宽度变得很薄,电子要通过隧道效应贯穿势垒,产生相当大的隧道电流,甚至超过热电子发射电流而成为电流的主要成分。当隧道电流占主导地位时,它的接触电阻可以很小,可以用作欧姆接触。因此,半导体重掺杂时,它与金属的接触可以形成接近理想的欧姆接触。
实际生产中,制作欧姆接触最常用的方法是用重掺杂的半导体与金属接触,常常是在n型或P型半导体上制备一层重掺杂区后再与金属接触。形成金属与半导体接触的方法也有多种,如蒸发、溅射、电镀等。
《【扒一扒】日本高纯球形硅微粉材料生产商》: 作为一种无机非金属矿物功能性粉体材料,硅微粉广泛应用于电子材料、电工绝缘材料、胶黏剂、特种陶瓷、精密铸造、油漆涂料、油墨、硅橡胶等领域。 目前,世界上只有中国、日本、韩国、美国等少数国家具备硅微粉生产能力... 全文 ?