AMAT、スクリーン印刷方式の結晶シリコン太陽電池製造装置の新プラットフォームを発表

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アプライド マテリアルズ(AMAT)が、スクリーン印刷方式による結晶シリコン太陽電池製造装置の新しいモジュラー・プラットフォーム「Baccini Pegaso」を発表しました。同プラットフォームは、セル製造の高精細化、歩留まり向上、生産性向上を同時に実現することで、高効率・低コストの太陽電池製造を可能にするとしています。

結晶シリコン太陽電池セル製造技術の進化 (source: Applied Materials)

太陽電池業界では製造プロセスの革新が年々進んでおり、今後数年の間に、ダブルプリント、選択エミッタ、二面パシベーション、歩留まり計測、裏面電極などの新技術が導入されるとみられています。Pegasoプラットフォームは、印刷の高品質化や、アライメント精度向上など、製造プロセスの高精細化を進めることによって、新規セル構造の導入に対応するといいます。

歩留まりの向上もコスト競争を勝ち抜くための重要な課題。特にスクリーン印刷技術では、ウェハーの破損が大きな問題となっています。AMATによると、ウェハー破損によるコストは、ウェハー自体の損失に加えて、印刷用スクリーンの修理交換コストも発生するため、最大で年間50万ドルに上るとのこと。Pegasoでは、ウェハーを非接触でひっくり返して裏表両面に印刷可能なノンコンタクト・フリッパー技術や、プロセスコントロールなどにより、ウェハー破損率を低減しているとします。また、高解像度外観検査カメラによる欠陥ウェハーの自動検出・自動排除機能も歩留まり向上に寄与するものです。

Pegasoの装置構成 (Photo: Applied Materials)

生産性向上については、2本のコンベアが独立して稼働するデュアル・レーンを導入。各コンベアがそれぞれ別個のプリントヘッドと乾燥機を備えており、一方のレーンが止まっても、もう一方のレーンが稼働を続けることで生産性を確保。従来と同じフットプリントでスループットが2倍になるとします。

また、スループット向上だけでなく、装置の操作性改善、遠隔管理技術、付帯コスト低減、アクセスしやすさなどを追求することで、MW級の年間生産量最大化とコスト・オブ・オーナーシップ(CoO)の最小化を両立するとのこと。具体的なスペックとしては、以下の数値が出されています。

  • アライメント精度 < 8μm
  • 最高スループット > 毎時2900ウェハー
  • 総スループット > 毎時2700ウェハー
  • ウェハーの薄さ 120μm
  • ウェハー破損率 < 0.15%

  • 装置構成の自由度や拡張性など、モジュラー性能の高さもPegasoの特徴です。ユーザーは、必要に応じてプロセス・モジュール、計測モジュールの追加が可能。これらは、AMATのソフトウェア・バックボーンによって実現されるとします。また、今後登場する新しい製造技術に対しても追加対応が可能な拡張性のあるプラットフォームとなっています。


    発表資料

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