Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να γνωρίζουμεPECVD(Εναπόθεση Χημικών Ατμών με Βελτιωμένη Πλάσμα). Το πλάσμα είναι η εντατικοποίηση της θερμικής κίνησης των μορίων των υλικών. Η σύγκρουση μεταξύ τους θα προκαλέσει τον ιονισμό των μορίων του αερίου και το υλικό θα γίνει ένα μείγμα ελεύθερα κινούμενων θετικών ιόντων, ηλεκτρονίων και ουδέτερων σωματιδίων που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Εκτιμάται ότι ο ρυθμός απώλειας ανάκλασης του φωτός στην επιφάνεια του πυριτίου φτάνει περίπου το 35%. Η αντιανακλαστική μεμβράνη μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τον ρυθμό αξιοποίησης του ηλιακού φωτός από το στοιχείο της μπαταρίας, γεγονός που βοηθά στην αύξηση της φωτοπαραγόμενης πυκνότητας ρεύματος και, επομένως, στη βελτίωση της απόδοσης μετατροπής. Ταυτόχρονα, το υδρογόνο στο φιλμ παθητικοποιεί την επιφάνεια του στοιχείου της μπαταρίας, μειώνει τον ρυθμό επιφανειακού ανασυνδυασμού της σύνδεσης του εκπομπού, μειώνει το σκοτεινό ρεύμα, αυξάνει την τάση ανοιχτού κυκλώματος και βελτιώνει την απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής. Η στιγμιαία ανόπτηση υψηλής θερμοκρασίας στη διαδικασία καύσης διασπά ορισμένους δεσμούς Si-H και NH, και το απελευθερωμένο H ενισχύει περαιτέρω την παθητικοποίηση της μπαταρίας.
Δεδομένου ότι τα υλικά πυριτίου φωτοβολταϊκής ποιότητας αναπόφευκτα περιέχουν μεγάλη ποσότητα ακαθαρσιών και ελαττωμάτων, ο χρόνος ζωής των μειονοτικών φορέων και το μήκος διάχυσης στο πυρίτιο μειώνονται, με αποτέλεσμα τη μείωση της απόδοσης μετατροπής της μπαταρίας. Το H μπορεί να αντιδράσει με ελαττώματα ή ακαθαρσίες στο πυρίτιο, μεταφέροντας έτσι την ενεργειακή ζώνη στο ενεργειακό χάσμα στη ζώνη σθένους ή στη ζώνη αγωγιμότητας.
1. Αρχή PECVD
Το σύστημα PECVD είναι μια σειρά από γεννήτριες που χρησιμοποιούνΒάρκα γραφίτη PECVD και διεγέρτες πλάσματος υψηλής συχνότητας. Η γεννήτρια πλάσματος εγκαθίσταται απευθείας στη μέση της πλάκας επικάλυψης για να αντιδράσει υπό χαμηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασία. Τα ενεργά αέρια που χρησιμοποιούνται είναι το σιλάνιο SiH4 και η αμμωνία NH3. Αυτά τα αέρια δρουν στο νιτρίδιο του πυριτίου που είναι αποθηκευμένο στο πλακίδιο πυριτίου. Διαφορετικοί δείκτες διάθλασης μπορούν να ληφθούν αλλάζοντας την αναλογία σιλανίου προς αμμωνία. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εναπόθεσης, παράγεται μεγάλη ποσότητα ατόμων υδρογόνου και ιόντων υδρογόνου, καθιστώντας την παθητικοποίηση υδρογόνου του πλακιδίου πολύ καλή. Σε κενό και θερμοκρασία περιβάλλοντος 480 βαθμών Κελσίου, ένα στρώμα SixNy επικαλύπτεται στην επιφάνεια του πλακιδίου πυριτίου διεξάγοντας τοΒάρκα γραφίτη PECVD.
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
2. Si3N4
Το χρώμα της μεμβράνης Si3N4 αλλάζει με το πάχος της. Γενικά, το ιδανικό πάχος είναι μεταξύ 75 και 80 nm, το οποίο εμφανίζεται σκούρο μπλε. Ο δείκτης διάθλασης της μεμβράνης Si3N4 είναι βέλτιστος μεταξύ 2,0 και 2,5. Η αλκοόλη χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση του δείκτη διάθλασης.
Εξαιρετικό αποτέλεσμα παθητικοποίησης επιφάνειας, αποτελεσματική οπτική αντιανακλαστική απόδοση (αντιστοίχιση δείκτη διάθλασης πάχους), επεξεργασία χαμηλής θερμοκρασίας (μειώνοντας αποτελεσματικά το κόστος) και τα παραγόμενα ιόντα H2 παθητικοποιούν την επιφάνεια του πλακιδίου πυριτίου.
3. Κοινά θέματα στο εργαστήριο επίστρωσης
Πάχος φιλμ:
Ο χρόνος εναπόθεσης διαφέρει για διαφορετικά πάχη μεμβράνης. Ο χρόνος εναπόθεσης θα πρέπει να αυξάνεται ή να μειώνεται κατάλληλα ανάλογα με το χρώμα της επικάλυψης. Εάν η μεμβράνη είναι υπόλευκη, ο χρόνος εναπόθεσης θα πρέπει να μειώνεται. Εάν είναι κοκκινωπή, θα πρέπει να αυξάνεται κατάλληλα. Κάθε ομάδα μεμβρανών θα πρέπει να επιβεβαιώνεται πλήρως και τα ελαττωματικά προϊόντα δεν επιτρέπεται να εισέλθουν στην επόμενη διαδικασία. Για παράδειγμα, εάν η επικάλυψη είναι κακή, όπως κηλίδες χρώματος και υδατογραφήματα, η πιο συνηθισμένη λεύκανση επιφάνειας, η διαφορά χρώματος και οι λευκές κηλίδες στη γραμμή παραγωγής θα πρέπει να εντοπίζονται εγκαίρως. Η λεύκανση επιφάνειας προκαλείται κυρίως από την παχιά μεμβράνη νιτριδίου του πυριτίου, η οποία μπορεί να ρυθμιστεί ρυθμίζοντας τον χρόνο εναπόθεσης της μεμβράνης. Η διαφορά χρώματος της μεμβράνης προκαλείται κυρίως από απόφραξη της διαδρομής αερίου, διαρροή σωλήνα χαλαζία, βλάβη μικροκυμάτων κ.λπ. Οι λευκές κηλίδες προκαλούνται κυρίως από μικρές μαύρες κηλίδες στην προηγούμενη διαδικασία. Παρακολούθηση της ανακλαστικότητας, του δείκτη διάθλασης κ.λπ., της ασφάλειας ειδικών αερίων κ.λπ.
Λευκές κηλίδες στην επιφάνεια:
Η PECVD είναι μια σχετικά σημαντική διαδικασία στα ηλιακά κύτταρα και ένας σημαντικός δείκτης της απόδοσης των ηλιακών κυψελών μιας εταιρείας. Η διαδικασία PECVD είναι γενικά πολυάσχολη και κάθε παρτίδα κυψελών πρέπει να παρακολουθείται. Υπάρχουν πολλοί σωλήνες κλιβάνου επίστρωσης και κάθε σωλήνας έχει γενικά εκατοντάδες κυψέλες (ανάλογα με τον εξοπλισμό). Μετά την αλλαγή των παραμέτρων της διαδικασίας, ο κύκλος επαλήθευσης είναι μακρύς. Η τεχνολογία επίστρωσης είναι μια τεχνολογία στην οποία ολόκληρη η φωτοβολταϊκή βιομηχανία αποδίδει μεγάλη σημασία. Η απόδοση των ηλιακών κυψελών μπορεί να βελτιωθεί με τη βελτίωση της τεχνολογίας επίστρωσης. Στο μέλλον, η τεχνολογία επιφάνειας ηλιακών κυψελών μπορεί να αποτελέσει μια σημαντική ανακάλυψη στη θεωρητική απόδοση των ηλιακών κυψελών.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Δεκεμβρίου 2024