En primer lugar, necesitamos saberPECVD(Deposición química en fase vapor asistida por plasma). El plasma es la intensificación del movimiento térmico de las moléculas de un material. La colisión entre ellas provoca la ionización de las moléculas de gas, y el material se convierte en una mezcla de iones positivos, electrones y partículas neutras que se mueven libremente e interactúan entre sí.
Se estima que la tasa de pérdida por reflexión de la luz en la superficie del silicio alcanza aproximadamente el 35%. La película antirreflectante puede mejorar significativamente la tasa de utilización de la luz solar por la celda de la batería, lo que contribuye a aumentar la densidad de corriente fotogenerada y, por lo tanto, a mejorar la eficiencia de conversión. Al mismo tiempo, el hidrógeno presente en la película pasiva la superficie de la celda de la batería, reduce la tasa de recombinación superficial de la unión emisor-electrodo, disminuye la corriente oscura, aumenta el voltaje de circuito abierto y mejora la eficiencia de conversión fotoeléctrica. El recocido instantáneo a alta temperatura durante el proceso de perforación rompe algunos enlaces Si-H y NH, y el hidrógeno liberado refuerza aún más la pasivación de la batería.
Dado que los materiales de silicio de grado fotovoltaico inevitablemente contienen una gran cantidad de impurezas y defectos, la vida útil y la longitud de difusión de los portadores minoritarios en el silicio se reducen, lo que resulta en una disminución de la eficiencia de conversión de la batería. El hidrógeno puede reaccionar con los defectos o impurezas del silicio, transfiriendo así la banda de energía de la banda prohibida a la banda de valencia o a la banda de conducción.
1. Principio de PECVD
El sistema PECVD es una serie de generadores que utilizanEmbarcación de grafito PECVD y excitadores de plasma de alta frecuencia. El generador de plasma se instala directamente en el centro de la placa de recubrimiento para reaccionar a baja presión y temperatura elevada. Los gases activos utilizados son silano SiH4 y amoníaco NH3. Estos gases actúan sobre el nitruro de silicio almacenado en la oblea de silicio. Se pueden obtener diferentes índices de refracción cambiando la proporción de silano a amoníaco. Durante el proceso de deposición, se genera una gran cantidad de átomos de hidrógeno e iones de hidrógeno, lo que hace que la pasivación de hidrógeno de la oblea sea muy buena. En vacío y a una temperatura ambiente de 480 grados Celsius, se recubre una capa de SixNy sobre la superficie de la oblea de silicio mediante la conducción deEmbarcación de grafito PECVD.
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
2. Si3N4
El color de la película de Si3N4 varía con su grosor. Generalmente, el grosor ideal se encuentra entre 75 y 80 nm, lo que le confiere un color azul oscuro. El índice de refracción óptimo para la película de Si3N4 se sitúa entre 2,0 y 2,5. Para medir su índice de refracción, se suele utilizar alcohol.
Excelente efecto de pasivación de la superficie, rendimiento óptico antirreflectante eficiente (ajuste del índice de refracción del espesor), proceso a baja temperatura (reducción efectiva de costes) y los iones H generados pasivan la superficie de la oblea de silicio.
3. Asuntos comunes en el taller de recubrimientos
Espesor de la película:
El tiempo de deposición es diferente para diferentes espesores de película. El tiempo de deposición debe aumentarse o disminuirse adecuadamente según el color del recubrimiento. Si la película es blanquecina, el tiempo de deposición debe reducirse. Si es rojiza, debe aumentarse adecuadamente. Cada bote de películas debe confirmarse completamente y no se permite que los productos defectuosos pasen al siguiente proceso. Por ejemplo, si el recubrimiento es deficiente, como manchas de color y marcas de agua, el blanqueamiento de la superficie más común, la diferencia de color y las manchas blancas en la línea de producción deben detectarse a tiempo. El blanqueamiento de la superficie es causado principalmente por la película gruesa de nitruro de silicio, que se puede ajustar ajustando el tiempo de deposición de la película; la película de diferencia de color es causada principalmente por bloqueo del paso del gas, fuga del tubo de cuarzo, falla de microondas, etc.; las manchas blancas son causadas principalmente por pequeñas manchas negras en el proceso anterior. Monitoreo de reflectividad, índice de refracción, etc., seguridad de gases especiales, etc.
Manchas blancas en la superficie:
La deposición química en fase vapor asistida por plasma (PECVD) es un proceso relativamente importante en las células solares y un indicador clave de su eficiencia. Este proceso suele ser complejo y requiere la supervisión de cada lote de células. Existen numerosos hornos de recubrimiento, cada uno con capacidad para cientos de células (dependiendo del equipo). Tras modificar los parámetros del proceso, el ciclo de verificación es prolongado. La tecnología de recubrimiento es fundamental para toda la industria fotovoltaica, ya que permite mejorar la eficiencia de las células solares. En el futuro, la tecnología de superficie de las células solares podría representar un avance significativo en la eficiencia teórica de las mismas.
Fecha de publicación: 23 de diciembre de 2024