Prima di tutto, dobbiamo saperePECVD(Deposizione chimica da fase vapore potenziata al plasma). Il plasma è l'intensificazione del moto termico delle molecole del materiale. La collisione tra di esse provoca l'ionizzazione delle molecole del gas e il materiale si trasforma in una miscela di ioni positivi, elettroni e particelle neutre in movimento libero che interagiscono tra loro.
Si stima che il tasso di perdita per riflessione della luce sulla superficie del silicio sia pari a circa il 35%. Il film antiriflesso può migliorare notevolmente il tasso di utilizzo della luce solare da parte della cella della batteria, contribuendo ad aumentare la densità di corrente fotogenerata e quindi a migliorare l'efficienza di conversione. Allo stesso tempo, l'idrogeno presente nel film passiva la superficie della cella della batteria, riduce il tasso di ricombinazione superficiale della giunzione dell'emettitore, diminuisce la corrente di buio, aumenta la tensione a circuito aperto e migliora l'efficienza di conversione fotoelettrica. La ricottura istantanea ad alta temperatura nel processo di burn-through rompe alcuni legami Si-H e NH, e l'idrogeno liberato rafforza ulteriormente la passivazione della batteria.
Poiché i materiali al silicio di grado fotovoltaico contengono inevitabilmente una grande quantità di impurità e difetti, la durata di vita dei portatori minoritari e la lunghezza di diffusione nel silicio risultano ridotte, con conseguente diminuzione dell'efficienza di conversione della batteria. L'idrogeno può reagire con i difetti o le impurità presenti nel silicio, trasferendo così la banda di energia nella banda proibita alla banda di valenza o alla banda di conduzione.
1. Principio PECVD
Il sistema PECVD è una serie di generatori che utilizzanoBarca in grafite PECVD e eccitatori al plasma ad alta frequenza. Il generatore di plasma è installato direttamente al centro della piastra di rivestimento per reagire a bassa pressione e temperatura elevata. I gas attivi utilizzati sono il silano SiH4 e l'ammoniaca NH3. Questi gas agiscono sul nitruro di silicio depositato sul wafer di silicio. Diversi indici di rifrazione possono essere ottenuti modificando il rapporto tra silano e ammoniaca. Durante il processo di deposizione, viene generata una grande quantità di atomi e ioni di idrogeno, rendendo molto buona la passivazione dell'idrogeno del wafer. In un vuoto e a una temperatura ambiente di 480 gradi Celsius, uno strato di SixNy viene rivestito sulla superficie del wafer di silicio mediante conduzioneBarca in grafite PECVD.
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
2. Si3N4
Il colore del film di Si3N4 varia in base al suo spessore. Generalmente, lo spessore ideale è compreso tra 75 e 80 nm, e appare di colore blu scuro. L'indice di rifrazione del film di Si3N4 è ottimale tra 2,0 e 2,5. Per misurarlo si utilizza solitamente l'alcol.
Eccellente effetto di passivazione superficiale, efficienti prestazioni ottiche antiriflesso (adattamento dell'indice di rifrazione in base allo spessore), processo a bassa temperatura (che riduce efficacemente i costi) e gli ioni H generati passivano la superficie del wafer di silicio.
3. Questioni comuni nel reparto di verniciatura
Spessore del film:
Il tempo di deposizione varia a seconda dello spessore del film. Il tempo di deposizione deve essere opportunamente aumentato o diminuito in base al colore del rivestimento. Se il film è biancastro, il tempo di deposizione deve essere ridotto. Se è rossastro, deve essere opportunamente aumentato. Ogni lotto di film deve essere controllato accuratamente e i prodotti difettosi non devono passare alla fase successiva. Ad esempio, se il rivestimento presenta difetti, come macchie di colore e aloni, è necessario individuare tempestivamente i problemi più comuni di sbiancamento superficiale, differenza di colore e macchie bianche sulla linea di produzione. Lo sbiancamento superficiale è causato principalmente da un film di nitruro di silicio troppo spesso e può essere corretto regolando il tempo di deposizione del film; la differenza di colore del film è causata principalmente da ostruzioni del percorso del gas, perdite dal tubo di quarzo, guasti alle microonde, ecc.; le macchie bianche sono causate principalmente da piccole macchie nere nel processo precedente. Monitoraggio della riflettività, dell'indice di rifrazione, ecc., sicurezza dei gas speciali, ecc.
Macchie bianche sulla superficie:
Il processo PECVD è relativamente importante nelle celle solari e un indicatore fondamentale dell'efficienza di un'azienda. Il processo PECVD è generalmente complesso e richiede un monitoraggio costante di ogni lotto di celle. Sono presenti numerosi forni di rivestimento, ognuno dei quali contiene in genere centinaia di celle (a seconda dell'apparecchiatura). La modifica dei parametri di processo comporta un lungo ciclo di verifica. La tecnologia di rivestimento riveste un'importanza cruciale per l'intero settore fotovoltaico. Il miglioramento della tecnologia di rivestimento consente di aumentare l'efficienza delle celle solari. In futuro, la tecnologia di rivestimento superficiale potrebbe rappresentare una svolta decisiva per il raggiungimento di un'efficienza teorica ottimale.
Data di pubblicazione: 23 dicembre 2024