קודם כל, אנחנו צריכים לדעתPECVD(שקיעת אדים כימית משופרת בפלזמה). פלזמה היא הגברת התנועה התרמית של מולקולות חומר. ההתנגשות ביניהן תגרום למולקולות הגז להיות מיונות, והחומר יהפוך לתערובת של יונים חיוביים הנעים בחופשיות, אלקטרונים וחלקיקים ניטרליים אשר מקיימים אינטראקציה זה עם זה.
ההערכה היא שקצב אובדן ההחזרה של אור על פני הסיליקון גבוה עד כ-35%. הסרט נוגד ההשתקפות יכול לשפר מאוד את שיעור הניצול של אור שמש על ידי תא הסוללה, מה שעוזר להגדיל את צפיפות הזרם הפוטואלקטרי ובכך לשפר את יעילות ההמרה. במקביל, המימן בסרט גורם לפסיבציה של פני השטח של תא הסוללה, מפחית את קצב הרקומבינציה של פני השטח של צומת הפולט, מפחית את הזרם החושך, מגביר את מתח המעגל הפתוח ומשפר את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית. החישול המיידי בטמפרטורה גבוהה בתהליך השריפה שובר חלק מקשרי Si-H ו-NH3, וה-H2 המשוחרר מחזק עוד יותר את הפסיבציה של הסוללה.
מכיוון שחומרי סיליקון בדרגה פוטו-וולטאית מכילים באופן בלתי נמנע כמות גדולה של זיהומים ופגמים, אורך החיים של נשא המיעוט ואורך הדיפוזיה בסיליקון מצטמצמים, וכתוצאה מכך מופחתים ביעילות ההמרה של הסוללה. H2 יכול להגיב עם פגמים או זיהומים בסיליקון, ובכך להעביר את פס האנרגיה בפער הפס לפס הערכיות או פס ההולכה.
1. עקרון PECVD
מערכת PECVD היא סדרה של גנרטורים המשתמשיםסירת גרפיט PECVD ומעוררי פלזמה בתדר גבוה. מחולל הפלזמה מותקן ישירות במרכז לוח הציפוי כדי להגיב תחת לחץ נמוך וטמפרטורה גבוהה. הגזים הפעילים המשמשים הם סילאן SiH4 ואמוניה NH3. גזים אלה פועלים על הסיליקון ניטריד המאוחסן על פרוסת הסיליקון. ניתן להשיג מקדמי שבירה שונים על ידי שינוי היחס בין סילאן לאמוניה. במהלך תהליך השיקוע נוצרת כמות גדולה של אטומי מימן ויוני מימן, מה שהופך את פסיבציית המימן של הפרוסת לטובה מאוד. בוואקום ובטמפרטורת סביבה של 480 מעלות צלזיוס, שכבה של SixNy מצופה על פני פרוסת הסיליקון על ידי הולכת ה...סירת גרפיט PECVD.
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
2. Si3N4
צבע סרט ה-Si3N4 משתנה עם עוביו. באופן כללי, העובי האידיאלי הוא בין 75 ל-80 ננומטר, שנראה כחול כהה. מקדם השבירה של סרט ה-Si3N4 הוא הטוב ביותר בין 2.0 ל-2.5. בדרך כלל משתמשים באלכוהול למדידת מקדם השבירה שלו.
אפקט פסיבציה מעולה של פני השטח, ביצועים יעילים של מניעת השתקפות אופטית (התאמת מקדם שבירה של עובי), תהליך בטמפרטורה נמוכה (הפחתת עלויות ביעילות), ויוני H2 שנוצרו גורמים לפסיבציה של פני השטח של פרוסת הסיליקון.
3. עניינים נפוצים בסדנת ציפוי
עובי הסרט:
זמן ההפקדה שונה עבור עוביי שכבה שונים. יש להגדיל או להקטין את זמן ההפקדה בהתאם לצבע הציפוי. אם הסרט לבנבן, יש לקצר את זמן ההפקדה. אם הוא אדמדם, יש להגדיל אותו בהתאם. יש לאשר כל סרט במלואו, ולא לאפשר למוצרים פגומים לזרום לתהליך הבא. לדוגמה, אם הציפוי גרוע, כגון כתמי צבע וסימני מים, יש לזהות בזמן את ההלבנה הנפוצה ביותר של פני השטח, הבדלי צבע וכתמים לבנים בקו הייצור. הלבנת פני השטח נגרמת בעיקר על ידי סרט סיליקון ניטריד עבה, שניתן להתאים אותו על ידי התאמת זמן ההפקדה של הסרט; הבדלי צבע הסרט נגרמים בעיקר מחסימת נתיב גז, דליפה מצינור קוורץ, כשל מיקרוגל וכו'; כתמים לבנים נגרמים בעיקר מכתמים שחורים קטנים בתהליך הקודם. ניטור של רפלקטיביות, מקדם שבירה וכו', בטיחות של גזים מיוחדים וכו'.
כתמים לבנים על פני השטח:
PECVD הוא תהליך חשוב יחסית בתאים סולאריים ומדד חשוב ליעילות התאים הסולאריים של חברה. תהליך ה-PECVD הוא בדרך כלל עמוס, ויש לנטר כל אצווה של תאים. ישנם צינורות תנור ציפוי רבים, ובכל צינור יש בדרך כלל מאות תאים (בהתאם לציוד). לאחר שינוי פרמטרי התהליך, מחזור האימות ארוך. טכנולוגיית ציפוי היא טכנולוגיה שכל תעשיית הפוטו-וולטאית מייחסת לה חשיבות רבה. ניתן לשפר את יעילות התאים הסולאריים על ידי שיפור טכנולוגיית הציפוי. בעתיד, טכנולוגיית פני השטח של תאים סולאריים עשויה להפוך לפריצת דרך ביעילות התיאורטית של תאים סולאריים.
זמן פרסום: 23 בדצמבר 2024