Prinsipyo ng PECVD graphite boat para sa solar cell (coating) | VET Energy

Una sa lahat, kailangan nating malamanPECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). Ang plasma ay ang pagtindi ng thermal motion ng mga molekula ng materyal. Ang banggaan sa pagitan ng mga ito ay magiging sanhi ng pag-ionize ng mga molekula ng gas, at ang materyal ay magiging isang halo ng malayang gumagalaw na mga positibong ion, electron, at neutral na mga partikulo na nakikipag-ugnayan sa isa't isa.

 

Tinatayang ang antas ng pagkawala ng repleksyon ng liwanag sa ibabaw ng silicon ay umaabot sa humigit-kumulang 35%. Ang anti-reflection film ay lubos na makakapagpabuti sa antas ng paggamit ng solar light ng battery cell, na nakakatulong upang mapataas ang photogenerated current density at sa gayon ay mapabuti ang conversion efficiency. Kasabay nito, ang hydrogen sa film ay nagpapa-passivate sa ibabaw ng battery cell, binabawasan ang surface recombination rate ng emitter junction, binabawasan ang dark current, pinapataas ang open circuit voltage, at pinapabuti ang photoelectric conversion efficiency. Ang high-temperature instantaneous annealing sa burn-through process ay sumisira sa ilang Si-H at NH bond, at ang napalayang H ay lalong nagpapalakas sa passivation ng baterya.

 

Dahil ang mga materyales na photovoltaic-grade silicon ay hindi maiiwasang magtaglay ng malaking dami ng mga dumi at depekto, ang tagal ng buhay ng minority carrier at haba ng diffusion sa silicon ay nababawasan, na nagreresulta sa pagbaba ng conversion efficiency ng baterya. Ang H ay maaaring mag-react sa mga depekto o dumi sa silicon, sa gayon ay inililipat ang energy band sa bandgap papunta sa valence band o conduction band.

 

1. Prinsipyo ng PECVD

Ang sistemang PECVD ay isang serye ng mga generator na gumagamit ngBangka ng grapayt ng PECVD at mga high-frequency plasma exciters. Ang plasma generator ay direktang naka-install sa gitna ng coating plate upang mag-react sa ilalim ng mababang presyon at mataas na temperatura. Ang mga aktibong gas na ginamit ay silane SiH4 at ammonia NH3. Ang mga gas na ito ay kumikilos sa silicon nitride na nakaimbak sa silicon wafer. Iba't ibang refractive indices ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pagbabago ng ratio ng silane sa ammonia. Sa panahon ng proseso ng deposition, isang malaking halaga ng mga hydrogen atom at hydrogen ion ang nalilikha, na ginagawang napakahusay ang hydrogen passivation ng wafer. Sa isang vacuum at isang ambient temperature na 480 degrees Celsius, isang layer ng SixNy ang pinahiran sa ibabaw ng silicon wafer sa pamamagitan ng pagsasagawa ngBangka ng grapayt ng PECVD.

 

3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2

 

2. Si3N4

Ang kulay ng Si3N4 film ay nagbabago kasabay ng kapal nito. Sa pangkalahatan, ang mainam na kapal ay nasa pagitan ng 75 at 80 nm, na lumilitaw na maitim na asul. Ang refractive index ng Si3N4 film ay pinakamainam sa pagitan ng 2.0 at 2.5. Karaniwang ginagamit ang alkohol upang sukatin ang refractive index nito.

Napakahusay na epekto ng surface passivation, mahusay na optical anti-reflection performance (pagtutugma ng thickness refractive index), prosesong mababa ang temperatura (epektibong nakakabawas ng mga gastos), at ang nabuong H ions ay nagpapa-passivate sa ibabaw ng silicon wafer.

 

3. Mga karaniwang bagay sa workshop ng coating

Kapal ng pelikula: 

Magkakaiba ang oras ng pagdedeposito para sa iba't ibang kapal ng pelikula. Ang oras ng pagdedeposito ay dapat na naaangkop na dagdagan o bawasan ayon sa kulay ng patong. Kung ang pelikula ay maputi-puti, dapat bawasan ang oras ng pagdedeposito. Kung ito ay mapula-pula, dapat itong naaangkop na dagdagan. Ang bawat bangka ng mga pelikula ay dapat na ganap na kumpirmahin, at ang mga depektibong produkto ay hindi pinapayagang dumaloy sa susunod na proseso. Halimbawa, kung ang patong ay mahina, tulad ng mga batik ng kulay at mga watermark, ang pinakakaraniwang pagpaputi ng ibabaw, pagkakaiba ng kulay, at mga puting batik sa linya ng produksyon ay dapat na matuklasan sa oras. Ang pagpaputi ng ibabaw ay pangunahing sanhi ng makapal na silicon nitride film, na maaaring isaayos sa pamamagitan ng pagsasaayos ng oras ng pagdedeposito ng pelikula; ang pagkakaiba ng kulay ng pelikula ay pangunahing sanhi ng pagbara sa daanan ng gas, pagtagas ng quartz tube, pagpalya ng microwave, atbp.; ang mga puting batik ay pangunahing sanhi ng maliliit na itim na batik sa nakaraang proseso. Pagsubaybay sa reflectivity, refractive index, atbp., kaligtasan ng mga espesyal na gas, atbp.

 

Mga puting batik sa ibabaw:

Ang PECVD ay isang medyo mahalagang proseso sa mga solar cell at isang mahalagang tagapagpahiwatig ng kahusayan ng mga solar cell ng isang kumpanya. Ang proseso ng PECVD ay karaniwang abala, at ang bawat batch ng mga cell ay kailangang subaybayan. Maraming mga tubo ng coating furnace, at ang bawat tubo ay karaniwang may daan-daang mga cell (depende sa kagamitan). Matapos baguhin ang mga parameter ng proseso, ang siklo ng pag-verify ay mahaba. Ang teknolohiya ng coating ay isang teknolohiyang binibigyang-halaga ng buong industriya ng photovoltaic. Ang kahusayan ng mga solar cell ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagpapabuti ng teknolohiya ng coating. Sa hinaharap, ang teknolohiya sa ibabaw ng solar cell ay maaaring maging isang pambihirang tagumpay sa teoretikal na kahusayan ng mga solar cell.