Öncelikle bilmemiz gereken şey şu:PECVD(Plazma Destekli Kimyasal Buhar Biriktirme). Plazma, malzeme moleküllerinin termal hareketinin yoğunlaşmasıdır. Aralarındaki çarpışma, gaz moleküllerinin iyonlaşmasına neden olur ve malzeme, birbirleriyle etkileşime giren serbestçe hareket eden pozitif iyonlar, elektronlar ve nötr parçacıkların bir karışımı haline gelir.
Silikon yüzeyinde ışığın yansıma kaybı oranının yaklaşık %35 kadar yüksek olduğu tahmin edilmektedir. Yansıma önleyici film, pil hücresi tarafından güneş ışığının kullanım oranını büyük ölçüde iyileştirerek fotovoltaik akım yoğunluğunu artırmaya ve böylece dönüşüm verimliliğini iyileştirmeye yardımcı olur. Aynı zamanda, filmdeki hidrojen, pil hücresinin yüzeyini pasifleştirir, yayıcı bağlantısının yüzey rekombinasyon oranını azaltır, karanlık akımı düşürür, açık devre voltajını artırır ve fotoelektrik dönüşüm verimliliğini iyileştirir. Yanma işlemi sırasında yüksek sıcaklıkta ani tavlama, bazı Si-H ve NH bağlarını kırar ve serbest kalan H, pilin pasifleştirilmesini daha da güçlendirir.
Fotovoltaik sınıfı silikon malzemeler kaçınılmaz olarak büyük miktarda safsızlık ve kusur içerdiğinden, silikondaki azınlık taşıyıcı ömrü ve difüzyon uzunluğu azalır, bu da pilin dönüşüm verimliliğinde düşüşe neden olur. H, silikondaki kusurlar veya safsızlıklarla reaksiyona girerek bant aralığındaki enerji bandını değerlik bandına veya iletim bandına aktarabilir.
1. PECVD Prensibi
PECVD sistemi, bir dizi jeneratör kullanan bir sistemdir.PECVD grafit tekne ve yüksek frekanslı plazma uyarıcıları. Plazma jeneratörü, düşük basınç ve yüksek sıcaklık altında reaksiyona girmek üzere doğrudan kaplama plakasının ortasına monte edilir. Kullanılan aktif gazlar silan SiH4 ve amonyak NH3'tür. Bu gazlar, silikon gofret üzerinde depolanan silikon nitrür üzerinde etki eder. Silan ve amonyak oranının değiştirilmesiyle farklı kırılma indisleri elde edilebilir. Kaplama işlemi sırasında, büyük miktarda hidrojen atomu ve hidrojen iyonu üretilir, bu da gofretin hidrojen pasivasyonunu çok iyi hale getirir. Vakumda ve 480 santigrat derece ortam sıcaklığında, iletkenlik yoluyla silikon gofretin yüzeyine bir SixNy tabakası kaplanır.PECVD grafit tekne.
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
2. Si3N4
Si3N4 filminin rengi kalınlığına göre değişir. Genellikle ideal kalınlık 75 ile 80 nm arasındadır ve bu kalınlıkta koyu mavi görünür. Si3N4 filminin kırılma indisi en iyi 2,0 ile 2,5 arasındadır. Kırılma indisini ölçmek için genellikle alkol kullanılır.
Mükemmel yüzey pasivasyon etkisi, verimli optik yansıma önleme performansı (kalınlık kırılma indisi eşleşmesi), düşük sıcaklıkta işlem (maliyetleri etkin bir şekilde azaltır) ve üretilen H iyonları silikon gofret yüzeyini pasifleştirir.
3. Boya atölyesinde sıkça karşılaşılan konular
Film kalınlığı:
Farklı film kalınlıkları için kaplama süresi farklıdır. Kaplamanın rengine göre kaplama süresi uygun şekilde artırılmalı veya azaltılmalıdır. Film beyazımsı ise kaplama süresi azaltılmalı, kırmızımsı ise uygun şekilde artırılmalıdır. Her film tankı tamamen kontrol edilmeli ve kusurlu ürünlerin bir sonraki işleme geçmesine izin verilmemelidir. Örneğin, renk lekeleri ve su izleri gibi kaplama kalitesiz ise, üretim hattında en sık görülen yüzey beyazlaması, renk farkı ve beyaz lekeler zamanında tespit edilmelidir. Yüzey beyazlaması esas olarak kalın silikon nitrür filminden kaynaklanır ve film kaplama süresinin ayarlanmasıyla giderilebilir; renk farkı olan film esas olarak gaz yolu tıkanıklığı, kuvars tüpü sızıntısı, mikrodalga arızası vb. nedenlerden kaynaklanır; beyaz lekeler ise esas olarak önceki işlemdeki küçük siyah lekelerden kaynaklanır. Yansıtıcılık, kırılma indisi vb. izleme, özel gazların güvenliği vb. hususlara dikkat edilmelidir.
Yüzeyde beyaz lekeler:
PECVD, güneş pillerinde nispeten önemli bir işlemdir ve bir şirketin güneş pillerinin verimliliğinin önemli bir göstergesidir. PECVD işlemi genellikle yoğundur ve her pil partisinin izlenmesi gerekir. Çok sayıda kaplama fırını tüpü vardır ve her tüpte genellikle yüzlerce pil bulunur (ekipmana bağlı olarak). İşlem parametreleri değiştirildikten sonra, doğrulama döngüsü uzundur. Kaplama teknolojisi, tüm fotovoltaik endüstrisinin büyük önem verdiği bir teknolojidir. Kaplama teknolojisinin geliştirilmesiyle güneş pillerinin verimliliği artırılabilir. Gelecekte, güneş pili yüzey teknolojisi, güneş pillerinin teorik verimliliğinde bir atılım olabilir.
Yayın tarihi: 23 Aralık 2024