أولا وقبل كل شيء، نحن بحاجة إلى أن نعرفبيكفد(ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما). البلازما هي تكثيف الحركة الحرارية لجزيئات المادة. سيؤدي الاصطدام بينهما إلى تأين جزيئات الغاز، وستصبح المادة عبارة عن خليط من الأيونات الموجبة والإلكترونات والجسيمات المحايدة التي تتحرك بحرية والتي تتفاعل مع بعضها البعض.
تشير التقديرات إلى أن معدل فقدان انعكاس الضوء على سطح السيليكون يصل إلى حوالي 35%. يمكن للفيلم المضاد للانعكاس أن يحسن بشكل كبير معدل استخدام الضوء الشمسي بواسطة خلية البطارية، مما يساعد على زيادة كثافة التيار المولد ضوئيًا وبالتالي تحسين كفاءة التحويل. في الوقت نفسه، يعمل الهيدروجين الموجود في الفيلم على تخميل سطح خلية البطارية، ويقلل من معدل إعادة التركيب السطحي لوصلة الباعث، ويقلل التيار المظلم، ويزيد جهد الدائرة المفتوحة، ويحسن كفاءة التحويل الكهروضوئي. يؤدي التلدين الفوري بدرجة الحرارة العالية في عملية الاحتراق إلى كسر بعض روابط Si-H وNH، كما يعمل H المتحرر على تقوية تخميل البطارية.
نظرًا لأن مواد السيليكون من الدرجة الكهروضوئية تحتوي حتمًا على كمية كبيرة من الشوائب والعيوب، فسيتم تقليل عمر حامل الأقلية وطول الانتشار في السيليكون، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة تحويل البطارية. يمكن أن يتفاعل H مع العيوب أو الشوائب في السيليكون، وبالتالي ينقل نطاق الطاقة الموجود في فجوة النطاق إلى نطاق التكافؤ أو نطاق التوصيل.
1. مبدأ PECVD
نظام PECVD عبارة عن سلسلة من المولدات التي تستخدمقارب الجرافيت PECVD ومثيرات البلازما عالية التردد. يتم تركيب مولد البلازما مباشرة في منتصف لوحة الطلاء للتفاعل تحت ضغط منخفض ودرجة حرارة مرتفعة. الغازات النشطة المستخدمة هي سيلاني SiH4 والأمونيا NH3. تعمل هذه الغازات على نيتريد السيليكون المخزن على رقاقة السيليكون. يمكن الحصول على مؤشرات انكسار مختلفة عن طريق تغيير نسبة السيلان إلى الأمونيا. أثناء عملية الترسيب، يتم توليد كمية كبيرة من ذرات الهيدروجين وأيونات الهيدروجين، مما يجعل تخميل الهيدروجين للرقاقة جيدًا جدًا. في الفراغ ودرجة حرارة محيطة تبلغ 480 درجة مئوية، يتم طلاء طبقة من SixNy على سطح رقاقة السيليكون عن طريق إجراءقارب الجرافيت PECVD.
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
2. سي3ن4
يتغير لون فيلم Si3N4 مع سمكه. بشكل عام، يتراوح السمك المثالي بين 75 و80 نانومتر، والذي يظهر باللون الأزرق الداكن. يتراوح معامل الانكسار لفيلم Si3N4 بشكل أفضل بين 2.0 و2.5. يستخدم الكحول عادة لقياس معامل الانكسار.
تأثير التخميل السطحي الممتاز، والأداء البصري الفعال المضاد للانعكاس (مطابقة معامل انكسار السُمك)، وعملية درجة الحرارة المنخفضة (تقليل التكاليف بشكل فعال)، وأيونات H المتولدة تعمل على تخميل سطح رقاقة السيليكون.
3. الأمور المشتركة في ورشة الطلاء
سمك الفيلم:
يختلف وقت الترسيب باختلاف سمك الفيلم. يجب زيادة أو تقليل وقت الترسيب بشكل مناسب وفقًا للون الطلاء. إذا كان الفيلم أبيض، فيجب تقليل وقت الترسيب. إذا كان محمرًا، فيجب زيادته بشكل مناسب. يجب التأكد من كل مجموعة من الأفلام بشكل كامل، ولا يسمح بتدفق المنتجات المعيبة إلى العملية التالية. على سبيل المثال، إذا كان الطلاء سيئًا، مثل بقع اللون والعلامات المائية، فيجب اختيار تبييض السطح الأكثر شيوعًا واختلاف اللون والبقع البيضاء على خط الإنتاج في الوقت المناسب. يحدث تبييض السطح بشكل أساسي بسبب طبقة نيتريد السيليكون السميكة، والتي يمكن تعديلها عن طريق ضبط وقت ترسيب الفيلم؛ يرجع سبب اختلاف اللون بشكل أساسي إلى انسداد مسار الغاز، وتسرب أنبوب الكوارتز، وفشل الميكروويف، وما إلى ذلك؛ البقع البيضاء تنتج بشكل رئيسي عن بقع سوداء صغيرة في العملية السابقة. مراقبة الانعكاسية، ومعامل الانكسار، وما إلى ذلك، وسلامة الغازات الخاصة، وما إلى ذلك.
بقع بيضاء على السطح:
تعد PECVD عملية مهمة نسبيًا في الخلايا الشمسية ومؤشرًا مهمًا لكفاءة الخلايا الشمسية للشركة. عملية PECVD مشغولة بشكل عام، وتحتاج إلى مراقبة كل دفعة من الخلايا. هناك العديد من أنابيب أفران الطلاء، وكل أنبوب عمومًا يحتوي على مئات الخلايا (اعتمادًا على المعدات). بعد تغيير معلمات العملية، تكون دورة التحقق طويلة. تكنولوجيا الطلاء هي تقنية توليها صناعة الطاقة الكهروضوئية بأكملها أهمية كبيرة. يمكن تحسين كفاءة الخلايا الشمسية من خلال تحسين تكنولوجيا الطلاء. في المستقبل، قد تصبح تكنولوجيا سطح الخلايا الشمسية طفرة في الكفاءة النظرية للخلايا الشمسية.
وقت النشر: 23 ديسمبر 2024