קודם כל, אנחנו צריכים לדעתPECVD(השקעת אדים כימית משופרת בפלזמה). פלזמה היא העצמת התנועה התרמית של מולקולות חומר. ההתנגשות ביניהם תגרום למינון מולקולות הגז, והחומר יהפוך לתערובת של יונים חיוביים הנעים בחופשיות, אלקטרונים וחלקיקים ניטרליים המקיימים אינטראקציה זה עם זה.
ההערכה היא ששיעור אובדן ההשתקפות של האור על פני הסיליקון גבוה עד כ-35%. הסרט נגד השתקפות יכול לשפר מאוד את קצב ניצול האור הסולארי על ידי תא הסוללה, מה שעוזר להגדיל את צפיפות הזרם הנוצר בפוטו ובכך לשפר את יעילות ההמרה. במקביל, המימן בסרט מפסיב את פני השטח של תא הסוללה, מפחית את קצב ריקומבינציה פני השטח של צומת הפולט, מפחית את הזרם הכהה, מגביר את מתח המעגל הפתוח ומשפר את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית. החישול המיידי בטמפרטורה גבוהה בתהליך הצריבה שובר כמה קשרי Si-H ו-NH, וה-H המשוחרר מחזק עוד יותר את הפסיבציה של הסוללה.
מכיוון שחומרי סיליקון בדרגה פוטו-וולטאית מכילים בהכרח כמות גדולה של זיהומים ופגמים, אורך חיי הספק המיעוט ואורך הדיפוזיה בסיליקון מצטמצמים, וכתוצאה מכך ירידה ביעילות ההמרה של הסוללה. H יכול להגיב עם פגמים או זיהומים בסיליקון, ובכך להעביר את רצועת האנרגיה ב-bandgap לפס הערכיות או לפס ההולכה.
1. עקרון PECVD
מערכת PECVD היא סדרה של גנרטורים המשתמשיםסירת גרפיט PECVD ומעוררי פלזמה בתדר גבוה. מחולל הפלזמה מותקן ישירות באמצע צלחת הציפוי כדי להגיב בלחץ נמוך ובטמפרטורה מוגברת. הגזים הפעילים המשמשים הם סילאן SiH4 ואמוניה NH3. גזים אלו פועלים על סיליקון ניטריד המאוחסן על פרוסת הסיליקון. ניתן לקבל מדדי שבירה שונים על ידי שינוי היחס בין סילאן לאמוניה. במהלך תהליך השקיעה, נוצרת כמות גדולה של אטומי מימן ויוני מימן, מה שהופך את פסיבית המימן של הפרוסה לטובה מאוד. בוואקום ובטמפרטורת סביבה של 480 מעלות צלזיוס, שכבה של SixNy מצופה על פני השטח של פרוסת הסיליקון על ידי הולכתסירת גרפיט PECVD.
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
2. Si3N4
הצבע של סרט Si3N4 משתנה עם העובי שלו. בדרך כלל, העובי האידיאלי הוא בין 75 ל-80 ננומטר, הנראה כחול כהה. מקדם השבירה של סרט Si3N4 הוא הטוב ביותר בין 2.0 ל-2.5. אלכוהול משמש בדרך כלל למדידת מקדם השבירה שלו.
אפקט פסיבציה מעולה של פני השטח, ביצועי אנטי-השתקפות אופטיים יעילים (התאמת אינדקס השבירה של עובי), תהליך טמפרטורה נמוכה (מפחית ביעילות עלויות), ויוני H שנוצרו מפסיבים את משטח פרוסות הסיליקון.
3. עניינים נפוצים בסדנת ציפוי
עובי הסרט:
זמן השקיעה שונה עבור עובי סרט שונים. יש להגדיל או להקטין את זמן ההצבה בהתאם לצבע הציפוי. אם הסרט לבנבן, יש להפחית את זמן ההצבה. אם הוא אדמדם, יש להגדיל אותו כראוי. כל סירת סרטים צריכה להיות מאושרת במלואה, ואסור למוצרים פגומים לזרום לתהליך הבא. לדוגמה, אם הציפוי גרוע, כגון כתמי צבע וסימני מים, יש לבחור את הלבנת המשטח הנפוצה ביותר, הבדלי הצבע והכתמים הלבנים בפס הייצור בזמן. הלבנת פני השטח נגרמת בעיקר על ידי סרט סיליקון ניטריד עבה, אותו ניתן להתאים על ידי התאמת זמן השקת הסרט; סרט הבדלי הצבע נגרם בעיקר מחסימת נתיב גז, דליפת צינור קוורץ, כשל במיקרוגל וכו'; כתמים לבנים נגרמים בעיקר מכתמים שחורים קטנים בתהליך הקודם. ניטור רפלקטיביות, מקדם שבירה וכו', בטיחות גזים מיוחדים וכו'.
כתמים לבנים על פני השטח:
PECVD הוא תהליך חשוב יחסית בתאים סולאריים ואינדיקטור חשוב ליעילות התאים הסולאריים של החברה. תהליך PECVD עמוס בדרך כלל, ויש לנטר כל אצווה של תאים. ישנם צינורות ציפוי רבים, ובכל צינור יש בדרך כלל מאות תאים (תלוי בציוד). לאחר שינוי פרמטרי התהליך, מחזור האימות ארוך. טכנולוגיית הציפוי היא טכנולוגיה שכל התעשייה הפוטו-וולטאית מייחסת לה חשיבות רבה. ניתן לשפר את היעילות של תאים סולאריים 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