Жоғары кедергілі эмиттерді жаппай өндіру: нақты кедергі қайда?

Өнім туралы ақпарат

Фотоэнергетика әлеміндегі әркім мұны ақиқат деп қабылдайды: эмиттердің кедергісін (Rsheet) арттыру Voc-ты жоғарылатады, бірақ толтыру коэффициентінің төмендеуімен төлейсіз. Сондықтан бірінші сұрақ қарапайым: жоғары кедергі бұл жолы FF-ті бұзды ма?

a-d суреттеріндегі қораптық диаграммаларға қараңыз. Деректер біршама күтпеген.

Жоғары Rsheet бір поли-Si және төмен Rsheet бір поли-Si: Jsc әрең қозғалады, ΔJsc 0-ге жақын. Voc аздап жоғарылайды. Ал FF, төмендеудің орнына, аздап өседі.

Жоғары Rsheet қос поли-Si - толық пакет. Төмен Rsheet бір поли-Si базалық сызығымен салыстырғанда, Jsc шамамен 0,12 мА/см²-ге, Voc шамамен 2 мВ-қа артады, ал FF шамамен 0,4%-ға жоғарылайды.

Қорытынды: жоғары кедергілі эмиттер бәрі қорыққан тасымалдау айыбын әкелмеді. Құрылымдық оңтайландыру арқылы ол электрлік параметрлердің барлық жиынтығын көтерді.

Техникалық Параметрлер

«Өлі қабаттан» жіңішке торға дейін: дәлдік хирургиясы

e және f суреттері оның физикасын ашады.

Біріншіден, өлі қабатты жойып, өмір сүру уақытын екі есе арттырыңыз. e суретіндегі ECV (электрохимиялық сыйымдылық-кернеу) профилі жоғары Rsheet эмиттерінің (қызыл қисық) беттік бор концентрациясы төмен Rsheet эмиттерінен (көк қисық) әлдеқайда төмен екенін көрсетеді. Бұл беттік «өлі қабаттың», яғни ауыр допингтен туындаған кристалдық тордың зақымдалған аймағының жұқарғанын білдіреді.

Бұл f суретіндегі тиімді азшылық тасымалдаушылардың өмір сүру ұзақтығында көрінеді. Төмен Rsheet үлгісі 10^15 см^-3 инъекция деңгейінде тек 0,70 мс жетеді, ал жоғары Rsheet үлгісі тікелей 1,12 мс-ге секіреді. Азшылық тасымалдаушылардың ұзағырақ өмір сүру ұзақтығы рекомбинациялық ток тығыздығын J0 төмендетеді (g суретін қараңыз), бұл Voc өсіміне берік негіз береді.

Жоғары беттік кедергі жеткіліксіз, көлденең тасымалдауды да түзету керек. i суретіндегі микрофотографияларды салыстырыңыз. Төмен R эмиттерінің тор қадамы 1120 мкм және сызық ені 20 мкм. Жоғары R эмиттері қадамды 825 мкм-ге дейін қысқартады және сызық енін 10 мкм-ге дейін азайтады. Бұл торды қайта жобалаудың мәні: эмиттер кедергісі жоғарылағандықтан, торды тығызырақ және жіңішке етіп, өткізгіш жолдарды көбейту керек, ал жіңішке саусақтар көлеңкелеу аймағын азайтады. Бұл жіңішке дизайн жоғары беттік кедергіден болатын жоғалтуды жоюмен қатар, оптикалық ұстауды да жақсартады.

Техникалық артықшылықтар

Электрлік параметрлер арасындағы терең ымыра

g және h суреттері желілік инженерді ең көп қызықтыратын екі параметрді қамтиды.

• Рекомбинациялық ток тығыздығы (J0): жоғары Rsheet қос поли-Si (қызыл нүктелер) ең төменгі J0 мәніне ие, шамамен 5 fA/см², бұл басқа топтардан әлдеқайда төмен. Бұл қос поли-Si құрылымы металл қоспаларының диффузиясын тиімді блоктайтынын және интерфейс пассивациясын қорғайтынын көрсетеді.

• Контактілік кедергі (ρc): жоғары беттік кедергі эмиттері әдетте контакт кедергісін арттырады. Бірақ h суретінде жоғары Rsheet қос поли-Si (қызыл нүктелер) ρc мәнін төмен деңгейде, шамамен 2-3 мОм·см² ұстайды. Оңтайландырылған металдандыру арқылы (мысалы, LECO немесе наносекундтық Джоуль қыздыру) жоғары беттік кедергі эмиттері жақсы омдық контакт құра алады және «жоғары кедергі жоғары кедергіге кездеседі» FF апаты болмайды.

Өнімді қолдану

Өндірістік желі үшін үш нақты сан

Симуляция және өлшенген деректерді j-ден l-ге дейінгі суреттерде біріктіре отырып, PE (процесс инженерлері) және PD (өнім әзірлеушілер) үшін бірнеше негізгі тұжырымдар бар.

• Беттік кедергі үшін жаңа эталон: дәстүрлі 100-200 Ом/□ оңтайлы болмауы мүмкін. Деректер шамамен 430 Ом/□ (e суретіндегі қызыл қисық) ең жақсы өмір сүру ұзақтығы мен Voc тиімділігін беретінін көрсетеді. Бірақ бұл тамаша түтік пешінің біркелкілігін талап етеді, әйтпесе шеттік эффект күшейеді.

• Тор дизайнының компромисі: сызық енін 20 мкм-ден 10 мкм-ге дейін азайту трафаретті басып шығару дәлдігіне және күміс пастасының реологиясына үлкен талаптар қояды. k суретіндегі симуляция беті тор қадамы мен эмиттердің беттік кедергісі арасындағы оңтайлы сәйкестік аймағын көрсетеді, ал саусақтарды ойланбастан тарылту сериялық кедергінің күрт өсуіне әкеледі.

• Қос полидің «көрінбейтін сауыты»: l суретіндегі ток кернеуі (JV) қисығы жоғары Rsheet қос поли-Si қисығының ең толық екенін және ешқандай айқын иілісі жоқ екенін көрсетеді. Бұл қос қабатты құрылымның паразиттік ағып кетуді басуда тиімді екенін дәлелдейді, сондықтан жоғары Voc жоғары PCE-ге айналады.

Байланыс және талқылау

Әріптестерге лақтырылған кірпіш

Біз алдыңғы бетте жоғары беттік кедергіні (Voc үшін) және жіңішке торларды (FF ұстау үшін), ал артқы бетте қос полиді (Ag енуін басу және бифациалдылықты арттыру үшін) қудалаймыз. Осы «екі жақты да шектен тыс» комбинациясын біріктіргенде, процесс терезесі өте тар болады.

Алдыңғы беттегі жоғары кедергілі бор диффузиясы PSG тазалауға және бор көзінің тұндыру біркелкілігіне өте жоғары талаптар қояды. Артқы қос поли CVD тұндыруда және лазерлік ойықтарда бірдей жоғары дәлдікті қажет етеді.

Міне, нақты сұрақ. Жасуша тиімділігі 26,7% теориялық шекке жақындағанда, жаңа процесс қадамдарын шексіз қосудан гөрі жабдықтың микро-біркелкілігін бақылауға (бор диффузиясына арналған түтік пешінің термиялық өрісі, CVD жүктеу кезеңінің тегістігі) көбірек күш жұмсау керек пе? Желіде жұмыс істейтіндер үшін, жоғары Rsheet эмиттерлері мен қос полидің жаппай өндірісін тежейтін ең үлкен кедергі - жабдықтың мүмкіндігі ме, әлде процесті интеграциялау ойлауы ма?

Ooitech көзқарасы

Шынымды айтсам, бұл жердегі оқиға жаңа процесс қадамы туралы емес, екі бетті бір уақытта итергенде терезенің қаншалықты тар болатыны туралы. 430 Ω/□ эмиттердегі 10 мкм саусақ басып шығарудың туралануы мен пештің біркелкілігіне байланысты өмір сүреді немесе өледі, сондықтан күрес «қандай рецепт» дегеннен «менің жабдығым қаншалықты қайталанатын» дегенге ауысады. Модуль желісінде дәл осы логика жіптерді байлау және өзара қосу кезінде күшіне енеді, мұнда жіңішке, сынғыш саусақтар ұқыпсыз өңдеуді жазалайды. Осы біркелкілікке деген құштарлықтың цехта қалай көрінетінін көргіңіз келсе, Ooitech YouTube арнасына жазылыңыз (www.youtube.com/ooitech).