Бізге жазылыңыз:
Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

Зерттеу аясы

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

TOPCon кристалдық кремний фотоэлектр өнеркәсібіндегі негізгі технологиялардың біріне айналды. Дегенмен, жоғары тиімділік ұзақ мерзімді тұрақтылықты автоматты түрде білдірмейді. Бірнеше күн элементі құрылымдары бойынша ультракүлгін индукцияланған деградациядағы (UVID) айырмашылықтар туралы хабарланды. TOPCon, PERC және HJT элементтерінің барлығы әсер етуі мүмкін, бірақ деградация орындары мен басым механизмдері бірдей емес.

УК деградациясы туралы өткен талқылаулар көбінесе жоғары энергиялы фотондардың Si-H байланыстарын үзуіне, содан кейін сутегінің бөлінуіне және интерфейс пассивациясының өзгеруіне назар аударды. Нақты PV модуль ортасында табылған ультракүлгін спектрі бір толқын ұзындығымен шектелмейді. Жарықтандырылған алдыңғы бетте SiNx, Al2O3, бор эмитенті және металл контактілері сияқты бірнеше байланысқан аймақтар бар. Сондықтан авторлар TOPCon элементтеріндегі УК деградациясын тек сутегінің мінез-құлқы арқылы зерттеуге болмайды деп санайды. Оттегінің миграциясы және контакт интерфейстері де маңызды.

Бір бөлшекті байқамау оңай. Модульдік шыны әдетте УКБ сәулеленуінің көп бөлігін сүзеді, бірақ ол жарықтандырылған элемент бетін ультракүлгін сәулеленуден толық қорғамайды. Мақалада талқыланған спектрде УКА басым, бірақ шамамен 11% УКБ бар. Авторлар қапталмаған үлгілерді пайдаланды. Сондықтан эксперимент толық модульдің сыртқы қартаюына тең емес, бірақ ол элементтің алдыңғы бетіндегі УК-сезімтал аймақтарды күшейтуге және бөлуге көмектеседі.

Бұл мақаланы модульдің қызмет ету мерзімін сертификаттау зерттеуінен гөрі істен шығу механизмін зерттеу ретінде оқыған дұрыс. UV60-дан кейінгі 6,72% салыстырмалы тиімділік жоғалтуын тікелей күтілетін сыртқы модуль қуатының жоғалуына айналдыруға болмайды. Маңыздысы - авторлардың алдыңғы беттің пассивациясының зақымдануын, интерфейстің тотығуын және металл контактінің деградациясын байланыстыру үшін әртүрлі сипаттау әдістерін қалай қолданғаны.

Эксперименттік Әдіс

Зерттеуде 182 мм × 105 мм өлшемді коммерциялық жартылай кесілген TOPCon ұяшықтары пайдаланылды. Ұяшықтар шамамен 1,0 Ом·см кедергісі және шамамен 130 мкм пластина қалыңдығы бар n-типті Чохральский монокристалды кремнийден жасалған. Алдыңғы және артқы құрылымдардың УК-төзімділігін салыстыру үшін зерттеушілер сонымен қатар симметриялы алдыңғы бет үлгілерін және симметриялы артқы бет үлгілерін дайындады.

Алдыңғы құрылым SiNx/Al2O3-тен тұрды. Артқы құрылым SiOx/n+ poly-Si/Al2O3/SiNx-тен тұрды. Мақалада көрсетілген негізгі пленка қалыңдықтары төменде келтірілген.

Құрылым немесе материалКөрсетілген сипаттама
Коммерциялық TOPCon ұяшығының өлшемі182 мм × 105 мм
Кремний субстратыn-типті Cz монокристалды кремний
Субстраттың кедергісіШамамен 1,0 Ом·см
Пластина қалыңдығыШамамен 130 мкм
SiOx қалыңдығыШамамен 1,5 нм
n+ poly-Si қалыңдығыШамамен 120 нм
Al2O3 қалыңдығыШамамен 5 нм
SiNx қалыңдығыШамамен 80 нм

Зерттеушілер пассивацияның тұрақтылығын бағалау үшін әсер етуге дейін және одан кейін азшылық тасымалдаушылардың қызмет ету мерзімін, жасырын ашық тізбек кернеуін және J0 мәнін салыстырды. Сутегі мен оттегінің тереңдік таралуын бақылау үшін ұшу уақыты бойынша екіншілік иондық масс-спектрометрия (ToF-SIMS) қолданылды. N 1s, O 1s, Al 2p және Si 2p химиялық күйлерін талдау үшін рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) тереңдік профильдеу қолданылды. Содан кейін EQE, TLM және I-V өлшеулері жұқа пленка өзгерістерін ұяшық деңгейіндегі электрлік жоғалтулармен байланыстырды.

Бұл эксперименттік дизайнның күштілігі толық жасушалар мен симметриялық құрылымдарды біріктіріп қолдануда. Толық жасушалар тиімділіктің, Voc, Jsc, толтыру коэффициентінің және контакт кедергісінің қалай өзгеретінін көрсетеді. Симметриялық алдыңғы және артқы үлгілер жасуша құрылымының қалған бөлігінің кедергісін азайтады, бұл пассивацияның қай жағы УК әсеріне сезімтал екенін анықтауды жеңілдетеді.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

Сурет 1: TOPCon жасушасының, симметриялық алдыңғы бет құрылымының және симметриялық артқы бет құрылымының схемалары. Симметриялық үлгілер алдыңғы SiNx/Al2O3 қабаты мен артқы поли-Si пассивациялайтын контактінің УК төзімділігін бөлек салыстыруға мүмкіндік береді.

УК әсер ету жағдайларын да жеке қарастыру қажет. Зерттеуде ультракүлгін сәулелену қарқындылығы 300 Вт/м², температура 60°C, салыстырмалы ылғалдылық 30% және максималды жинақталған доза 60 кВт·сағ/м² болды. Спектр негізінен UVA диапазонында шоғырланған, кішігірім UVB компонентімен. Бұл қарапайым сыртқы әсерге қарағанда көбірек шоғырланған және зертханалық жағдайда алдыңғы беттегі байқалатын химиялық өзгерістерді жеделдетуге жарамды.

УК сынақ параметріСынақ шарты
УК қарқындылығы300 Вт/м²
Температура60°C
Салыстырмалы ылғалдылық30%
Максималды УК дозасы60 кВт·сағ/м²
Негізгі спектрлік аймақUVA
UVB құрамыШамамен 11%
Үлгі күйіҚапталмаған

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

Сурет 2: Экспериментте қолданылған ультракүлгін спектрі. Спектрде UVA басым және кішігірім UVB компоненті бар, бұл жоғары энергиялы фотондардың алдыңғы пассивация қабаттарына әсерін байқауға мүмкіндік береді.

Нәтижелер және талқылау
Алдыңғы құрылым артқы құрылымға қарағанда УК-ге айқын сезімтал

Сурет 3 екі құрылым арасындағы ең тікелей салыстыруды береді. Симметриялық артқы құрылым UV60-тан кейін тек шамалы өзгерістер көрсетті. Симметриялық алдыңғы құрылым УК дозасы артқан сайын нашарлауды жалғастырды. Мақалаға сәйкес, алдыңғы үлгілердің орташа өмір сүру уақыты 2895.6 мкс-тен 1552.8 мкс-ке дейін төмендеді. Имплицитті ашық тізбек кернеуі 735.5 мВ-тан 715.2 мВ-қа дейін төмендеді. Бір жақты J0 18.4 фА/см²-ге дейін өсті, бұл бастапқы мәннен шамамен үш есе көп.

Бұл нәтижелер UV60 кезіндегі негізгі мәселе артқы TOPCon поли-Si пассивациялық контактінің тұрақсыздығы емес екенін көрсетеді. Мәселе жарықтандырылған алдыңғы жақтағы SiNx/Al2O3 құрылымындағы пассивация сапасының нашарлауы болды. Авторлар артқы жақтың салыстырмалы тұрақтылығын 120 нм поли-Si қабатының УК сәулеленуін жұтуымен байланыстырады. Бұл құрылым мен оның оптикалық жұту сипаттамаларына негізделген орынды механизм, бірақ ол механизм деңгейіндегі интерпретация болып қалады.

Үш параметр бір қорытындыны әртүрлі бағыттардан қолдайды. Төмен өмір сүру ұзақтығы мен төмен iVoc беттік рекомбинацияның күшті екенін көрсетеді. J0-дің жоғарылауы рекомбинациялық токтың артқанын тікелей дәлелдейді. Авторлар бір ғана көрсеткішке сүйенбеген. Өмір сүру ұзақтығы, кернеу және рекомбинациялық токтың бәрі алдыңғы құрылымның нашарлағанын көрсетеді, ал артқы құрылымды білдіретін жасыл қисықтар негізінен тұрақты болып қалады.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

3-сурет: УК сәулеленуі кезінде алдыңғы және артқы құрылымдар үшін өмір сүру ұзақтығының, жасырын ашық тізбек кернеуінің және J0-дің өзгеруі. Қызыл алдыңғы құрылым қисықтары үлкен деградацияны көрсетеді, бұл жарықтандырылған SiNx/Al2O3 пассивациялық қабатын негізгі әлсіз нүкте ретінде анықтайды.

ToF-SIMS Сутегі мен Оттегінің Қайта Бөлінуін Көрсетеді

ToF-SIMS тереңдік профильдері алдыңғы беттің деградациясы тек бір элементтен туындамағанын көрсетеді. 4a-суретте сутегі концентрациясы UV60-тан кейін, әсіресе SiNx қабатында артады. Авторлар бұл тек жиі талқыланатын Si-H байланыстарының үзілуінен ғана емес, сонымен қатар SiNx ішіндегі N-H байланыстарының үзілуінен де болуы мүмкін деп болжайды.

4b-сурет оттегінің таралуы да өзгеретінін көрсетеді. Al2O3 қабатындағы оттегі концентрациясы аздап төмендейді, ал SiNx/Al2O3 және Al2O3/Si интерфейстерінің жанында артады. Авторлар мұны Al2O3-тегі Al-O байланыстарының үзілуі, содан кейін бөлінген оттегінің SiNx қабатына және кремний бетіне диффузиясының нәтижесі ретінде түсіндіреді.

Негізгі мәселе жай ғана оттегінің көп болуы емес. Оттегі өзінің бастапқы кристалдық торынан немесе байланыс ортасынан шығып, интерфейстердің химиялық күйін өзгертеді.

Әрбір қисық өзгерісінің орны маңызды. SiNx аймағындағы күшті сутегі сигналы жоғарғы пассивациялық пленканың реакцияға тікелей қатысатынын көрсетеді. Интерфейстерге жақын оттегі өзгерістері Al2O3 пен көршілес қабаттар арасындағы химиялық тұрақсыздықты көрсетеді. Бірге алғанда, бұл нәтижелер алдыңғы беттің деградациясы неліктен пассивация сапасына да, соңғы электрлік шығысқа да әсер ететінін түсіндіруге көмектеседі.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

4-сурет: УК60-ға дейінгі және кейінгі сутегі мен оттегінің ToF-SIMS тереңдік таралуы. Пассивация қабатында сутегі артады, ал оттегі интерфейстерге жақын жерде қайта бөлінеді, бұл кейінірек XPS арқылы анықталған химиялық байланыс өзгерістеріне нұсқайды.

XPS N-H байланысының үзілуін, оттегі бос орындарын және Al-OH-тың артуын байланыстырады

Сәйкестендірілген N 1s XPS спектрлері SiNx/Al2O3 интерфейсіндегі N-H байланыстарының үлесі 9,64%-дан 5,97%-ға дейін төмендегенін көрсетеді. Бұл авторлардың N-H байланыстары да сутегінің бөлінуіне қатысады деген қорытындысын қолдайды. Сонымен қатар, SiNx бетіне жақын жерде N-H сигналы күшейді, бұл бөлінген сутегінің бір бөлігі SiNx аймағына қоныс аударып, онда жаңа байланыстар түзуі мүмкін екенін көрсетеді.

O 1s өзгерістері зерттеудің ерекше бөліктерінің бірі болып табылады. Авторлар O 1s сигналын кристалдық тор оттегісіне, оттегі бос орындарына қатысты компоненттерге және беттік адсорбцияланған оттегіге бөлді. УК60-тан кейін SiNx/Al2O3 және Al2O3/Si интерфейстерінде оттегі бос орындарына қатысты шыңдардың үлесі артты. Бұл Al2O3 қабықшасының сапасының нашарлағанын көрсетеді.

Дәлелдер деградация механизмін сутегі индукцияланған пассивация жоғалтуынан тыс кеңейтеді. Сутегіге және оттегіге байланысты деградация бірлесіп әрекет етіп, алдыңғы беттің рекомбинациясын арттырады.

ToF-SIMS және XPS әртүрлі ақпарат береді. ToF-SIMS элементтердің қабықша қабатында қалай таралғанын көрсетуге қолайлы. XPS сол элементтердің химиялық күйін анықтауға көмектеседі. N 1s спектрлеріндегі N-Si және N-H сәйкестендіруі, O 1s спектрлеріндегі кристалдық тор оттегісі мен оттегі бос орындарына қатысты компоненттерімен бірге, талдауды элементтің орналасуынан химиялық байланыстардың өзгеруіне дейін жеткізеді.

Авторлар идеалды кристалдық Al2O3-те Al-O байланыстарының салыстырмалы түрде жоғары байланыс энергиясына ие екенін атап өтеді. Алайда нақты күн батареясының пассивация қабықшалары әдетте аморфты болады. Төмен үйлестірілген алюминий иондары мен оттегі бос орындары байланыстың үзілуі үшін жергілікті энергия кедергісін төмендетуі мүмкін. Осы себепті, тіпті эксперименттің ең ұзын толқын ұзындығы 400 нм (шамамен 3,1 эВ) фотондары ақауларға бай ортада Al-O-ға қатысты құрылымдық өзгерістерді тудыруы мүмкін. Бұл интерпретация жұқа қабықша ақауларын УК сезімталдығымен тікелей байланыстырады.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

5-сурет: Сәйкестендірілген N 1s және O 1s XPS спектрлері. N-H байланысындағы өзгерістер сутегінің бөлінуі мен қоныс аударуына сәйкес келеді. O 1s спектрлеріндегі оттегі бос орындарына қатысты компоненттің артуы Al2O3 пассивация сапасының төмендегенін көрсетеді.

Al2O3 Толығымен Тұрақты Байқаушы Емес

7-сурет Al2O3/Si интерфейсіндегі Al 2p және Si 2p деңгейлерін одан әрі бақылайды. УК60-тан кейін Al2O3 компонентіне тиесілі үлес 69.99%-дан 60.36%-ға төмендеді, ал Al-OH 30.01%-дан 39.64%-ға өсті. Бұл ультракүлгін сәулелену әсерінен Al-O байланысты құрылымдардың айқын түрленуін көрсетеді.

Si 2p нәтижелері УК60-тан кейін Si2+ пайда болуын және өсуін көрсетеді, ал Si, Si3+ және Si4+ компоненттері азаяды. Осы нәтижелерге сүйене отырып, авторлар Al2O3/Si интерфейсіне қарай диффузияланатын бос оттегі кремнийді тотықтыруы мүмкін, ал Al2O3 қабатында оттегі бос орындары пайда болады деп болжайды. XPS спектрлері бұл түсіндірмені қолдайды, бірақ нақты реакция жолын растау үшін тікелей in-situ сипаттама әлі де қажет болады.

Бұл тұжырым TOPCon алдыңғы бетінің сенімділігі үшін маңызды. Al2O3 өрістік пассивацияны және интерфейс тұрақтылығын қамтамасыз етуге арналған. Al-O байланысты құрылымдар Al-OH-ға айнала бастағанда, оттегі бос орындарының жоғары концентрациясымен бірге, пленка енді тек қорғаныс қабаты емес. Ол деградация реакциясының бөлігіне айналуы мүмкін. Кремний тотығу дәрежелерінің өзгеруі интерфейс химиясының өзгергенін көрсетеді.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

6-сурет: Al2O3/Si интерфейсіндегі Al 2p және Si 2p XPS спектрлерінің өзгерістері. Al2O3 байланысты құрылымдардың Al-OH-ға айналуы және кремний тотығу дәрежелерінің өзгеруі оттегімен байланысты реакциялардың алдыңғы бет деградациясына қатысатынын көрсетеді.

Электрлік шығындар сайып келгенде Voc және Fill Factor-да көрінеді

Пассивация қабатының химиялық күйі өзгергеннен кейін, ұяшық деңгейіндегі электрлік әсерлер айқын болады. 8-суретте EQE орта және ұзын толқын диапазондарында негізінен тұрақты болып қалады, бірақ 500 нм төмен төмендейді. Шағылысу дерлік өзгеріссіз қалады. Бұл қысқа толқынды жауаптың жоғалуы текстуралау, антирефлексиялық өнімділік немесе оптикалық жұтудың кенеттен нашарлауынан емес, негізінен алдыңғы бет рекомбинациясының күшеюінен туындағанын көрсетеді.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

7-сурет: УК60-ға дейінгі және кейінгі EQE және шағылысу қисықтары. Шағылысу дерлік тұрақты болып қалады, ал қысқа толқынды EQE төмендейді, бұл ток жауабының жоғалуы негізінен алдыңғы бет рекомбинациясының жоғарылауымен байланысты екенін көрсетеді.

Қысқа толқын ұзындығындағы EQE төмендеуі J0-дің бұрынғы өсуімен сәйкес келеді. Қысқа толқын ұзындығындағы жарық элементтің алдыңғы бетіне жақын жерде жұтылады. Егер алдыңғы беттің пассивациясы зақымдалса, осы аймақта пайда болған тасымалдаушылар жинауға дейін рекомбинациялануы ықтимал. Сондықтан шығын алдымен қысқа толқын ұзындығындағы EQE диапазонында пайда болады. Орташа және ұзын толқын ұзындығындағы жарық негізгі көлемге немесе артқы жаққа тереңірек енеді, сондықтан сәйкес жауап өзгерістері аз.

TLM өлшеулері алдыңғы контактінің меншікті кедергісі УК дозасымен сызықты түрде өскенін көрсетеді. UV60-тан кейін ол 4.1 мОм·см²-ге жетті, бұл бастапқы мәннен шамамен 8.6 есе көп. Авторлар УК әсері кезінде пайда болған бос сутегі, бос оттегі және реактивті радикалдар металл электрод интерфейсіндегі реакцияларға қатысып, контакт кедергісін арттыруы мүмкін деп болжайды. Бұл түсіндірме кедергі өлшеулерімен сәйкес келеді, дегенмен электрод интерфейсіндегі нақты реакция өнімдері әлі де тікелей химиялық дәлелдерді қажет етеді.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

8-сурет: Алдыңғы контактінің меншікті кедергісі УК әсер ету дозасымен артады. UV60-тан кейін контакт кедергісі бастапқы мәннен шамамен 8.6 есеге артады, бұл толтыру коэффициентінің жоғалуына маңызды үлес қосады.

Элемент параметрлерінің соңғы салыстырмалы төмендеуі келесідей хабарланды.

Элемент параметріUV60-тан кейінгі салыстырмалы төмендеу
Voc3.46%
Jsc0.64%
Толтыру коэффициенті2.82%
Тиімділік6.72%
Алдыңғы контактінің меншікті кедергісі4.1 мОм·см², бастапқы мәннен шамамен 8.6 есе

Орталық электрлік қорытынды анық. UV60 кезінде TOPCon-ның негізгі шығындары токтың төмендеуінен емес. Олар алдыңғы бет пассивациясының нашарлауынан болатын Voc жоғалуынан және алдыңғы контакт кедергісінің артуымен байланысты толтыру коэффициентінің жоғалуынан туындайды.

Бұл сонымен қатар тек Jsc-ге қарау УК деградация қаупін төмендетуі мүмкін екенін түсіндіреді. Қысқа толқын ұзындығындағы EQE өзгереді, бірақ жалпы Jsc тек 0.64% төмендейді. Рекомбинация және контакт мәселелері үлкен тиімділік жоғалуын тудырады. Жоғары тиімді TOPCon элементтерінде Voc және толтыру коэффициенті интерфейс сапасына, пассивация күйіне және металл контактінің өнімділігіне өте сезімтал. Бұл параметрлер сенімділік әлсіздіктерін Jsc-ден ертерек ашуы мүмкін.

Соңғы PIP зерттеуі: УК сәулеленуі кезіндегі TOPCon күн батареяларының химиялық эволюциясы және электрлік деградациясы

9-сурет: UV60 кезінде Voc, Jsc, толтыру коэффициенті және тиімділіктің салыстырмалы төмендеуі. Тиімділік 6.72% төмендейді, негізінен Voc және толтыру коэффициентінің жоғалуына байланысты, ал Jsc өзгерісі салыстырмалы түрде аз.

Механизм және қолдануды бағалау

Ұсынылған механизмді келесідей қорытындылауға болады: УК сәулеленуі алдыңғы SiNx/Al2O3 құрылымындағы байланыс күйлерін өзгертеді. Si-H және N-H байланыстары үзіліп, сутегі бөлінеді. Al-O байланысты құрылымдар түрленеді және оттегі бос орындары пайда болады. Бос оттегі интерфейстерге қарай миграцияланады, алдыңғы беттің рекомбинациясы артады, ал контакт аймағындағы электрохимиялық реакциялар алдыңғы контакт кедергісін арттыруы мүмкін.

Өмір сүру ұзақтығы, iVoc, J0, EQE, TLM және I-V нәтижелері электрлік деградацияны тікелей қолдайды. ToF-SIMS және XPS сутегі мен оттегінің миграциясын, сондай-ақ химиялық байланыстардағы сәйкес өзгерістерді қолдайды. Металл электрод интерфейсін түсіндіру мұқият болуды қажет етеді. Мақала бұл механизмді негізінен жоғары контакт кедергісінен және бұрынғы зерттеулердің нәтижелерінен қорытындылайды. Электрод интерфейсінің элементтік таралуы, химиялық күй өлшемдері немесе көлденең қима талдауы неғұрлым күшті растау үшін қажет болады.

Өнеркәсіптік өндіріс үшін мақала TOPCon УК сенімділігін тек бастапқы ұяшық тиімділігі арқылы бағалауға болмайтынын еске салады. Ұзақ мерзімді энергия өнімділігіне бірнеше факторлар әсер етуі мүмкін:

  • Алдыңғы SiNx/Al2O3 пассивация қабатының материал сапасы

  • Сутегі концентрациясы және Si-H және N-H байланыстарының тұрақтылығы

  • Al2O3 қабатындағы оттегі бос орындарының концентрациясы

  • Металл контакт интерфейсінің тұрақтылығы

  • Модуль шынысы мен капсулянттары арқылы UVA және UVB сүзгілеу

  • Ультракүлгін сәулелену, ылғал, жылу, механикалық кернеу және электр өрістері арасындағы өзара әрекеттесу

Бұл зерттеу модуль деңгейінде қарастырылғанда, ұяшыққа жететін нақты спектр шыны мен капсуляция пленкасы арқылы қайта сүзгіленеді. Ылғал, жылу кернеуі және электр өрістері де қартаюға қатысады. Сондықтан мақалада келтірілген механизмдер IEC сынауын немесе ұзақ мерзімді далалық деректерді ауыстырудан гөрі материал мен процесті оңтайландыру бағыттары ретінде пайдалы.

Құнды келесі қадам сол валидация шеңберінде капсуляцияланбаған ұяшықтарды, капсуляцияланған мини-модульдерді және сыртқы әсерге ұшыраған модульдерді бағалау болар еді. Бұл нақты спектрлік сүзгілеу және қоршаған ортаның әсерінен кейін қандай химиялық өзгерістер маңызды болып қалатынын анықтауды жеңілдетеді.

Мүмкін процесс оңтайландыру бағыттары мыналарды қамтиды:

  • Алдыңғы SiNx/Al2O3 қабатындағы тұрақсыз сутегі көздерін азайту

  • Аморфты Al2O3 желісін жақсарту және оттегі бос орындарын бақылау

  • Жақсырақ контакт-интерфейс тұрақтылығы үшін ату және металдандыру жағдайларын оңтайландыру

  • Алдыңғы металл контактінің айналасындағы тотығуға байланысты реакцияларға төзімділікті жақсарту

  • Жоғары энергиялы УК сәулесінің ұяшық бетіне тікелей әсерін азайтатын инкапсуляция материалдарын таңдау

Мақала толық шешімді ұсынбайды. Ол мәселенің шекараларын нақтырақ анықтайды және алдыңғы бетті пассивациялау мен контакт инженериясын бірге қарастыру керектігін көрсетеді.

Зерттеу қорытындысы: Келесіде не шешілуі керек

UV60 экспозиция сынақтары арқылы авторлар TOPCon ұяшықтарының алдыңғы SiNx/Al2O3 құрылымы артқы поли-Si пассивациялайтын контактіге қарағанда ультракүлгін сәулеленуінен бұзылуға бейім екенін көрсетеді. Бұзылу бір оқшауланған фактордан туындамайды. Сутегімен байланысты процестер, оттегімен байланысты процестер және алдыңғы контакт кедергісінің жоғарылауы бәрі де ықпал етеді.

Бұл жұмыстың маңыздылығы TOPCon УК деградациясын тек Si-H байланысының үзілуімен түсіндіруден асып, алдыңғы беттің химиялық эволюциясының кеңірек шеңберін ұсынуында. UVID қаупін азайту үшін алдыңғы пассивация қабатын, интерфейстегі оттегі бос орындарын, сутегі басқаруын, металдандыру контактілерін және модульдік қаптама арқылы УК сүзгілеуді үйлестірілген оңтайландыру қажет болуы мүмкін. Тек бір пленка параметрін реттеу жеткіліксіз болуы мүмкін.

Шектеулер анық болуы керек. Үлгілер хабарланған УК жағдайында инкапсуляцияланбаған, ал ұсынылған металл-контакт деградация механизмінің бөлігі әлі де болжамды. Ең мұқият түсіндіру - мақала УК әсерінен TOPCon алдыңғы бетіндегі химиялық құрам эволюциясы мен электрлік деградация арасындағы нақты байланысты көрсетеді. Сондай-ақ инкапсуляциядан кейінгі ұзақ мерзімді сенімділікті зерттеу үшін нақты мақсаттарды ұсынады.

Әдебиеттер

Lou, X., Yang, N., Fu, Z., Chen, D., Chen, Y., & Verlinden, P. J. (2026). Chemical composition evolution and electrical performance degradation of TOPCon solar cells under UV exposure. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 1–9.

Ooitech көзқарасы

Практикалық хабарлама қарапайым: алдыңғы бетті пассивациялау және металдандыруды бөлек процесстер ретінде емес, бір сенімділік жүйесі ретінде қарастыру керек. Егер УК әсері Al2O3 химиясын өзгертіп, алдыңғы контакт кедергісін тұрақты түрде көтере алса, тұрақты бастапқы Voc жеткіліксіз. Болашақ валидация ұяшық деңгейіндегі УК сынағын шыны және инкапсулянт спектрлері бойынша инкапсуляцияланған мини-модуль сынағымен байланыстыруы керек.


Тегтер :

Баға ұсынысын сұрау

Барлық жүктеулер қауіпсіз және құпия.

Неліктен бізді таңдау керек

Біз жеткіземіз сенімді сараптама біздің қызмет

Зауыттан тікелей жабдық.

Шығынды үнемдейтін артықшылықтар

Біз ерекше құндылықты ұсынамыз, нәтижелерді барынша арттыра отырып, клиенттердің бюджетін оңтайландырамыз.

Біздің тәжірибелі команда

Біздің білікті мамандар инновациялық шешімдер мен бейімделген стратегияларға маманданған.

15+ жыл салалық тәжірибе

Терең сараптама сенімді, трендтерді ескеретін және дәлелденген нәтижелерді қамтамасыз етеді.

Пікірлер

Біздің клиенттеріміз не дейді біз туралы

Клиенттердің пікірлері біздің олардың қиындықтарын терең түсінетінімізді мақтайды, бұл инновациялық шешімдерге және жоғары ROI-ге әкеледі. Он жылдан астам уақытқа созылған ұзақ мерзімді ынтымақтастық олардың сенімі мен қанағаттануын көрсетеді. Олардың табыс тарихы бізді үнемі күтуден асып түсуге итермелейді. Көбірек білу

Біздің өнімдер

Біздің соңғы өнімдер

Gsolar Күн Панелінің Тестері Күн Симуляторы GIV-20A2616 | A+A+A+ Класс Күн Модулінің IV Тестері
2025-09-08 13:49:42

Gsolar Күн Панелінің Тестері Күн Симуляторы GIV-20A2616 | A+A+A+ Класс Күн Модулінің IV Тестері

Gsolar GIV-20A2616 A+A+A+ классты күн панелінің тестері және күн симуляторы 2600mm x 1600mm сынақ аймағымен, 10ms-100ms ұзақ импульс ұзақтығымен және кристалды, PERC, HJT, N-типті, IBC, shingled және жартылай ұяшықты күн модульдерін дәл IV тестілеу үшін GSN технологиясымен.

Толығырақ оқу
IEC сертификатына арналған күн панельдерін тестілеу жабдығы | Ooitech компаниясының толық PV модульдерін тестілеу шешімдері
2025-09-08 14:12:26

IEC сертификатына арналған күн панельдерін тестілеу жабдығы | Ooitech компаниясының толық PV модульдерін тестілеу шешімдері

Ooitech IEC61215 және IEC61730 сертификатына арналған күн панельдерін тестілеу жабдығының толық спектрін ұсынады, соның ішінде визуалды тексеру станциялары, ылғал ағызу тестерлері, тұрақты күйдегі симуляторлар, УК қартаю камералары, ылғал жылу сынақ камералары, механикалық жүктеме тестерлері

Толығырақ оқу
SC-20A толық автоматты күн элементін лазерлік кесу машинасы - жоғары дәлдікті сызу және бөлу шешімі
2025-08-17 17:40:25

SC-20A толық автоматты күн элементін лазерлік кесу машинасы - жоғары дәлдікті сызу және бөлу шешімі

SC-20A толық автоматты лазерлік кесу машинасы күн элементтері мен кремний пластиналарына арналған, сағатына 1500 элемент өнімділігі, ±100 мкм орналасу дәлдігі, талшықты лазер технологиясы, күн PV саласындағы моно-Si және поли-Si материалдарына жарамды.

Толығырақ оқу
Күн Панелінің Алюминий Жақтауы – Анодталған, G1/M6/M10/M12 Өлшемдері
2025-09-10 10:28:35

Күн Панелінің Алюминий Жақтауы – Анодталған, G1/M6/M10/M12 Өлшемдері

Күн панелінің алюминий жақтаулары – анодталған, G1/M6/M10/M12 модуль өлшемдері үшін қол жетімді. Ooitech компаниясының PV модульдерін өндіру желілеріне арналған толық жақтау экструзиясы, кесу және құрастыру жабдығы.

Толығырақ оқу
OTCT-A Күн элементтерін тестілеуші – Электрлік сипаттамалар және IV қисығы
2025-09-08 13:53:04

OTCT-A Күн элементтерін тестілеуші – Электрлік сипаттамалар және IV қисығы

OTCT-A күн элементтерін тестілеуші – A класты спектрлік ксенон шамы, 16-биттік 4-каналды жинақтау, IEC60904-9:2020. Өндірістегі моно және поли кристалды күн элементтері үшін дәл IV қисығын өлшеу.

Толығырақ оқу
Күн Панелінің Жақтауын Алу Машинасы – Автоматты Дефраминг Жабдығы
2025-09-08 14:50:54

Күн Панелінің Жақтауын Алу Машинасы – Автоматты Дефраминг Жабдығы

Гидравликалық күн панелінің жақтауын алу машинасы – PV модульдерін қайта өңдеуге арналған автоматтандырылған дефраминг. Төмен сыну, бірнеше панель өлшемдерін қолдайды. Күн модульдерін жөндеу желілері үшін тиімді бөлшектеу.

Толығырақ оқу