TOPCon күн батареясын өндіру процесі: Толық қадамдық нұсқаулық

Кіріспе

Монокристалды N-типті TOPCon күн элементтері фотоэлектрлік саладағы ең перспективалы жоғары тиімді технологиялардың біріне айналды. Оларды өндіру мұқият бақыланатын қадамдар тізбегін қамтиды, соның ішінде текстуралау, бор диффузиясы, лазерлік SE, күйдіру, сілтілі жылтырату, PE-poly, күйдіру, RCA тазалау, жабу, металдандыру және соңғы сынау мен сұрыптау. Бұл мақалада біз әрбір негізгі процесс қадамын қарастырып, оның маңыздылығын түсіндіреміз.

1. Текстуралау (TEX)

Текстуралаудың мақсаты

Текстуралаудың мақсаты - пластина бетіндегі механикалық зақымдану қабатын жою және жарық сіңіруді арттыратын пирамида тәрізді текстураланған бетті қалыптастыру. Беттік шағылыстыруды азайту арқылы қысқа тұйықталу тогы (Isc) жақсарады, бұл элементтің фотоэлектрлік түрлендіру тиімділігін арттырады.

Ылғалдық өңдеу қазіргі уақыттағы негізгі текстуралау процесі болып табылады. Пластина бетіндегі металл иондары, зақымдану қабаттары және басқа да ластанулар рекомбинация орталықтары ретінде әрекет етеді. Бөлінген электрондар мен тесіктер пластина беті арқылы өтіп, жиналуы керек болғандықтан, бұл рекомбинация орталықтары азшылық тасымалдаушылардың өмір сүру уақытын қысқартады, бұл тасымалдаушылардың сыртқы ток ретінде шығарылмай тұрып рекомбинациялануына әкеледі. Беттік оксид қабаттары мен органикалық ластанулар AlOx және SiNx қабаттарының тұндыру және пассивация сапасына да әсер етеді, сондықтан бетті мұқият тазалау өте маңызды және элементтің тиімділігіне тікелей әсер етеді.

Реакция принципі

Текстуралау кристалдық кремнийдің анизотроптық ою қасиетіне негізделген, мұнда төмен концентрациялы сілті және қоспалар әртүрлі кристалдық бағыттарды әртүрлі жылдамдықпен ояды. (110) және (100) жазықтықтарындағы ою жылдамдығы (111) жазықтығына қарағанда әлдеқайда жоғары. Белгілі бір уақыт оюдан кейін монокристалды пластина бетінде (111) жазықтықтарынан тұратын төрт "пирамида" құрылымы қалады.

Кристалдық жазықтықтар бойынша атомдық орналасу әртүрлі, бұл әртүрлі ою жылдамдықтарына әкеледі:

• (100) жазықтығы: атомдық орналасу салыстырмалы түрде бос, көбірек химиялық байланыстар ашылған, ою жылдамдығы ең жоғары.

• (110) жазықтығы: атомдық тығыздық (100) және (111) арасында, ою жылдамдығы (100)-ден сәл төмен, бірақ жылдам.

• (111) жазықтығы: атомдық орналасу ең тығыз, химиялық байланыстарға шабуыл жасау қиын, ою жылдамдығы ең баяу.

Текстуралау қоспаларының рөлі

Қоспалар кремнийдің беттік керілуін төмендетеді, реакция кезінде пайда болған сутегі көпіршіктерінің бөлінуіне ықпал етеді және пирамидаларды біркелкі етеді. Олар пластина беті мен реакция ерітіндісі арасындағы ылғалдануды жақсартады, NaOH ерітіндісінің ою күшін әлсіретеді, ядро түзілу нүктелері мен тығыздығын арттырады және көптеген ұсақ пирамидалардың пайда болуына ықпал етеді. Жалпы, қоспаның қасиеттері текстураланған пирамида бетіне ең тікелей әсер етеді.

Процесс ағымы

Текстуралау тізбегі әдетте мыналарды қамтиды: NaOH және H2O2 көмегімен алдын ала тазалау (60°C температурада ультрадыбыстық тазалау, содан кейін таза сумен шайып кептіру) органикалық заттарды, металл қоспаларын және аралау зақымдарын кетіру; шамамен 0.6% NaOH және 0.4% қоспасы бар сілтілік текстуралау 82°C температурада 420 секунд бойы пирамидалық текстураны қалыптастыру; қалдық органикалық заттарды кетіру үшін кейінгі тазалау; сұйылтылған қышқылмен (3.15% HCl + 7.1% HF) қышқылдық тазалау қалдық сілтіні бейтараптандыру және оксид қабатын кетіру; беттік керілу арқылы су қабықшасын кетіру үшін баяу шығару алдын ала сусыздандыру; және соңында 90°C ыстық ауамен кептіру.

2. Бор диффузиясы (B Diff)

Мақсаты

Жоғары температурада бор атомдары N-типті пластина бетіне диффузияланып, PN өткелін құрайды. PN өткелінің ішкі өрісі фототудырылған тасымалдаушыларды бөліп, сыртқы ток шығарады. P-типті пластиналар, жоғары тесік концентрациясымен, өткел құру үшін фосфор қоспасын пайдаланады; N-типті пластиналар, жоғары электрон концентрациясымен, бор қоспасын пайдаланады.

Процесс принципі

Бор трихлориді (BCl3) 800-900°C температурада кварц түтік арқылы өтіп, оттегімен әрекеттесіп B2O3 түзеді, ол азот тасымалдаушы газбен пластина бетіне шөгіп, Si-мен әрекеттесіп бор атомдарын түзеді, борасиликат шыны (BSG) қабатын құрайды. Содан кейін бор атомдары пластинаға диффузияланып, PN өткелін құрайды. BCl3 - түссіз түтіндейтін сұйықтық немесе газ, тығыздығы 1,35 кг/м3, балқу температурасы -107,3°C және қайнау температурасы 12,5°C. Ол жанбайды, тітіркендіргіш және өткір иісті, суда ыдырап, тұз қышқылы мен бор қышқылын түзеді, айтарлықтай жылу бөледі. Аралық өнім B2O3, балқу температурасы 450°C және қайнау температурасы 1860°C, процесс бойы сұйық күйінде қалады және кварц компоненттеріне күшті коррозиялық әсер етеді.

Бор диффузиясы фосфор диффузиясына қарағанда қиынырақ, сондықтан TOPCon бағыты жабдыққа жоғары талаптар қояды, соның ішінде жоғары біркелкілік, жоғары диффузия температурасы (әдетте 1000°C жоғары) және ұзағырақ диффузия уақыты (пленка түзілуі көбінесе 240 минутқа дейін созылады), бұл өткел түзілу сатысында жабдық пен өндіріс шығындарын арттырады.

Процесс ағымы

Диффузия екі жолмен жүзеге асырылады. Алдын ала тұндыру диффузиясы (BSG тұндыру сатысы) төмен температураны пайдаланады және пластинаны қаныққан қоспа атмосферасында ұстайды, сондықтан беттік қоспа концентрациясы тұрақты болады; бұл тұрақты бет көзі диффузиясы деп аталады. Қайта бөлу диффузиясы борды BSG-ден пластинаға жоғары температурада оттегіге бай атмосферада сыртқы қоспасыз итереді; мұнда беттік концентрация уақыт өте өзгереді, бұл шектеулі бет көзі диффузиясы деп аталады, Гаусс қоспасының таралуымен.

Типтік процесс қадамдары: төмен қысымға жету үшін вакуумдық сору; диффузия температурасына дейін қыздыру (800-900°C); температураны ұстап тұру кезінде қысымды одан әрі төмендету; төмен қысымда ағып кетуді тексеру; келесі диффузия қадамын баяулату және бор диффузиясын біркелкі ету үшін 1нм SiO2 қабатын құру үшін алдын ала тотықтыру; бор көзін енгізу арқылы диффузия/тұндыру (белсенді алдын ала тұндыру және пассивті итеру); диффузия жылдамдығы мен тереңдігін арттыру үшін 900°C жоғары қосымша қыздыру; бор мөлшерін бақылау, өткелді тереңдету, қорғаныс қабатын құру және субстрат қоспаларын жинау үшін 100нм жоғары SiO2 қабатын құру үшін кейінгі тотықтыру; қауіпсіз түтік ашу температурасына дейін салқындату; және N2 көмегімен вакуумды бұзып, атмосфералық қысымды қалпына келтіру.

3. BSG жою және сілтілік күйдіру

BSG жою

Бор диффузиясынан кейін пластинаның артқы жағы мен шеттерінде қалың BSG қабаты (40-100нм оксид) пайда болады. Бұл боросиликат шыны қабаты кейінгі процестерге теріс әсер етеді және PN өткелінің ағып кетуіне себеп болуы мүмкін, сондықтан допингтен кейін химиялық өңдеу және тазалау қажет. Сілтілік өңдеуге дейін бір жақты HF процесі артқы және шеткі BSG-ны жояды, ал алдыңғы BSG сілтілік өңдеу кезінде маска ретінде сақталып, алдыңғы құрылымды қорғайды.

Пластина алдымен желілік HF тазалау жабдығына түседі, мұнда шамамен 60% HF артқы BSG-ны ерітіндіге айналдырады, ал су қабықшасы алдыңғы BSG-ны қорғайды, содан кейін шамамен 0,5 минут таза сумен шайылады. Тізбектілік: SiO2 гидрофильділігін пайдаланып алдыңғы BSG-ны қорғау үшін су қабықшасын жағу; артқы және шеткі BSG-ны HF өңдеу; ластанған су қабықшасын жаңарту үшін су тапаншасы қадамы; қалдық HF-ны кетіру үшін сумен жуу; қалдық иондарды кетіру үшін қышқылды тазалау; және алдыңғы су қабықшасын кептіру.

Сілтілік өңдеу

Сілтілік өңдеудің мақсаты - ағып кетуді болдырмау үшін артқы және шеткі PN өткелін жою және артқы пассивацияға дайындық ретінде біркелкі, таза артқы морфологияны жасау.

Екі негізгі тәсіл бар. Екінші текстуралау бірінші текстуралауға ұқсас, бірақ қоспа BSG мен сілті арасындағы реакция жылдамдығын төмендетуі керек. Сілтілік жылтырату жоғары концентрациялы сілті мен қоспаларды пайдаланып, сілті-кремний реакциясын жылдамдатады, анизотропты өңдеу сипаттамасын әлсіретеді және жоғары шағылыстыратын жылтыратылған морфологияны қалыптастырады. Сілтілік өңдеу қоспасы алдыңғы BSG-ны қорғайды, оның сілтімен реакция жылдамдығын төмендетіп, артық өңдеуді болдырмайды, BSG-ны кейінгі қадамдар үшін маска ретінде сақтайды, сутегі көпіршіктерін шығару үшін беттік керілуді төмендетеді, ылғалдануды жақсартады және нуклеация тығыздығын арттырады.

4. Тұндыру және жабу

Бұл кезеңде Tunnel Oxide (TOX), Poly-Si қабаты және Маска тұндырылады. Тұндыру негізінен вакуумдық бу фазасында жүреді және физикалық бу тұндыру (PVD), химиялық бу тұндыру (CVD) және атомдық қабатты тұндыру (ALD) болып бөлінеді. PVD материал көзін атомдарға, молекулаларға немесе иондарға буландырып, оны төмен қысымда субстратқа тұндырады; CVD субстраттағы химиялық реакциялар арқылы тұнбаларды түзеді; ALD материалды бір атомдық қабаттар ретінде қабат-қабат тұндырады.

Tunnel Oxide қабаты (TOX)

Туннельдік оксид қабаты кванттық туннельдеу эффектісіне негізделген, ультра жұқа оксидті (әдетте 1-2 нм) кедергі ретінде пайдаланады. n-типті кремний субстраты мен допирленген поли-Si қабаты арасында ол тасымалдаушы-селективті тасымалдауды қамтамасыз етеді: электрондар (негізгі тасымалдаушылар) оксид арқылы поли-Si қабатына туннельдейді, ал тесіктер (кемшілік тасымалдаушылар) жоғары кедергі биіктігіне (шамамен 4.5-4.8 эВ) тап болады және бөгеледі. Ол сондай-ақ жолақтың иілуін және өрістік эффектті пассивацияны жасайды, мұнда допирленген поли-Si мен субстрат арасындағы жұмыс функциясының айырмашылығы интерфейс энергия жолақтарын иіп, электростатикалық өріс түзеді, бұл негізгі тасымалдаушыларды көбейтеді және кемшілік тасымалдаушыларды тебеді, интерфейстік рекомбинацияны одан әрі азайтады.

Оксидті термиялық тотығу (LPCVD-мен үйлесімді) немесе PECVD, PEALD және термиялық тотығу (PECVD-мен үйлесімді) арқылы дайындауға болады. Пленка тығыздығы бойынша PEALD ең жақсы пассивацияны береді, бірақ жабдық құны жоғары, ал термиялық тотығу және PECVD үнемділігі жақсы. ALD әдетте шамамен 0.7 нм, термиялық тотығу шамамен 1.3 нм береді, ал туннельдеу механизмі әдетте 1.6 нм-ден төмен қалыңдықтарда жүзеге асады. LPCVD неғұрлым жетілген, басқарудың қарапайымдылығы және пленка сапасының жоғарылығы сияқты артықшылықтары бар, бірақ алдыңғы жиекте допирленген поли-Si қабатын қалыптастырады, оны тазалау керек, және пленка жылдамдығы баяу. PECVD поли-Si - жаңа технология, тезірек тұндыру, in-situ допирлеу және төмен орау, бірақ оның жетілуі әлі де жақсартуды қажет етеді және шаң, жоғары сутегі мөлшері және жоғары температурада күйдіру кезінде көпіршіктердің пайда болуы мәселелері болуы мүмкін.

Поли-Si қабаты

Поликристалды кремний (Поли) сансыз ұсақ кремний дәндерінен тұрады, дәндердің мөлшері әдетте оннан жүздеген нанометрге дейін және олардың арасында дән шекаралары бар. Поли-Si қабаты әдетте фосформен допирленіп, жоғары допирленген n-типті поли-Si түзеді, өткізгіштікті жақсартады, тасымалдаушы-селективті тасымалдауды қамтамасыз етеді және субстратпен жақсы омикалық контакт жасайды.

Поли-Si дайындау шөгу мен допингті қамтиды. Шөгу негізінен LPCVD немесе PECVD арқылы жүзеге асырылады, қалыңдығы шамамен 100-150 нм; аморфты пленка күйдіру кезінде кристалдылығын өзгертеді, микрокристалды-аморфты аралас фазадан поликристалдыға айналады және пассивацияны белсендіреді. Допинг үшін LPCVD әдетте алдымен ішкі поли-Si қабатын шөгеді, содан кейін диффузиялық пеш немесе иондық имплантация арқылы фосфор допингін аяқтайды (ex-situ допинг), өйткені баяу LPCVD шөгу кезінде допинг оны одан әрі баяулатады. PECVD пленка тиімділігі жоғары және жабу кезінде фосфор допингін аяқтай алады (in-situ допинг). LPCVD поли-Si үшін негізгі технология болып табылады, ол силанды (SiH4) термиялық ыдырату арқылы кремний атомдарын пленкаға шөгу арқылы жұмыс істейді. Ескерту: қалың поли-Si FCA (паразиттік) жоғалтуды және қысқа тұйықталу тогының жоғалуын күшейтеді, ал жоғары фосфор допингі FCA жұтылуын және ток жоғалуын арттырады.

Маска қабаты

Маска қабаты әдетте поли-Si шөгуінен кейін өсірілген шамамен 10 нм қалыңдықтағы SiO2 пленкасы болып табылады, ол артқы құрылымды қорғау үшін, негізінен кейінгі ылғалды процестердің поли-Si қабатын қышқылдауына жол бермеу үшін қолданылады. Артқы құрылымның резервуарлық ылғалды жабдықта зақымданбауын қамтамасыз ету үшін, поли процесінен кейін артқы бетінде силан және азот оксиді (ескерту: силан мен оттегі вакуумдық емес орталарда жарылыс қаупін тудырады) көмегімен SiOx маскасы (шамамен 10 нм) өсіріледі.

Процесс қадамдары: вакуумдық алдын ала қыздыру пластинаны қажетті температураға жеткізу үшін; ішкі кремний көзінің алдын ала шөгуі (тек газ, RF жоқ, түтікті біркелкі толтыру және қысымды тұрақтандыру үшін); ішкі кремний көзінің шөгуі (RF қосулы, допингтелмеген пленканы шөгу үшін, ол допингтелген полиден фосфорды блоктайды және буферлейді); допингтелген кремний көзінің алдын ала шөгуі (тек газ); допингтелген кремний көзінің шөгуі (RF қосулы, фосформен допингтелген поли пленкасын шөгу үшін); PECVD SiOx арқылы оксидті масканы қалыптастыру; және N2/Ar тазарту SiH4 және N2O-ны пеш есігін ашқанда жануды болдырмау үшін түтіктен шығару.

5. Күйдіру

Аннелингтің мақсаты - PECVD арқылы өсірілген аморфты кремнийді поликристалды кремнийге айналдыру, фосфор атомдарын белсендіру және түйісу тереңдігін арттыру, сондай-ақ тесіктерді қалыптастыру. Процесс BN2 (бор нитриді) енгізуді және 890-920°C дейін баяу қыздыруды қамтиды, мұнда BN2 жоғары температурада енгізіліп, поли қабықшасындағы фосфор атомдарын белсендіреді және тиімді допингті қалыптастырады.

Отжиг пен TOX арасында байланыс бар: туннель оксиді өзгеріссіз қалғанда, отжиг температурасын жоғарылату көбірек тесіктер мен ішке диффузияны тудырады, контактілік кедергіні төмендетеді және FF жақсартады, сонымен бірге пассивация талаптарын қанағаттандырады; бірдей отжиг температурасында қалыңырақ туннель оксиді көбірек тесіктер мен ішке диффузияны және жоғары қанығу тогын береді.

6. PSG жою және RCA тазалау

PEALD әдісімен n+-поли-Si пленкасын тұндыру кезінде пластинаның алдыңғы жағында жұқа Mask (SiOx) пленкасымен жабылған жергілікті n+-поли қабаты пайда болады. Бір жақты HF SiOx-ті кетіреді, содан кейін сілтілі ванна алдыңғы n+-поли-Si-ді кетіреді. Пластина кептіру алдында химиялық реакциялар үшін ою ваннасы, сілтілі ванна және тазалау ваннасы арқылы ретімен өтеді.

RCA мақсаты - орама жабындысын жою және шеткі ағып кетуді болдырмау үшін шеткі оюды орындау, сондай-ақ алдыңғы және артқы BSG мен масканы кетіру және оны кептіру арқылы пластинаны тазалау, алдыңғы және артқы пассивация пленкаларына дайындау. Поли - поликристалды кремний болғандықтан, ораманы жою үшін жоғары концентрациялы сілті мен қоспалар қолданылатын сілтілі жылтырату қолданылады.

RCA қоспалары бейорганикалық заттар мен қалдық өнімдерді тазартады, беттің ылғалдануын жақсартады, OH- кремниймен байланысуын жеделдету және орама мен шеткі оюды жылдамдату үшін реакция катализаторлары ретінде әрекет етеді және кремний диоксидінің сілтілі ою жылдамдығын төмендетеді, алдыңғы BSG мен артқы масканы шамадан тыс оюдан қорғайды.

Процесс қадамдары: N2 отжигінен кейін алдыңғы және шеттерде пайда болған PSG-ді кетіру үшін инлайн HF, артқы полиді қорғау үшін артқы PSG сақталады; артық алдыңғы және шеткі полиді кетіру үшін NaOH және қоспамен сілтілі жылтырату; қалдық қоспалар мен ластаушы заттарды кетіру үшін сілтілі жуу; қалдық сілтіні бейтараптандыру және металл иондарын кетіру үшін қышқылды тазалау; су дақтарын болдырмау үшін бөлме температурасындағы деионизацияланған сумен роботты қолдану арқылы баяу шығару; және пластиналар мен тасымалдағыштарда қалдық сұйықтықты болдырмау үшін 90°C кептіру.

7. ALD (Атомдық қабатты тұндыру)

Атомдық қабатты тұндыру материалды субстратқа жеке атомдық қабаттар ретінде жабады және оның өзін-өзі шектеу сипатымен сипатталады, бұл ALD негізі болып табылады. Уақыт немесе кеңістік аралықтары арқылы субстрат әртүрлі прекурсорларға кезекпен ұшырайды. Субстрат А прекурсорының атмосферасында болғанда, А қаныққанға дейін бетке химиялық адсорбцияланады, содан кейін тоқтайды; В прекурсорына ұшырағанда, В бұрын адсорбцияланған А-мен әрекеттесіп, бірінші прекурсор толығымен жұмсалғанша жанама өнімдерді шығарады және реакция автоматты түрде тоқтап, қажетті атомдық қабатты құрайды. ALD қажетті қабықшаны құру үшін бұл реакцияны қайталайды.

Вафляның артқы жағында AlOx пассивациясы артқы беттің рекомбинация жылдамдығын төмендетеді. Алюминий оксиді вафля бетіндегі алюминий оксиді мен кремний оксиді арасындағы интерфейсте орналасқан тұрақты теріс зарядтарды тасымалдайды; бұл жоғары тығыздықтағы теріс заряд тиімді өріс пассивациясын қамтамасыз етеді. Алюминий оксиді сонымен қатар кристалды кремний бетіндегі ілулі байланыстарды қанықтырып, интерфейс күйінің тығыздығын төмендететін тамаша химиялық пассивацияны қамтамасыз етеді.

Процесс қадамдары: алдын ала тұндыру (тек газ, RF жоқ, түтікті біркелкі толтыру және қысымды тұрақтандыру, газды ысырап ету мен қауіпсіздік қауіптерін болдырмау үшін қысқа ұсталады); тұндыру (RF қосулы, TMA плазма түзіп, бетпен әрекеттесіп AlOx түзеді, содан кейін инертті газбен тазарту, 40 цикл қайталанады); және Ar тазарту TMA мен O2-ні түтіктен шығару үшін, пеш есігін ашқанда TMA жануын болдырмау үшін.

8. Алдыңғы және артқы кремний нитриді (SiNx)

SiNx жабыны бірнеше мақсатқа қызмет етеді. Ол ұяшық бетін қорғайды, өйткені кремний нитриді 1200°C-қа дейін төтеп беретін өте жоғары беріктікке, 30% төмен NaOH және барлық дерлік бейорганикалық қышқылдарға қарсы тамаша химиялық коррозияға төзімділікке ие және жоғары өнімді электр оқшаулағыш болып табылады. Ол антирефлексияны қамтамасыз етеді, ауада оңтайлы бір қабатты сыну көрсеткіші 1.96; кремний мөлшерін арттыру беттік пассивацияны күшейтеді, ал әдебиеттер 2.3 сыну көрсеткішінде беттік рекомбинация жылдамдығы 20 см/с төмендейтінін, ал ең жақсы көлемдік пассивация 2.1 мен 2.3 арасында екенін хабарлайды. Ол сонымен қатар тығыз құрылымы арқылы тотығуды болдырмайды. TOPCon алдыңғы эмиттер пассивациясы негізінен алюминий оксиді плюс SiNx:H қабықшасын пайдаланады, ал артқы пассивация негізінен поли-Si пайдаланады.

SiNx пассивация механизмі екі жолмен жұмыс істейді. Химиялық пассивация ілінген байланыстарды азайту арқылы интерфейс ақауларының тығыздығын төмендетеді, не беткі қабатты өсіру арқылы атомдарға ілінген байланыстарды қанықтыруға жеткілікті уақыт пен энергия береді, не сутегіге бай диэлектрлік пленканы тұндырып, күйдіру кезінде сутегін босатып, оның ілінген байланыстармен байланысуын қамтамасыз етеді. Өрістік пассивация бетке жететін азшылық тасымалдаушылардың санын азайтады, бетке жақын жерде электр өрісін тудырып, сол полярлықтағы тасымалдаушыларды тебеді, бұған беттік допинг концентрациясын төмендету немесе жоғары тұрақты зарядты диэлектрлік қабат қосу арқылы қол жеткізіледі.

SiNx процесінің қадамдары: алдын ала тұндыру (тек газ, RF жоқ, түтікті толтыру және қысымды тұрақтандыру); тұндыру 1-2-3 (RF қосу, SiH4 және NH3 енгізу, Si-N қатынасы біртіндеп төмендейтін үш SiNx қабатын құру, өйткені жоғары Si-N қатынасы жоғары сыну көрсеткішін береді); тұндыру 4 (RF қосу, SiH4, O2 және NH3 SiONx қабатын құрады); тұндыру 5 (RF қосу, SiH4 және O2 SiO2 қабатын құрады); және N2 тазарту (желілер мен түтікті реактивті газдан тазарту және пеш есігін ашқанда SiH4 жарылуын болдырмау).

9. Экранды басып шығару (Металдандыру)

Текстуралау, диффузия және жабын PN өткелі мен пассивацияны аяқтағаннан кейін, элемент жарық астында ток өндіре алады. Осы токты шығару және жинау үшін элемент бетіне алдыңғы және артқы электродтар басып шығарылады, әдетте экранды басып шығару, кептіру және күйдіру арқылы.

Экранды басып шығару жүйесі бес элементтен тұрады: ракель, сия (паста), экран, субстрат (вафли) және басып шығару платформасы. Қолайлы паста басып шығару өнімділігі (тұтқырлық, ығысу кезінде жұқару қабілеті) жаппай басып шығарудың алғы шарты болып табылады, ал экранның тор саны, сым диаметрі және жобаланған сызық ені басып шығарылған морфологияны анықтайды. Жұмыс кезінде паста үлгіленген тор саңылаулары арқылы өтеді, ал ракель экран бойымен қозғала отырып, қысым жасайды, пастаны үлгі саңылауларынан вафлиге басады. Пастаның тұтқырлығы оны белгілі бір диапазонда ұстап тұрады, ал ракель экран мен субстратпен сызықтық байланысты сақтайды, байланыс сызығы ракельмен бірге қозғалып, басып шығару штрихын аяқтайды.

Паста жаппай өндіріс үшін тамаша басылу мүмкіндігін, төмен контактілі кедергі мен жоғары FF үшін эмиттермен жақсы омдық контактіні, металдандырудан болатын Voc жоғалуын шектеу үшін эмиттерге минималды зақым келтіруді және ток жоғалуын азайту үшін ең төменгі көлемдік кедергіні қамтамасыз етуі керек. Процесс қадамдары: пастадағы органикалық заттарды буландыру үшін кептіру; шыны фритті балқыту, күміс бөлшектерін еріту және пассивация қабатын ашу үшін алдын ала күйдіру; шыныға көбірек металды еріту және оны біріктіру үшін күйдіру; және шыныда еріген металдың бетіне тұнуы үшін салқындату, металл мен жартылай өткізгіш арасында омдық контактіні қалыптастыру.

Қорытынды

TOPCon өндіріс процесі - текстуралау, допингтеу, пассивациялау, тұндыру, күйдіру және металдандыру қадамдарының дәл тізбегі, олардың әрқайсысы тасымалдаушы селективтілігін арттыру және рекомбинацияны азайту үшін жобаланған, бұл жоғары конверсия тиімділігіне әкеледі.

ooitech көзқарасы: ooitech TOPCon жоғары тиімділігі туннельдік оксид пен пассивацияланған контакт технологиясының синергиясынан туындайды деп санайды, мұнда әрбір тазалау, тұндыру және күйдіру қадамы тасымалдаушы селективтілігі мен беттік пассивацияның шектерін кеңейту үшін бірге жұмыс істейді.

Қатысты оқу: Фотоэлектрлік модульдердің өндіріс процесі және технологиясы · Күн панелін өндіру желісі қалай жұмыс істейді