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 жарықты сіңіруді арттыратын пирамида тәрізді текстураланған бетті қалыптастыру. Беттік шағылыстыруды азайту арқылы қысқа тұйықталу тогы (Isc) жақсарады, бұл элементтің фотоэлектрлік түрлендіру тиімділігін арттырады.

Ылғалды ою бүгінгі таңдағы 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 ою уақытынан 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 орналасуы салыстырмалы түрде бос, химиялық байланыстары көбірек ашылған, ою жылдамдығы ең жоғары.

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

• (111) жазықтығы: атомдық орналасуы ең тығыз, химиялық байланыстарына 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; су пленкасын беттік керілу арқылы кетіру үшін баяу шығару арқылы 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, тесіктердің жоғары концентрациясымен, өткелді қалыптастыру үшін фосфорды қолданады; N-типті пластиналар, электрондардың жоғары концентрациясымен, борды қолданады.

Процесс принципі

Бор трихлориді (BCl3) 800-900°C температурада кварц түтік арқылы өтіп, оттегімен әрекеттесіп B2O3 түзеді, ол азот тасымалдаушы газбен пластина бетіне шөгеді және 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 түзу 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, қысымды одан әрі төмендету; төмен қысымда ағып кетуді тексеру; алдын ала тотықтыру - келесі диффузия қадамын баяулату және бор диффузиясын біркелкі ету үшін 1нм SiO2 қабатын қалыптастыру; диффузия/тұндыру - бор көзін енгізу арқылы белсенді алдын ала тұндыру және пассивті итеру; диффузия жылдамдығы мен тереңдігін арттыру үшін 900°C жоғары қосымша қыздыру; кейінгі тотықтыру - бор мөлшерін бақылау, өткелді тереңдету, қорғаныс қабатын қалыптастыру және субстрат қоспаларын ұстау үшін 100нм жоғары SiO2 қабатын қалыптастыру; қауіпсіз түтік ашу температурасына дейін салқындату; және N2 көмегімен вакуумды бұзып, атмосфералық қысымды қалпына келтіру.

3. BSG жою және сілтілік ою

BSG жою

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

Пластина алдымен инлайн 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-пен өңдеу; ластанған су қабықшасын жаңарту үшін су тапаншасы қадамы; қалдық HF-ны кетіру үшін сумен жуу; қалдық иондарды кетіру үшін қышқылмен тазалау; және алдыңғы су қабықшасын кептіру.

Сілтілік өңдеу

Сілтілік өңдеудің мақсаты - артқы және шеткі PN өткелін ағып кетуді болдырмау үшін 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, шамадан тыс өңдеуді болдырмайды, BSG-ны кейінгі қадамдар үшін маска ретінде сақтайды, беттік керілуді төмендетіп, сутегі көпіршіктерін шығарады, ылғалдануды жақсартады және нуклеация тығыздығын арттырады.

4. Тұндыру және жабу

Бұл кезең 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 (азшылық 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 интерфейстік энергия жолақтарын иіп, негізгі тасымалдаушыларды көбейтетін және азшылық тасымалдаушыларды тебетін электростатикалық өріс түзеді, осылайша 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 мен PECVD үнемділігі жақсы. ALD әдетте шамамен 0.7 нм, термиялық тотығу шамамен 1.3 нм береді, ал туннельдеу механизмі әдетте қалыңдығы 1.6 нм-ден төмен болғанда жүзеге асады. LPCVD неғұрлым жетілген, басқарудың қарапайымдылығы және пленка сапасының жоғарылығы сияқты артықшылықтары бар, бірақ алдыңғы жиекте оралған допирленген поли-Si қабатын қалыптастыруға бейім, оны тазалау керек, және пленка жылдамдығы баяу. PECVD поли-Si - бұл жаңа технология, тезірек тұндыру, in-situ допирлеу және аз оралу, бірақ оның жетілуі әлі де жақсартуды қажет етеді және шаң, жоғары сутегі мөлшері және жоғары температурада күйдіру кезінде көпіршіктердің пайда болуы сияқты мәселелер 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 болады. Поли-Si қабаты әдетте фосформен допирленіп, жоғары допирленген n-типті поли-Si түзеді, бұл өткізгіштікті жақсартады, тасымалдаушы-селективті тасымалдауды қамтамасыз етеді және субстратпен жақсы омдық контакт құрайды.

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 жүзеге асырады (ex-situ допинг), себебі 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 шөгеді. 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. Резервуарлық ылғалды жабдықта артқы құрылымның зақымдалмауын қамтамасыз ету үшін, поли процесінен кейін силан мен азот оксидін қолдана отырып, артқы бетінде SiOx маскасы (шамамен 10 нм) өсіріледі (ескерту: силан мен оттегі вакуумдық емес орталарда жарылыс қаупін тудырады).

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, допирленген полидан фосфорды блоктайтын және буферлейтін допирленбеген пленканы шөгу үшін); допирленген кремний көзінің алдын ала шөгуі (тек газ); допирленген кремний көзінің шөгуі (RF қосулы, фосформен допирленген поли пленкасын шөгу үшін); PECVD SiOx арқылы оксидті масканы қалыптастыру; және N2/Ar тазарту SiH4 пен N2O-ны пеш есігін ашқанда жануды болдырмау үшін түтіктен шығару.

5. Күйдіру

Күйдірудің 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 пленкасындағы фосфор атомдарын белсендіреді және тиімді допингті қалыптастырады.

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

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 жояды, содан кейін сілтілі ванна алдыңғы n+-поли-Si-ді жояды. Пластина кептіру алдында химиялық реакциялар үшін ою ваннасы, сілтілі ванна және тазалау ваннасы арқылы ретімен өтеді.

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

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

Процесс қадамдары: N2 аннелингінен кейін алдыңғы және шеттерде пайда болған PSG-ді жою үшін инлайн HF, артқы полиді қорғау үшін артқы PSG сақталады; артық алдыңғы және шеткі полиді жою үшін NaOH және қоспамен сілтілі жылтырату; қалдық қоспалар мен қоспаларды жою үшін сілтілі жуу; қалдық сілтіні бейтараптандыру және металл иондарын жою үшін қышқылды тазалау; су дақтарының алдын алу үшін бөлме температурасындағы деионизацияланған сумен роботты пайдаланып баяу шығару; және пластиналар мен тасымалдағыштарда қалдық сұйықтықтың алдын алу үшін 90°C кептіру.

7. ALD (Атомдық қабатты тұндыру)

Атомдық қабатты тұндыру материалды субстратқа жеке атомдық қабаттар ретінде жабады және оның өзін-өзі шектейтін сипатымен ерекшеленеді, 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.

Вафлидің артқы жағында AlOx пассивациясы артқы беттің рекомбинация жылдамдығын төмендетеді. Алюминий оксиді вафли бетіндегі алюминий оксиді мен кремний оксиді арасындағы интерфейсте орналасқан тұрақты теріс зарядтарды тасымалдайды; бұл жоғары тығыздықтағы теріс заряд тиімді өрістік пассивацияны 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 қаупін болдырмау үшін қысқа ұсталады); тұндыру (RF қосулы, TMA плазма түзіп, бетпен әрекеттесіп AlOx түзеді, содан кейін инертті газбен тазарту, 40 цикл қайталанады); және Ar тазартуы TMA мен O2-ні түтіктен шығарып, пеш есігін ашқанда TMA жануын болдырмау.

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%-дан төмен барлық бейорганикалық қышқылдар мен NaOH-қа 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 сыну көрсеткіші 2.3 кезінде беттік рекомбинация жылдамдығы 20 см/с-тан төмендейтінін, ал ең жақсы көлемдік пассивация 2.1 мен 2.3 арасында болатынын хабарлайды. Ол сондай-ақ 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 аспалы байланыстарды азайту арқылы интерфейс ақауларының тығыздығын төмендетеді, не беткі қабатты өсіру арқылы атомдарға аспалы байланыстарды қанықтыруға жеткілікті уақыт пен энергия береді, не сутегіге бай диэлектрлік пленканы тұндырып, күйдіру кезінде сутегін босатып, оның аспалы байланыстармен байланысуын қамтамасыз етеді. Өрістік эффект пассивациясы 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 тазарту, реактивті газды жою және пеш есігін ашқанда SiH4 жарылуын болдырмау).

9. Экрандық 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 экрандық басып шығару, кептіру және күйдіру арқылы.

Экрандық басып шығару жүйесі бес элементтен тұрады: ракель, сия (паста), экран, субстрат (вафла) және басып шығару платформасы. Қолайлы паста басып шығару өнімділігі (тұтқырлық, ығысу жұқару қабілеті) жаппай басып шығарудың алғышарты 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 вафлаға басады. Пастаның тұтқырлығы оның белгілі бір аумақта жабысып қалуын қамтамасыз етеді, 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 және 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 тұнбаға түсуі үшін салқындату, металл мен жартылай өткізгіш арасында омдық контактіні қалыптастыру.

Қорытынды

TOPCon өндіріс процесі - текстуралау, легирлеу, пассивациялау, тұндыру, күйдіру және металдандыру қадамдарының дәл тізбегі, олардың әрқайсысы тасымалдаушы селективтілігін арттыру және рекомбинацияны азайту үшін жобаланған, бұл жоғары конверсиялық тиімділікке 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.