Vitoa-umeme vya Upinzani wa Juu wa Karatasi
Jedwali la Yaliyomo
Jibu la haraka: Vitoa vya upinzani wa juu wa karatasi huchukuliwa kwa ujumla kuongeza ufanisi wa seli, kwa sababu kiwango chepesi cha doping hupunguza muunganiko katika kitoa na kuruhusu mwanga wa urefu mfupi zaidi kupita ili kubadilishwa. Dhana hii ni sahihi kwa kiasi tu. Kuongeza upinzani wa karatasi ya kitoa hupunguza muunganiko, lakini pia huongeza upinzani wa mguso kati ya kitoa na vidole vya fedha vilivyochapishwa kwa skrini, na hupunguza dirisha la mchakato wa kuchoma. Baada ya kiwango fulani athari hizo mbili hughairiana na faida zaidi zinahitaji uundaji bora wa mguso badala ya doping chepesi. Hii ndiyo sababu vitoa vya upinzani wa juu wa karatasi vimehamia katika uzalishaji pamoja na maendeleo katika uundaji wa pasta na mipangilio ya kuchoma badala ya kivyake. Kwenye mstari wa TOPCon kitoa huingiliana na mguso wa nyuma wa kutuliza, hivyo kiwango bora huwekwa na pande zote mbili kwa wakati mmoja.
Utengenezaji wa Moduli za PV · na Jerry, Ooitech
Utangulizi wa Bidhaa
Kila mtu katika ulimwengu wa PV anaichukulia kama jambo la kawaida: kuongeza upinzani wa karatasi ya emita (Rsheet) hukupa Voc ya juu, lakini unalipa kwa kipengele cha kujaza kinachoanguka. Kwa hivyo swali la kwanza ni rahisi. Je, upinzani wa juu wa karatasi ulivunja FF wakati huu?
Angalia michoro ya sanduku katika takwimu a hadi d. Data ni kinyume cha matarajio kidogo.
Poly-Si moja yenye Rsheet ya juu dhidi ya poly-Si moja yenye Rsheet ya chini: Jsc haisogei sana, ΔJsc iko karibu na 0. Voc inapanda kidogo. Na FF, badala ya kushuka, inapanda taratibu.
Poly-Si mbili yenye Rsheet ya juu ni kifurushi kamili. Dhidi ya msingi wa poly-Si moja yenye Rsheet ya chini, Jsc inapata takriban 0.12 mA/cm², Voc inapata takriban 2 mV, na FF inavutwa juu kwa takriban 0.4%.
Hitimisho: emita yenye upinzani wa juu wa karatasi haikuleta adhabu ya usafirishaji ambayo kila mtu aliogopa. Kupitia uboreshaji wa muundo, iliinua seti nzima ya vigezo vya umeme badala yake.
Vigezo vya Kiufundi
Kutoka "tabaka lililokufa" hadi gridi nzuri: upasuaji wa usahihi
Takwimu e na f zinafunua fizikia nyuma yake.
Kwanza, ua tabaka lililokufa na uongeze mara mbili maisha. Wasifu wa ECV (electrochemical capacitance-voltage) katika takwimu e unaonyesha kwamba mkusanyiko wa boroni wa uso wa emita yenye Rsheet ya juu (mstari mwekundu) uko chini kabisa ya ule wa Rsheet ya chini (mstari wa bluu). Hiyo inamaanisha "tabaka lililokufa" la uso, eneo la kimiani lililoharibiwa na doping nzito, linakuwa jembamba.
Hii inaonekana katika maisha ya ufanisi ya wabebaji wachache katika takwimu f. Sampuli ya Rsheet ya chini inafikia 0.70 ms tu katika kiwango cha sindano cha 10^15 cm^-3, wakati sampuli ya Rsheet ya juu inaruka moja kwa moja hadi 1.12 ms. Maisha marefu ya wabebaji wachache hupunguza msongamano wa sasa wa muunganiko upya J0 (angalia takwimu g), ambayo inatoa msingi imara kwa faida ya Voc.
| Kigezo | Emita yenye Rsheet ya chini | Emita yenye Rsheet ya juu |
|---|---|---|
| Maisha ya wabebaji wachache (katika 10^15 cm^-3) | 0.70 ms | 1.12 ms |
| Nafasi ya mstari wa gridi | 1120 μm | 825 μm |
| Upana wa mstari wa gridi | 20 μm | 10 μm |
| J0 (poly-Si mbili) | juu zaidi | ~5 fA/cm² |
| Upinzani wa kontakt ρc (poly-Si mbili) | — | ~2-3 mΩ·cm² |
Upinzani wa juu wa karatasi peke yake hautoshi, bado unapaswa kurekebisha usafirishaji wa kando. Linganisha picha za mikrografia katika kielelezo i. Emitter ya R ya chini ina nafasi ya gridi ya 1120 μm na upana wa mstari wa 20 μm. Emitter ya R ya juu inabana nafasi hadi 825 μm na kupunguza upana wa mstari hadi 10 μm. Hiyo ndiyo kiini cha usanifu upya wa gridi: kwa kuwa upinzani wa emitter uliongezeka, fanya gridi kuwa mnene na laini zaidi ili kuongeza njia za conductive, wakati vidole nyembamba hupunguza eneo la kufunika. Usanifu huu mzuri sio tu kwamba hufuta hasara kutoka kwa upinzani wa juu wa karatasi, pia huboresha ukamataji wa macho.
Faida za Kiufundi
Ubadilishanaji mkubwa kati ya vigezo vya umeme
Kielelezo g na h kinashughulikia vigezo viwili ambavyo mhandisi wa mstari anajali zaidi.
Msongamano wa sasa wa muunganiko (J0): poly-Si mbili ya Rsheet ya juu (vidoti vyekundu) ina J0 ya chini kabisa, takriban 5 fA/cm², chini sana ya makundi mengine. Hii inasema muundo wa poly-Si mbili huzuia kwa ufanisi uenezaji wa uchafu wa chuma na kulinda passivation ya kiolesura.
Upinzani wa kontakt (ρc): emitter ya upinzani wa juu wa karatasi kawaida huongeza upinzani wa kontakt. Lakini katika kielelezo h poly-Si mbili ya Rsheet ya juu (vidoti vyekundu) bado inashikilia ρc katika kiwango cha chini, takriban 2-3 mΩ·cm². Kupitia metallization iliyoboreshwa (LECO au nano-second Joule heating, kwa mfano), emitter ya upinzani wa juu wa karatasi bado inaweza kuunda kontakt nzuri ya ohmic, na hakuna maafa ya FF ya "upinzani wa juu unakutana na upinzani wa juu".
Matumizi ya Bidhaa
Namba tatu ngumu kwa mstari wa uzalishaji
Kukusanya pamoja simulation na data iliyopimwa katika kielelezo j hadi l, hapa kuna pointi chache za kutua kwa PE (wahandisi wa mchakato) na PD (waendelezaji wa bidhaa).
Nanga mpya ya upinzani wa karatasi: 100-200 Ω/□ ya jadi inaweza isiwe bora. Data inapendekeza kusukuma hadi karibu 430 Ω/□ (mstari mwekundu katika kielelezo e) kunatoa matokeo bora ya maisha na Voc. Lakini inahitaji usawa bora wa tanuru ya tube, vinginevyo athari ya pembeni inalipuka.
Ubadilishanaji wa muundo wa gridi: kupunguza upana wa mstari kutoka 20 μm hadi 10 μm huweka mahitaji makubwa kwenye usahihi wa upangaji wa uchapishaji wa skrini na rheolojia ya pasta ya fedha. Uso wa uigaji katika kielelezo k unaonyesha eneo bora la ulinganifu kati ya nafasi ya gridi na upinzani wa karatasi ya emitter, na kupunguza vidole kwa upofu husababisha upinzani wa mfululizo kupanda juu.
"Silaha isiyoonekana" ya poly mbili: mkondo wa msongamano-voltage (JV) katika kielelezo l unaonyesha kwamba mkondo wa double poly-Si wa Rsheet ya juu ndio uliojaa zaidi, bila kink dhahiri. Hiyo inathibitisha kwamba muundo wa tabaka mbili unafanya kazi katika kukandamiza uvujaji wa parasitic, hivyo Voc ya juu kwa kweli inabadilika kuwa PCE ya juu.
Mawasiliano na Majadiliano
Tofali lililotupwa kwa wenzake
Tunafuata upinzani wa juu wa karatasi kwenye uso wa mbele (kwa Voc) na gridi laini (kushikilia FF), na poly mbili kwenye uso wa nyuma (kukandamiza kupenya kwa Ag na kuinua uwezo wa bifacial). Mara tu unapoweka mchanganyiko huu wa "pande zote mbili-hadi-kikomo", dirisha la mchakato linabanwa sana.
Usambazaji wa boroni wenye upinzani wa juu kwenye mbele unaweka mahitaji makubwa kwenye usafishaji wa PSG na usawa wa uwekaji wa chanzo cha boroni. Poly mbili ya nyuma inahitaji usahihi sawa wa juu katika uwekaji wa CVD na ukataji wa laser.
Hapa ndipo swali la kweli lilipo. Wakati ufanisi wa seli unapanda kuelekea kikomo cha kinadharia cha 26.7%, je, tunapaswa kutumia nguvu zaidi kwenye udhibiti wa micro-uniformity wa vifaa (uwanja wa joto wa tanuru ya tube kwa usambazaji wa boroni, usawa wa jukwaa la upakiaji la CVD) badala ya kuendelea kuongeza hatua mpya za mchakato bila mwisho? Kwa wale mnaojitahidi kwenye mstari wa uzalishaji, mnadhani kizuizi kikubwa kinachozuia uzalishaji wa wingi wa emitters za Rsheet ya juu pamoja na poly mbili ni uwezo wa vifaa au mtazamo wa ujumuishaji wa mchakato?
Maoni ya Ooitech
Kwa uaminifu, hadithi hapa haihusu hatua mpya ya mchakato bali jinsi dirisha linavyobanwa unaposukuma pande zote mbili kwa wakati mmoja. Kidole cha 10 μm juu ya emitter ya 430 Ω/□ kinaishi au kinakufa kwa usahihi wa upangaji wa uchapishaji na usawa wa tanuru, hivyo mapambano yanahama kutoka "mapishi gani" hadi "vifaa vyangu vinarudiwa kwa kiwango gani." Kwenye mstari wa moduli mantiki hiyo hiyo inauma kwenye uunganishaji na muunganisho, ambapo vidole laini na dhaifu huadhibu ushughulikiaji wa hovyo. Inafaa kujisajili kwenye chaneli ya YouTube ya Ooitech (www.youtube.com/ooitech) ikiwa unataka kuona jinsi obsession hii ya usawa inavyojitokeza kwenye sakafu ya kiwanda.
