Emitters za High-Sheet-Resistance katika Uzalishaji wa Wingi: Wapi Kizuizi Halisi?
Jedwali la Yaliyomo
Utangulizi wa Bidhaa
Kila mtu katika ulimwengu wa PV anachukulia kama jambo la kawaida: kuongeza upinzani wa emitter (Rsheet) kunakupa Voc ya juu, lakini unalipa kwa kuporomoka kwa fill factor. Kwa hiyo swali la kwanza ni rahisi. Je, upinzani wa juu wa sheet ulivunja FF wakati huu?
Angalia box plots katika takwimu a hadi d. Data ni kidogo isiyo na mantiki.
High-Rsheet single poly-Si dhidi ya low-Rsheet single poly-Si: Jsc haibadiliki sana, ΔJsc iko karibu na 0. Voc inapanda kidogo. Na FF, badala ya kushuka, inapanda kidogo.
High-Rsheet double poly-Si ni kifurushi kamili. Ikilinganishwa na low-Rsheet single poly-Si baseline, Jsc inapata faida ya takriban 0.12 mA/cm², Voc inapata faida ya takriban 2 mV, na FF inavutwa juu kwa takriban 0.4%.
Jambo muhimu: emitter ya juu-sheet-resistance haikuletea adhabu ya usafirishaji ambayo kila mtu aliogopa. Kupitia uboreshaji wa muundo, iliinua seti nzima ya vigezo vya umeme badala yake.
Vigezo vya Kiufundi
Kutoka "dead layer" hadi grid laini: upasuaji wa usahihi
Takwimu e na f zinafunua fizikia nyuma ya hili.
Kwanza, ua dead layer na ongeza mara mbili maisha. ECV (electrochemical capacitance-voltage) profile katika takwimu e inaonyesha kwamba mkusanyiko wa boroni wa uso wa high-Rsheet emitter (curve nyekundu) uko chini sana kuliko low-Rsheet (curve ya bluu). Hiyo inamaanisha kwamba "dead layer" ya uso, eneo lililoharibiwa na kimiani kutokana na doping nzito, inakuwa nyembamba.
Hii inaonekana katika maisha ya wabebaji wachache wa kikomo katika takwimu f. Sampuli ya low-Rsheet inafikia tu 0.70 ms katika kiwango cha sindano cha 10^15 cm^-3, wakati sampuli ya high-Rsheet inaruka moja kwa moja hadi 1.12 ms. Maisha marefu ya wabebaji wachache yanavuta chini wiani wa sasa wa recombination J0 (angalia takwimu g), ambayo inatoa msingi imara kwa faida ya Voc.
| Kigezo | Low-Rsheet emitter | High-Rsheet emitter |
|---|---|---|
| Maisha ya wabebaji wachache (katika 10^15 cm^-3) | 0.70 ms | 1.12 ms |
| Grid line pitch | 1120 μm | 825 μm |
| Upana wa mstari wa gridi | 20 μm | 10 μm |
| J0 (poly-Si mara mbili) | juu zaidi | ~5 fA/cm² |
| Upinzani wa mguso ρc (poly-Si mara mbili) | — | ~2-3 mΩ·cm² |
Upinzani wa juu wa karatasi pekee hautoshi, bado lazima urekebishe usafirishaji wa upande. Linganisha picha ndogo kwenye kielelezo i. Emitter ya chini-R ina nafasi ya gridi ya 1120 μm na upana wa mstari wa 20 μm. Emitter ya juu-R inaimarisha nafasi hadi 825 μm na kupunguza upana wa mstari hadi 10 μm. Hiyo ndiyo kiini cha kubuni upya gridi: kwa kuwa upinzani wa emitter uliongezeka, fanya gridi kuwa mnene na laini zaidi ili kuongeza njia za upitishaji, wakati vidole vyembamba vinapunguza eneo la kivuli. Muundo huu mzuri sio tu unafuta hasara kutokana na upinzani wa juu wa karatasi, bali pia unaboresha ukamataji wa mwanga.
Faida za Kiufundi
Maelewano ya kina kati ya vigezo vya umeme
Vielelezo g na h vinashughulikia vigezo viwili ambavyo mhandisi wa mstari hujali zaidi.
Uzito wa sasa wa kuchanganyika (J0): poly-Si mara mbili ya juu-Rsheet (dots nyekundu) ina J0 ya chini kabisa, takriban 5 fA/cm², chini sana kuliko vikundi vingine. Hii inasema muundo wa poly-Si mara mbili unazuia kwa ufanisi uenezaji wa uchafu wa metali na kulinda upitishaji wa uso.
Upinzani wa mguso (ρc): emitter ya juu-upinzani wa karatasi kawaida huongeza upinzani wa mguso. Lakini katika kielelezo h, poly-Si mara mbili ya juu-Rsheet (dots nyekundu) bado inashikilia ρc katika kiwango cha chini, takriban 2-3 mΩ·cm². Kupitia uwekaji wa metali ulioboreshwa (LECO au kupasha joto kwa nano-second Joule, kwa mfano), emitter ya juu-upinzani wa karatasi bado inaweza kuunda mguso mzuri wa ohmic, na hakuna janga la FF la "upinzani wa juu unakutana na upinzani wa juu".
Matumizi ya Bidhaa
Nambari tatu ngumu kwa mstari wa uzalishaji
Kuchanganya data ya simulation na kipimo katika vielelezo j hadi l, hapa kuna pointi chache za kutua kwa PE (wahandisi wa mchakato) na PD (watengenezaji wa bidhaa).
Nanga mpya ya upinzani wa karatasi: 100-200 Ω/□ ya jadi inaweza isiwe bora. Data inapendekeza kusukuma hadi karibu 430 Ω/□ (curve nyekundu katika kielelezo e) inatoa faida bora ya maisha na Voc. Lakini inahitaji usawa bora wa tanuru ya tube, vinginevyo athari ya makali inalipuka.
Ubunifu wa gridi ya ushirikiano: kupunguza upana wa mstari kutoka 20 μm hadi 10 μm kunahitaji usahihi wa juu katika upangaji wa skrini na rheolojia ya kuweka fedha. Uso wa simulation katika kielelezo k unaonyesha eneo bora la kufanana kati ya lami ya gridi na upinzani wa karatasi ya emitter, na kupunguza vidole bila kufikiri kunasababisha upinzani wa mfululizo kuongezeka.
Silaha isiyoonekana ya poly mbili: curve ya sasa-voltage (JV) katika kielelezo l inaonyesha curve ya poly-Si ya juu-Rsheet ya poly mbili iko kamili zaidi, bila kink dhahiri. Hiyo inathibitisha kwamba muundo wa tabaka mbili unafanya kazi katika kukandamiza uvujaji wa parasitic, hivyo Voc ya juu inabadilika kuwa PCE ya juu.
Mawasiliano na Majadiliano
Tofali lililotupwa kwa wenzetu
Tunafuata upinzani wa juu wa karatasi kwenye uso wa mbele (kwa Voc) na gridi nzuri (kushikilia FF), na poly mbili kwenye uso wa nyuma (kukandamiza kupenya kwa Ag na kuinua bifaciality). Mara tu unapoweka mchanganyiko huu wa "pande zote mbili hadi kikomo", dirisha la mchakato linabanwa sana.
Uenezi wa boroni wenye upinzani wa juu kwenye mbele unahitaji usafi wa juu wa PSG na usawa wa uwekaji wa chanzo cha boroni. Poly mbili ya nyuma inahitaji usahihi wa juu sawa katika uwekaji wa CVD na kuchonga kwa laser.
Hapa kuna swali halisi. Wakati ufanisi wa seli unakaribia kikomo cha kinadharia cha 26.7%, je, tunapaswa kutumia nishati zaidi katika udhibiti wa usawa mdogo wa vifaa (uwanja wa joto wa tanuru ya bomba kwa uenezi wa boroni, usawa wa jukwaa la upakiaji la CVD) badala ya kuongeza hatua mpya za mchakato bila kikomo? Kwa wale ambao wanafanya kazi kwa bidii kwenye mstari, unafikiri ni kizuizi kikubwa zaidi kinachozuia uzalishaji wa kiasi cha emitters za juu-Rsheet pamoja na poly mbili, uwezo wa vifaa au mawazo ya ujumuishaji wa mchakato?
Maoni ya Ooitech
Kwa uaminifu, hadithi hapa sio hatua mpya ya mchakato bali ni jinsi dirisha linavyobana unaposukuma nyuso zote mbili kwa wakati mmoja. Kidole cha 10 μm juu ya emitter ya 430 Ω/□ kinategemea usahihi wa uchapishaji na usawa wa tanuru, hivyo vita huhamia kutoka "kwa kichocheo gani" hadi "vifaa vyangu vinarudiwa vipi." Kwenye mstari wa moduli mantiki hiyo hiyo inaathiri uunganishaji na uunganishaji, ambapo vidole vyembamba na dhaifu vinaadhibu utunzaji mbaya. Inafaa kusajili kwenye kituo cha YouTube cha Ooitech (www.youtube.com/ooitech) ikiwa unataka kuona jinsi ugumu huu wa usawa unavyoonekana kwenye sakafu.
