Vitoa Ustahimilifu wa Juu wa Karatasi katika Uzalishaji Mkuu: Kikwazo Halisi Kiko Wapi?
Utangulizi wa Bidhaa
Kila mtu katika ulimwengu wa PV anachukulia kama jambo la kawaida: kuongeza upinzani wa karatasi ya emitter (Rsheet) kunakupa Voc ya juu, lakini unalipa kwa kipengele cha kujaza kinachoporomoka. Kwa hivyo swali la kwanza ni rahisi. Je, upinzani wa juu wa karatasi ulivunja FF wakati huu?
Angalia viwanja vya sanduku katika takwimu a hadi d. Data ni kinyume na akili.
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 ya msingi, Jsc inapata takriban 0.12 mA/cm², Voc inapata takriban 2 mV, na FF inavutwa juu kwa takriban 0.4%.
Jambo la kuchukua: emitter ya 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 "safu iliyokufa" hadi gridi nyembamba: upasuaji wa usahihi
Takwimu e na f zinafunua fizikia nyuma yake.
Kwanza, ua safu iliyokufa na ongeza muda wa maisha mara mbili. Profaili ya ECV (electrochemical capacitance-voltage) katika takwimu e inaonyesha kwamba mkusanyiko wa boroni wa uso wa emitter ya high-Rsheet (curve nyekundu) iko chini ya ile ya low-Rsheet (curve ya bluu). Hiyo inamaanisha kuwa "safu iliyokufa" ya uso, eneo lililoharibiwa na kimiani lililosababishwa na uwekaji wa madini mazito, inakuwa nyembamba.
Hii inaonekana katika muda mzuri wa maisha ya wabebaji wachache katika kielelezo 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. Muda mrefu wa maisha ya wabebaji wachache huvuta wiani wa sasa wa kuchanganya tena J0 chini (tazama kielelezo g), ambayo inatoa msingi thabiti wa faida ya Voc.
| Kigezo | Emitter ya Rsheet ya chini | Emitter ya Rsheet ya juu |
|---|---|---|
| Muda wa 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 mara mbili) | juu zaidi | ~5 fA/cm² |
| Upinzani wa mawasiliano ρc (poly-Si mara mbili) | — | ~2-3 mΩ·cm² |
Upinzani wa juu wa karatasi pekee hautoshi, bado unapaswa kurekebisha usafirishaji wa upande. Linganisha picha ndogo 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 inakaza nafasi hadi 825 μm na kupunguza upana wa mstari hadi 10 μm. Hiyo ndiyo kiini cha urekebishaji wa gridi: kwa kuwa upinzani wa emitter uliongezeka, fanya gridi iwe mnene na laini zaidi ili kuongeza njia za upitishaji, wakati vidole nyembamba vinapunguza eneo la kivuli. Muundo huu mzuri sio tu unafuta hasara kutoka kwa upinzani wa juu wa karatasi, pia unaboresha ukamataji wa macho.
Faida za Kiufundi
Maelewano ya kina kati ya vigezo vya umeme
Kielelezo g na h vinashughulikia vigezo viwili ambavyo mhandisi wa mstari anajali zaidi.
Wiani wa sasa wa kuchanganya tena (J0): poly-Si mara mbili ya Rsheet ya juu (doti nyekundu) ina J0 ya chini kabisa, takriban 5 fA/cm², chini ya vikundi vingine. Hii inasema muundo wa poly-Si mara mbili unazuia kwa ufanisi uenezaji wa uchafu wa chuma na kulinda upitishaji wa uso.
Upinzani wa mawasiliano (ρc): emitter yenye upinzani wa juu wa karatasi kwa kawaida huongeza upinzani wa mawasiliano. Lakini katika kielelezo h poly-Si mara mbili ya Rsheet ya juu (doti nyekundu) bado inashikilia ρc katika kiwango cha chini, takriban 2-3 mΩ·cm². Kupitia uwekaji wa metali ulioboreshwa (LECO au kupokanzwa kwa Joule nano-sekunde, kwa mfano), emitter yenye upinzani wa juu wa karatasi bado inaweza kuunda mawasiliano mazuri ya ohmic, na hakuna janga la FF la "upinzani wa juu hukutana na upinzani wa juu".
Matumizi ya Bidhaa
Nambari tatu ngumu kwa mstari wa uzalishaji
Kukusanya pamoja data za simulizi na kipimo katika takwimu j hadi l, hapa kuna mambo machache ya kutua kwa PE (wahandisi wa mchakato) na PD (watengenezaji wa bidhaa).
Nanga mpya kwa upinzani wa karatasi: 100-200 Ω/□ ya jadi inaweza isiwe bora. Data inapendekeza kusukuma hadi karibu 430 Ω/□ (curve nyekundu katika takwimu e) inatoa malipo bora ya maisha na Voc. Lakini inahitaji usawa bora wa tanuru ya tube, vinginevyo athari ya makali inalipuka.
Maelewano ya muundo wa gridi: kupunguza upana wa mstari kutoka 20 μm hadi 10 μm kunaweka mahitaji makubwa kwa usahihi wa upangaji wa screen-printing na rheolojia ya fedha. Uso wa simulizi katika takwimu k unaonyesha eneo bora la kulinganisha kati ya lami ya gridi na upinzani wa karatasi ya emitter, na kupunguza vidole kwa upofu kunapeleka mfululizo wa upinzani juu.
Silaha isiyoonekana ya poly mbili: curve ya sasa-voltage (JV) katika takwimu l inaonyesha curve ya poly-Si mbili ya Rsheet ya juu ndiyo iliyo kamili, bila kink dhahiri. Hiyo inathibitisha muundo wa tabaka mbili unafanya kazi kukandamiza uvujaji wa parasitic, kwa hivyo Voc ya juu inabadilika kuwa PCE ya juu.
Mawasiliano na Majadiliano
Tofali lililotupwa kwa wenzao
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 uliokithiri", dirisha la mchakato linabanwa sana.
Uenezaji wa boroni wa upinzani wa juu kwenye mbele unaweka mahitaji makubwa kwa usafi wa PSG na usawa wa uwekaji wa chanzo cha boroni. Poly mbili ya nyuma inahitaji usawa wa juu sawa katika uwekaji wa CVD na kuchonga kwa laser.
Hapa ndio swali halisi. Ufanisi wa seli unapoelekea kikomo cha kinadharia cha 26.7%, je, tunapaswa kutumia nguvu zaidi kwenye udhibiti wa usawa mdogo wa vifaa (uwanja wa joto wa tanuru ya tube kwa uenezaji wa boroni, usawa wa jukwaa la upakiaji wa CVD) badala ya kuongeza hatua mpya za mchakato bila mwisho? Kwa nyinyi mnaofanya kazi kwenye mstari, mnafikiria nini ndio kikwazo kikubwa kinachozuia uzalishaji wa kiasi cha emitters za Rsheet ya juu pamoja na poly mbili, uwezo wa vifaa au mawazo ya ujumuishaji wa mchakato?
Maoni ya Ooitech
Kwa uaminifu, hadithi hapa sio juu ya hatua mpya ya mchakato bali ni juu ya jinsi dirisha linavyopungua unaposukuma nyuso zote mbili kwa wakati mmoja. Kidole cha 10 μm juu ya emitter ya 430 Ω/□ kinaishi au kufa kwa usawa wa uchapishaji na usawa wa tanuru, kwa hivyo vita huhamia kutoka "kwa kichocheo gani" hadi "vifaa vyangu vinarudiwa kwa kiasi gani." Kwenye mstari wa moduli mantiki hiyo hiyo inauma kwenye ufungaji na uunganishaji, ambapo vidole vyembamba na dhaifu huadhibu utunzaji mbaya. Inafaa kujiandikisha kwenye kituo cha YouTube cha Ooitech (www.youtube.com/ooitech) ikiwa unataka kuona jinsi uzingatiaji huu wa usawa unavyojitokeza kwenye sakafu.
