Jinsi Pasta ya Fedha "Inapasua" poly-Si kwenye Upande wa Nyuma wa TOPCon

Utangulizi

Mara ya mwisho tulizungumzia unga wa fedha wa mbele. Jambo kuu hapo lilikuwa "kuunguza kupitia." Kwa nini mchakato mmoja wa laser unaweza kulazimisha unga mzima wa fedha wa mbele kubadilishwa?

Upande wa nyuma ni kinyume kabisa.

Fedha bado inapaswa kuingia. Lakini mara tu inapoingia, inapaswa kusimama mara moja.

Kwa sababu mbele, ikiwa fedha haichomi, upinzani wa mawasiliano hautashuka. Nyuma, ikiwa fedha inachoma sana, inapiga moja kwa moja sehemu muhimu zaidi ya TOPCon — mawasiliano ya passivated.

Kwa hiyo metallization ya mbele inahusu "jinsi ya kuingia." Metallization ya nyuma inahusu "jinsi ya kusimama mara tu unapoingia."

Kipande hiki kinavunja upande wa nyuma kabisa: kwa nini fedha "inama kupitia" poly-Si, nini kinatokea mara tu inapofanya hivyo, na jinsi muundo mpya wa bilayer poly-Si unavyomjengea fedha barabara inayosema "simama unapofika."

Angalia Mpangilio wa Nyuma Kwanza

Jinsi muundo wa nyuma unavyoonekana

Kutoka nje kwenda ndani, nyuma ya TOPCon imepangwa takriban hivi: safu ya kinga ya SiNx, (baadhi ya watengenezaji hufanya ALD ya pande mbili na kuongeza safu ya AlOx nyuma pia), poly-Si, tunnel oxide, na chini yake kuna substrate ya silicon ya aina ya n.

Tofauti kubwa zaidi na mbele ni safu ya chini — tunnel oxide, yenye unene wa takriban 1–1.5 nm tu. Ni kiungo cha uhai cha passivation nzima ya nyuma. Thamani yote ya passivation ya poly-Si inategemea filamu hii kubaki ikiwa imara.

Mpaka wa kazi wa unga wa fedha wa nyuma ni tofauti na wa mbele pia. Kuunguza kupitia safu ya kinga ya SiNx hakuwezi kurukwa — hiyo ni tiketi ya kuingia, sawa na mbele. Lakini lengo lake la mawasiliano liko ndani ya poly-Si. Poly-Si imejaa doping, ni safu ya conductive yenyewe. Mara tu fedha inapofikia poly-Si na kuunda mawasiliano, kazi imekamilika.

Kisha inapaswa kusimama.

Ikiwa fedha itaendelea kushuka, kupitia oksidi ya handaki na kuingia kwenye substrate ya silicon — mawasiliano yaliyopitishwa yanakufa papo hapo. Vituo vya kuchanganya vinaonekana kwenye kiolesura, Voc inashuka, na msingi wa seli hii umeharibiwa.

Ujumbe wa pembeni wa mstari wa uzalishaji: safu hiyo ya nyuma ya AlOx bado ni ya hiari sasa, na watengenezaji wengi wanairuka. Lakini kadiri muundo wa poly finger wa nyuma na miundo mingine ya ndani inavyoendelea, mahitaji ya upitishaji katika maeneo yasiyo na metallization yataendelea kupanda, na safu za dielectric passivation kama AlOx zitajulikana zaidi. Kwa hivyo safu ya filamu inayoonekana "ya hiari" leo inaweza kuwa inahifadhi kiolesura kwa muundo wa kizazi kijacho wa poly-Si wa ndani. Soma mabadiliko hayo, na utaona muundo wa filamu ya nyuma unatengeneza njia kwa hatua inayofuata.

poly-Si ya Safu Moja — Kwa Nini Haiwezi Kushikilia Mstari

Kwanza, jinsi fedha "inavyoingia" kwa njia yake.

Sehemu ya mbele ilishughulikia: wakati wa kurusha, fedha huyeyuka ndani ya awamu ya kioo iliyoyeyuka na kuhama pamoja na kioo. Nyuma, utaratibu huu huo unaendelea — tofauti ni kwamba emitter ya mbele inakaribisha sindano za fedha kuingia, wakati poly-Si ya nyuma haiwezi kuvumilia fedha kwenda zaidi.

Tatizo la poly-Si ya safu moja ni kimuundo: imejengwa kutoka kwa nafaka, na mipaka ya nafaka inaendelea kutoka juu hadi chini. Mipaka ya nafaka ni njia kuu ya haraka kwa fedha kuhama ndani ya kina cha poly-Si.

Mara fedha inapohama chini kando ya mipaka ya nafaka na kufikia karibu na oksidi ya handaki, inaweza kusababisha uharibifu wa ndani au kuunda njia ya kupenya kwa chuma, hatimaye kupeleka fedha ndani ya substrate ya silicon — na kutoka wakati huo, msingi wa kimwili wa mawasiliano yaliyopitishwa umepotea.

Hii si uvumi, ni uchunguzi ulioandikwa. Katika karatasi ya 26.66% iliyochapishwa katika Nature Energy na Taasisi ya Nyenzo ya Ningbo na JinkoSolar, HAADF na HR-TEM zilifanya uchunguzi kamili wa kimwili wa kiolesura cha kurusha cha sampuli ya poly-Si ya safu moja: nanoparticles za fedha zilionekana zikitawanyika ndani ya substrate ya silicon, na athari za fedha zikiendelea kutoka poly-Si hadi substrate. Oksidi ya handaki yenyewe ilikuwa bado iko, lakini haikuzuia fedha — kizuizi kimoja hakiwezi kusimamisha fedha inayomiminika chini kando ya mipaka ya nafaka.

Muundo wa Tabaka Mbili: Sio Kuizuia Kabisa, Lakini Kuacha Mlango

Sehemu isiyo ya kawaida ya suluhisho la karatasi: badala ya kuzuia fedha ya kufa, walimjengea fedha barabara inayosema "simama unapofika."

Sehemu ya nyuma ilitengenezwa kwa tabaka mbili za poly-Si, jumla ya takriban nm 100, kila moja ikifanya kazi yake. Hii inaelezea muundo maalum wa tabaka mbili uliotumika katika karatasi. Si kila poly-Si ya tabaka mbili inafuata muundo huu wa kudumu wa 60/40 nm, uzito-doped/nyepesi-doped.

Tabaka la nje, nm 60, lenye doping nzito, hasa amorphous — ukumbi wa mapokezi. Mipaka mingi ya nafaka, mkusanyiko wa juu wa fosforasi, fedha huingia kwa uhuru. Mara tu inapofikia nafasi, inaunda mawasiliano ya ohmic na poly-Si yenye doping nzito. Hii ni jukumu la "kuendesha": mawasiliano lazima yaundwe, mkondo lazima utoke.

Tabaka la ndani, nm 40, lenye doping nyepesi, lenye fuwele nyingi — lango. Uwezo wa juu wa fuwele, wiani mdogo wa mipaka ya nafaka, fedha haina mahali pa kwenda ikifika hapa. Hii ni tabaka la kimuundo linalofanya "kuzuia."

Oksidi ya handaki — kizuizi cha mwisho cha kemikali. Si kwamba ni nyembamba tu kimwili. Muhimu zaidi, inabadilisha hali za kiolesura kwa fedha kuendelea kuhamia kwenye substrate ya silicon na kuunda awamu thabiti ya chuma. Wakati fedha inaposimamishwa karibu na poly-Si yenye fuwele nyingi na kiolesura cha SiOx, kuunda njia ya kupenya kwa chuma hadi substrate inakuwa ngumu zaidi.

Kwa hiyo "breki" halisi haifanywi na tabaka moja pekee. Ni poly-Si yenye fuwele nyingi + oksidi ya handaki pamoja vinavyounda mstari wa mwisho wa ulinzi.

Ulinganisho wa HR-TEM unafanya iwe wazi: katika sampuli ya tabaka moja, fedha hupenya ndani ya substrate kama dots zilizotawanyika. Katika sampuli ya tabaka mbili, baada ya fedha kupenya sehemu kubwa ya tabaka la nje, inalazimishwa na tabaka la ndani kuwa "umbo la bakuli" — inaenea kando lakini haiwezi kwenda chini tena.

Athari ni ya moja kwa moja pia: voltage ya mzunguko wazi iliyodokezwa iliongezeka kutoka mV 752 hadi mV 757. Nyuma ya faida hiyo ya mV 5 kuna ukweli mmoja wa msingi — kupenya kwa fedha kulizuiliwa wazi, na upitishaji ulihifadhiwa. Hii mV 5 haikuwa "imetengenezwa," iliokolewa — voltage ambayo ingepotea vinginevyo.

Mstari mmoja wa kuhitimisha muundo huu: hekima ya kuzuia fedha sio katika "kuziba," ni katika "kuweka tabaka" — wakaribishaji wanakaribisha, walinzi wa lango wanashika lango. Tabaka la nje linashughulikia kufanya mawasiliano, tabaka la ndani linashikilia mstari wa chini, na oksidi ya handaki inasaidia kituo cha mwisho.

Malipo, Gharama, na Mahali Ilipo Katika Sekta

Kwanza malipo: Voc,i +5 mV. Nguzo ya nyuma ya ufanisi huo uliothibitishwa wa 26.66% ni muundo huu wa tabaka mbili haswa.

Sasa gharama, moja kwa moja: uwekaji mmoja zaidi, kiolesura kimoja zaidi. Utata wa mchakato na gharama iliyoongezwa ni halisi. Na karatasi yenyewe inakubali kwamba safu ya nje haikuacha 100% ya fedha — lango hilo la mwisho linategemea mchanganyiko wa poly-Si ya safu ya ndani pamoja na oksidi ya handaki.

Kwenye ramani ya sekta, hii sio jambo la mara moja. Uthibitisho wa awali wa JinkoSolar wa 26.35% bifacial TOPCon ulitumia muundo wa tabaka mbili wa SiOx/poly-Si pamoja na urekebishaji wa kuchagua wa laser ya picosecond ya UV. Na zaidi ya timu moja ya kitaaluma inafanya kazi kwenye poly-Si ya tabaka mbili na tatu. Uwekaji wa tabaka za kazi za poly-Si ndio mwelekeo unaoelekea sekta — nyuma yake ni mantiki hiyo hiyo: tenga kazi mbili za "mawasiliano" na "upitishaji" kutoka kwenye filamu moja, na ukabidhi kila moja kwa safu yake.

Inafaa kutofautisha hapa: hata kwa poly-Si ya tabaka mbili sawa, rekodi mbili za hivi karibuni zinaitumia tofauti. Katika karatasi ya Jinko 26.35% (Chuo Kikuu cha Yangzhou + Jinko, EES), muundo wa tabaka mbili uliunganisha urekebishaji wa laser ya picosecond ya UV na upasuaji wa mvua ili kupunguza kwa kuchagua poly-Si ya nje katika eneo la nyuma lisilo na metali — lengo lilikuwa kupunguza ufyonzwaji wa vimelea na kuinua bifaciality. Hilo ni "tatizo la macho." Karatasi ya Ningbo 26.66% inalenga muundo wa tabaka mbili kuzuia fedha na kuhifadhi upitishaji. Hilo ni "tatizo la umeme." Poly-Si ya tabaka mbili ni kama jukwaa — timu tofauti hutatua matatizo tofauti juu yake, lakini mwelekeo ni ule ule: kila safu ifanye kitu kimoja tu. Katika orodha ya timu ya Ye Jichun ya viashiria vya ufanisi vya hatua inayofuata kwa TOPCon, miundo ya poly-Si ya tabaka mbili na polysilicon ya eneo maalum (poly finger) iko mbele kabisa — hii Nature Energy karatasi imegeuza kipengee cha kwanza kwenye orodha hiyo kuwa rekodi.

Bado tunapaswa kumwaga maji baridi: rekodi hizi zote zilifanywa kwenye vifaa vya maabara, karatasi zenyewe zinasema hivyo. Kutoka maabara hadi mstari wa uzalishaji wa wingi, mavuno, muda wa mzunguko, gharama — kila lango linapaswa kupitishwa tena.

Jedwali Moja la Kufanya Wazi

Mistari Mitatu ya Kurudisha kwa Kikosi cha Mstari

Kwanza, ugonjwa wa upande wa nyuma na ugonjwa wa upande wa mbele huonekana kwenye vigezo viwili tofauti. Wakati mbele inapotoka, kawaida huonekana kwenye FF (upinzani wa mgusano). Wakati nyuma inapotoka, kawaida huonekana kwenye Voc (upitishaji umetobolewa). Unapofuatilia hitilafu ya Voc, mbali na kuangalia mchakato wa upitishaji, joto la kuchoma na muundo wa poly-Si vinapaswa kuwa kwenye orodha.

Pili, umbali wa fedha inayosafiri huamuliwa na muundo. Kuchoma kunadhibiti tu kasi. Fedha inapita kwa kina gani — chanzo ni muundo wa poly-Si: safu moja au mbili, fuwele ya juu au ya chini, gradient ya mkusanyiko wa doping. Dirisha la kuchoma linadhibiti tu kasi kwenye wimbo huo. Ikiwa muundo hautoi safu ya ulinzi, hakuna urekebishaji mzuri wa kuchoma utakaouokoa.

Tatu, kuweka tabaka ni mwelekeo. Angalia kwa karibu mfumo wa usaidizi. Kuweka tabaka kwa kazi za poly-Si, poly finger ya nyuma, AlOx kutoka kwa hiari hadi lazima — mabadiliko haya yote yameunganishwa. Unapopanga mchakato, usiangalie tu hatua moja, angalia mwelekeo wa muundo unavyoendelea.

Kwa hivyo lever halisi ya ufanisi katika metallization ya TOPCon sio kuchoma fedha "ngumu zaidi," ni kujua mahali fedha inapaswa kuishia.

Upande wa mbele: acha iingie kwa usahihi. Upande wa nyuma: acha isimame kwa usahihi.

Na hatua inayofuata ni kufanya fedha yenyewe kuwa kidogo na kidogo.

Maoni ya Ooitech

Sehemu ambayo mara zote hutuumiza kwenye sakafu ya kiwanda ni kwamba matatizo ya Voc mara chache hufuatilia kwenye kitu kimoja. Voc ya nyuma ambayo haiponi hata unapojaribu kurekebisha dirisha la kuwasha kwa kawaida ni hadithi ya muundo, si hadithi ya unga — na bilayer poly-Si kimsingi ni tasnia kukubali hilo. Inafaa kukumbuka nambari hizi bado zinatoka kwenye zana za maabara, kwa hivyo kuruka kwenye mstari halisi ndipo mavuno na muda wa mzunguko huzungumza. Ikiwa unapenda aina hii ya uchambuzi wa kiwango cha seli, kituo cha YouTube kwenye www.youtube.com/ooitech kina zaidi kutoka ndani ya mistari halisi ya moduli.