Usuli wa Utafiti

TOPCon imekuwa moja ya teknolojia kuu katika tasnia ya photovoltaic ya silikoni fuwele. Hata hivyo, ufanisi wa juu haimaanishi moja kwa moja uthabiti wa muda mrefu. Tofauti katika uharibifu unaosababishwa na miale ya urujuanimno, au UVID, zimeripotiwa katika miundo kadhaa ya seli za jua. Seli za TOPCon, PERC, na HJT zinaweza kuathiriwa, lakini maeneo ya uharibifu na taratibu kuu si sawa kabisa.

Majadiliano ya awali kuhusu uharibifu wa UV mara nyingi yalilenga fotoni zenye nishati nyingi kuvunja vifungo vya Si-H, ikifuatiwa na kutolewa kwa hidrojeni na mabadiliko katika ulinzi wa kiolesura. Wigo wa urujuanimno unaopatikana katika mazingira halisi ya moduli ya PV hauzuiliwi kwa urefu mmoja wa mawimbi. Sehemu ya mbele iliyoangaziwa pia ina maeneo kadhaa yaliyounganishwa, ikiwemo SiNx, Al2O3, emitter ya boroni, na mawasiliano ya metali. Kwa hivyo waandishi wanahoji kuwa uharibifu wa UV katika seli za TOPCon haupaswi kusomwa kwa tabia ya hidrojeni pekee. Uhamiaji wa oksijeni na nyuso za mawasiliano pia ni muhimu.

Jambo moja ni rahisi kupuuzwa. Kioo cha moduli kwa kawaida huchuja mionzi mingi ya UVB, lakini haikingi kabisa uso wa seli ulioangaziwa kutokana na mwanga wa urujuanimno. Wigo uliojadiliwa katika karatasi hiyo unatawaliwa na UVA huku bado una takriban 11% UVB. Waandishi walitumia sampuli zisizofunikwa. Kwa hivyo jaribio hilo si sawa na kuzeeka nje kwa moduli kamili, lakini linasaidia kukuza na kutenganisha maeneo nyeti ya UV kwenye uso wa mbele wa seli.

Karatasi hii inafaa kusomwa kama uchunguzi wa utaratibu wa kushindwa badala ya utafiti wa uidhinishaji wa maisha ya moduli. Hasara ya ufanisi wa jamaa ya 6.72% baada ya UV60 haipaswi kubadilishwa moja kwa moja kuwa hasara inayotarajiwa ya nguvu ya moduli nje. Jambo muhimu zaidi ni jinsi waandishi wanavyotumia mbinu tofauti za uainishaji kuunganisha uharibifu wa upitishaji wa uso wa mbele, uoksidishaji wa kiolesura, na uharibifu wa mguso wa chuma.

Mbinu ya Majaribio

Utafiti ulitumia seli za kibiashara za TOPCon zilizokatwa nusu zenye ukubwa wa 182 mm × 105 mm. Seli zilitengenezwa kwa silikoni ya monokristali ya n-type Czochralski yenye upinzani wa takriban 1.0 Ω·cm na unene wa wafa wa takriban 130 μm. Ili kulinganisha upinzani wa UV wa miundo ya mbele na nyuma, watafiti pia walitayarisha sampuli za ulinganifu za uso wa mbele na sampuli za ulinganifu za uso wa nyuma.

Muundo wa mbele ulijumuisha SiNx/Al2O3. Muundo wa nyuma ulijumuisha SiOx/n+ poly-Si/Al2O3/SiNx. Unene kuu wa filamu ulioripotiwa katika karatasi umeorodheshwa hapa chini.

Watafiti walilinganisha muda wa maisha ya wabebaji wachache, voltage ya mzunguko wazi iliyodokezwa, na J0 kabla na baada ya mwanga wa UV kutathmini uthabiti wa upitishaji. Spectrometry ya molekuli ya ioni za pili za wakati wa kuruka, au ToF-SIMS, ilitumika kufuatilia usambazaji wa kina wa hidrojeni na oksijeni. Profaili ya kina ya spectroscopy ya photoelectron ya X-ray, au XPS, ilitumika kuchambua hali za kemikali za N 1s, O 1s, Al 2p, na Si 2p. Vipimo vya EQE, TLM, na I-V kisha viliunganisha mabadiliko ya filamu nyembamba na hasara za umeme katika kiwango cha seli.

Nguvu ya muundo huu wa majaribio iko katika matumizi ya pamoja ya seli kamili na miundo ya ulinganifu. Seli kamili zinaonyesha jinsi ufanisi, Voc, Jsc, kipengele cha kujaza, na upinzani wa mawasiliano hubadilika. Sampuli za ulinganifu za mbele na nyuma hupunguza usumbufu kutoka kwa sehemu nyingine za muundo wa seli, na kurahisisha kutambua upande gani wa upitishaji ni nyeti zaidi kwa mwanga wa UV.

Kielelezo 1: Michoro ya seli ya TOPCon, muundo wa ulinganifu wa uso wa mbele, na muundo wa ulinganifu wa uso wa nyuma. Sampuli za ulinganifu huruhusu upinzani wa UV wa mkusanyiko wa SiNx/Al2O3 wa mbele na mawasiliano ya kupitisha ya poly-Si ya nyuma kulinganishwa kando.

Masharti ya mfiduo wa UV pia yanahitaji kuzingatiwa peke yake. Utafiti ulitumia nguvu ya urujuanimno ya 300 W/m², joto la 60°C, unyevu wa jamaa wa 30%, na kiwango cha juu cha mkusanyiko cha 60 kWh/m². Wigo ulilenga hasa katika safu ya UVA, na sehemu ndogo ya UVB. Hii ni makini zaidi kuliko mfiduo wa kawaida wa nje na inafaa kwa kuharakisha mabadiliko ya kemikali yanayoonekana kwenye uso wa mbele katika mazingira ya maabara.

Kielelezo 2: Wigo wa urujuanimno uliotumika katika jaribio. Wigo unatawaliwa na UVA na una sehemu ndogo ya UVB, ikiruhusu athari ya fotoni zenye nishati ya juu kwenye tabaka za upitishaji wa mbele kuzingatiwa.

Matokeo na Majadiliano

Muundo wa Mbele ni Nyeti Zaidi kwa UV Kuliko Muundo wa Nyuma

Kielelezo 3 kinatoa ulinganisho wa moja kwa moja kati ya miundo hiyo miwili. Muundo wa ulinganifu wa nyuma ulionyesha mabadiliko madogo tu baada ya UV60. Muundo wa ulinganifu wa mbele uliendelea kuharibika kadri kipimo cha UV kilivyoongezeka. Kulingana na karatasi, wastani wa maisha ya sampuli za mbele ulipungua kutoka 2895.6 μs hadi 1552.8 μs. Voltage ya mzunguko wazi iliyodokezwa ilishuka kutoka 735.5 mV hadi 715.2 mV. J0 ya upande mmoja iliongezeka hadi 18.4 fA/cm², takriban mara tatu ya thamani yake ya awali.

Matokeo haya yanaonyesha kuwa tatizo kuu chini ya UV60 halikuwa kukosekana kwa utulivu wa mawasiliano ya nyuma ya TOPCon poly-Si passivating. Ilikuwa ni kuzorota kwa ubora wa passivation katika muundo wa SiNx/Al2O3 ulioangaziwa upande wa mbele. Waandishi wanahusisha utulivu wa upande wa nyuma na ufyonzwaji wa UV na safu ya poly-Si yenye unene wa 120 nm. Hii ni njia ya kueleweka kulingana na muundo na sifa zake za ufyonzwaji wa macho, ingawa bado ni tafsiri katika kiwango cha utaratibu.

Vigezo vitatu vinaunga mkono hitimisho moja kutoka pande tofauti. Muda wa chini wa maisha na iVoc ya chini vinaelekeza kwenye uunganishaji wa uso wenye nguvu zaidi. Ongezeko la J0 linatoa ushahidi wa moja kwa moja zaidi wa ongezeko la mkondo wa kuunganishwa tena. Waandishi hawakutegemea kiashiria kimoja. Muda wa maisha, voltage, na mkondo wa kuunganishwa tena vyote vinaonyesha kuzorota kwa muundo wa mbele, wakati curves za kijani zinazowakilisha muundo wa nyuma zinabaki thabiti kwa kiasi kikubwa.

Kielelezo 3: Mabadiliko katika muda wa maisha, voltage ya mzunguko wazi iliyodokezwa, na J0 kwa miundo ya mbele na nyuma chini ya mwanga wa UV. Curves nyekundu za muundo wa mbele zinaonyesha uharibifu mkubwa zaidi, ikitambua safu ya passivation ya SiNx/Al2O3 iliyoangaziwa kama sehemu kuu dhaifu.

ToF-SIMS Inaonyesha Ugawaji Upya wa Hidrojeni na Oksijeni

Profaili za kina za ToF-SIMS zinaonyesha kuwa uharibifu wa uso wa mbele hausababishwi na kipengele kimoja tu. Katika Kielelezo 4a, mkusanyiko wa hidrojeni unaongezeka baada ya UV60, hasa katika safu ya SiNx. Waandishi wanapendekeza kuwa hii inaweza kusababishwa si tu na kuvunjika kwa vifungo vya Si-H vinavyojadiliwa kwa kawaida, bali pia na kuvunjika kwa vifungo vya N-H ndani ya SiNx.

Kielelezo 4b kinaonyesha kuwa usambazaji wa oksijeni pia unabadilika. Mkusanyiko wa oksijeni katika safu ya Al2O3 unapungua kidogo, wakati unaongezeka karibu na nyuso za SiNx/Al2O3 na Al2O3/Si. Waandishi wanatafsiri hii kama matokeo ya kuvunjika kwa vifungo vya Al-O katika Al2O3, ikifuatiwa na usambaaji wa oksijeni iliyotolewa kuelekea safu ya SiNx na uso wa silicon.

Jambo kuu sio tu kwamba kuna oksijeni zaidi. Oksijeni inaacha muundo wake wa asili wa kimiani au mazingira ya kufungamana na kubadilisha hali ya kemikali ya nyuso.

Mahali pa mabadiliko ya kila curve ni muhimu. Ishara kali zaidi ya hidrojeni katika eneo la SiNx inaonyesha kuwa filamu ya juu ya passivation inahusika moja kwa moja katika mmenyuko. Mabadiliko ya oksijeni karibu na nyuso yanaelekeza kwenye ukosefu wa utulivu wa kemikali kati ya Al2O3 na safu za jirani. Kwa pamoja, matokeo haya yanasaidia kuelezea kwa nini uharibifu wa uso wa mbele unaathiri ubora wa passivation na matokeo ya mwisho ya umeme.

Kielelezo 4: Usambazaji wa kina wa ToF-SIMS wa hidrojeni na oksijeni kabla na baada ya UV60. Hidrojeni huongezeka kwenye safu ya upitishaji, wakati oksijeni inasambazwa tena karibu na nyuso za mipaka, ikitoa dalili za mabadiliko ya vifungo vya kemikali ambavyo baadaye vilitambuliwa na XPS.

XPS Inaunganisha Kuvunjika kwa Kifungo cha N-H, Nafasi za Oksijeni, na Kuongezeka kwa Al-OH

Viwango vya XPS vya N 1s vilivyowekwa vinaonyesha kuwa uwiano wa vifungo vya N-H kwenye kiolesura cha SiNx/Al2O3 ulipungua kutoka 9.64% hadi 5.97%. Hii inasaidia hitimisho la waandishi kwamba vifungo vya N-H pia vinashiriki katika kutolewa kwa hidrojeni. Wakati huo huo, ishara ya N-H iliongezeka karibu na uso wa SiNx, ikipendekeza kwamba baadhi ya hidrojeni iliyotolewa inaweza kuhama kuelekea eneo la SiNx na kuunda vifungo vipya huko.

Mabadiliko ya O 1s ni sehemu moja ya tofauti zaidi ya utafiti. Waandishi walitenganisha ishara ya O 1s kuwa oksijeni ya kimiani, vipengele vinavyohusiana na nafasi za oksijeni, na oksijeni iliyotangazwa kwenye uso. Baada ya UV60, uwiano wa vilele vinavyohusiana na nafasi za oksijeni uliongezeka kwenye nyuso za mipaka za SiNx/Al2O3 na Al2O3/Si. Hii inaonyesha uharibifu wa ubora wa filamu ya Al2O3.

Ushahidi unapanua utaratibu wa uharibifu zaidi ya upotezaji wa upitishaji unaosababishwa na hidrojeni. Uharibifu unaohusiana na hidrojeni na oksijeni unaonekana kufanya kazi pamoja, na kuongeza muunganisho wa uso wa mbele.

ToF-SIMS na XPS hutoa aina tofauti za habari. ToF-SIMS inafaa zaidi kuonyesha mahali vipengele vinavyosambazwa katika kina cha safu ya filamu. XPS husaidia kuamua hali ya kemikali ya vipengele hivyo. Uwekaji wa N-Si na N-H katika wigo wa N 1s, pamoja na vipengele vinavyohusiana na oksijeni ya kimiani na nafasi za oksijeni katika wigo wa O 1s, hupeleka uchambuzi kutoka eneo la kipengele hadi mabadiliko katika vifungo vya kemikali.

Waandishi wanaelezea kuwa vifungo vya Al-O vina nishati ya juu ya kifungo katika Al2O3 fuwele bora. Hata hivyo, filamu halisi za upitishaji za seli za jua kwa kawaida ni amofasi. Ioni za alumini zisizo na uratibu kamili na nafasi za oksijeni zinaweza kupunguza kizuizi cha nishati cha ndani cha kuvunja kifungo. Kwa sababu hii, hata fotoni kwenye urefu wa wimbi mrefu zaidi wa jaribio la 400 nm, sambamba na takriban 3.1 eV, zinaweza kusababisha mabadiliko ya kimuundo yanayohusiana na Al-O katika mazingira yenye kasoro nyingi. Tafsiri hii inaunganisha kasoro za filamu nyembamba moja kwa moja na unyeti wa UV.

Kielelezo 5: Viwango vya XPS vya N 1s na O 1s vilivyowekwa. Mabadiliko katika vifungo vya N-H yanalingana na kutolewa na uhamiaji wa hidrojeni. Kuongezeka kwa kipengele kinachohusiana na nafasi za oksijeni katika wigo wa O 1s kunaonyesha kupungua kwa ubora wa upitishaji wa Al2O3.

Al2O3 Si Mshiriki Imara Kabisa

Kielelezo 7 kinafuatilia zaidi Al 2p na Si 2p kwenye kiolesura cha Al2O3/Si. Baada ya UV60, sehemu iliyotengwa kwa kijenzi cha Al2O3 ilipungua kutoka 69.99% hadi 60.36%, wakati Al-OH iliongezeka kutoka 30.01% hadi 39.64%. Hii inaonyesha ubadilishaji wazi wa miundo inayohusiana na Al-O chini ya mwanga wa urujuanimno.

Matokeo ya Si 2p yanaonyesha kuonekana na kuongezeka kwa Si2+ baada ya UV60, wakati vipengele vinavyohusishwa na Si, Si3+, na Si4+ vinapungua. Kulingana na matokeo haya, waandishi wanapendekeza kuwa oksijeni huru inayosambaa kuelekea kiolesura cha Al2O3/Si inaweza kuoksidisha silikoni huku mapengo ya oksijeni yakijitokeza kwenye safu ya Al2O3. Spectra za XPS zinaunga mkono tafsiri hii, ingawa bado utahitajika uainishaji wa moja kwa moja ili kuthibitisha njia halisi ya mmenyuko.

Ugunduzi huu ni muhimu kwa uaminifu wa uso wa mbele wa TOPCon. Al2O3 inakusudiwa kutoa upitishaji wa uga na uthabiti wa kiolesura. Mara tu miundo inayohusiana na Al-O inapoanza kubadilika kuwa Al-OH, ikifuatana na mkusanyiko wa juu wa mapengo ya oksijeni, filamu haipo tena kama safu ya kinga tu. Inaweza kuwa sehemu ya mmenyuko wa uharibifu wenyewe. Mabadiliko katika hali za uoksidishaji wa silikoni pia yanaonyesha kuwa kemia ya kiolesura imebadilishwa.

Kielelezo 6: Mabadiliko katika spectra za XPS za Al 2p na Si 2p kwenye kiolesura cha Al2O3/Si. Ubadilishaji wa miundo inayohusiana na Al2O3 kuelekea Al-OH na mabadiliko katika hali za uoksidishaji wa silikoni yanaonyesha kuwa miitikio inayohusisha oksijeni inashiriki katika uharibifu wa uso wa mbele.

Hasara za Umeme Hatimaye Zinaonekana katika Voc na Kipengele cha Kujaza

Mara tu hali ya kemikali ya safu ya upitishaji inapobadilika, athari za umeme katika kiwango cha seli huwa wazi. Katika Kielelezo 8, EQE inabakia imara kwa kiasi kikubwa katika safu za urefu wa kati na mrefu lakini inapungua chini ya 500 nm. Uakisi unabakia karibu bila mabadiliko. Hii inapendekeza kuwa upotevu wa mwitikio wa urefu mfupi unasababishwa hasa na muunganiko mkubwa wa uso wa mbele badala ya kuzorota kwa ghafla kwa unamu, utendaji wa kuzuia uakisi, au ufyonzaji wa macho.

Kielelezo 7: Mikondo ya EQE na uakisi kabla na baada ya UV60. Uakisi unabakia karibu thabiti wakati EQE ya urefu mfupi inapungua, ikionyesha kuwa upotevu wa mwitikio wa sasa unahusishwa hasa na kuongezeka kwa muunganiko wa uso wa mbele.

Kupungua kwa EQE ya wimbi fupi kunapatana na ongezeko la awali la J0. Mwanga wa wimbi fupi hufyonzwa karibu na uso wa mbele wa seli. Ikiwa ukingaji wa uso wa mbele umeharibika, wabebaji wanaozalishwa katika eneo hili wana uwezekano mkubwa wa kuungana tena kabla ya kukusanywa. Kwa hiyo, hasara inaonekana kwanza katika anuwai ya EQE ya wimbi fupi. Mwanga wa wimbi la kati na mrefu hupenya zaidi ndani ya wingi au kuelekea upande wa nyuma, kwa hiyo mabadiliko ya majibu yanayolingana ni madogo.

Vipimo vya TLM vinaonyesha kuwa upinzani wa mawasiliano ya mbele uliongezeka karibu kwa mstari na kipimo cha UV. Baada ya UV60, ilifikia 4.1 mΩ·cm², takriban mara 8.6 ya thamani yake ya awali. Waandishi wanapendekeza kuwa hidrojeni huru, oksijeni huru, na itikadi kali tendaji zinazozalishwa wakati wa mfiduo wa UV zinaweza kushiriki katika athari kwenye kiolesura cha elektrodi ya chuma, na kuongeza upinzani wa mawasiliano. Maelezo haya yanapatana na vipimo vya upinzani, ingawa bidhaa halisi za athari kwenye kiolesura cha elektrodi bado zinahitaji ushahidi wa moja kwa moja wa kemikali.

Kielelezo 8: Upinzani wa mawasiliano ya mbele huongezeka kwa kipimo cha mfiduo wa UV. Baada ya UV60, upinzani wa mawasiliano ni takriban mara 8.6 ya thamani yake ya awali, na kuifanya kuwa mchangiaji muhimu katika hasara ya kipengele cha kujaza.

Uharibifu wa mwisho wa jamaa wa vigezo vya seli uliripotiwa kama ifuatavyo.

Hitimisho kuu la umeme ni wazi. Chini ya UV60, hasara kuu za TOPCon hazitoki kwa kupungua kwa mkondo. Zinatoka kwa hasara ya Voc inayosababishwa na uharibifu wa ukingaji wa uso wa mbele na hasara ya kipengele cha kujaza inayohusishwa na kuongezeka kwa upinzani wa mawasiliano ya mbele.

Hii pia inaelezea kwa nini kuangalia Jsc pekee kunaweza kupunguza hatari ya uharibifu wa UV. EQE ya wimbi fupi hubadilika, lakini Jsc yote inapungua kwa 0.64% tu. Matatizo ya kuungana tena na mawasiliano husababisha hasara kubwa ya ufanisi. Katika seli za TOPCon zenye ufanisi wa juu, Voc na kipengele cha kujaza ni nyeti sana kwa ubora wa kiolesura, hali ya ukingaji, na utendaji wa mawasiliano ya chuma. Vigezo hivi vinaweza kufichua udhaifu wa kutegemewa mapema kuliko Jsc.

Kielelezo 9: Uharibifu wa jamaa wa Voc, Jsc, kipengele cha kujaza, na ufanisi chini ya UV60. Ufanisi unapungua kwa 6.72%, unaotokana hasa na hasara za Voc na kipengele cha kujaza, wakati mabadiliko ya Jsc yanabaki madogo kiasi.

Tathmini ya Utaratibu na Matumizi

Utaratibu uliopendekezwa unaweza kufupishwa kama ifuatavyo: Mwangaza wa UV hubadilisha hali za kuunganisha katika muundo wa mbele wa SiNx/Al2O3. Vifungo vya Si-H na N-H huvunjika na kutoa hidrojeni. Miundo inayohusiana na Al-O hubadilika na nafasi za oksijeni huundwa. Oksijeni huru huhama kuelekea nyuso za kati, muunganiko wa uso wa mbele huongezeka, na athari za kielektrokemikali karibu na eneo la mguso zinaweza kuongeza upinzani wa mguso wa mbele.

Matokeo ya muda wa maisha, iVoc, J0, EQE, TLM, na I-V yanatoa ushahidi wa moja kwa moja wa uharibifu wa umeme. ToF-SIMS na XPS zinaunga mkono uhamaji wa hidrojeni na oksijeni pamoja na mabadiliko yanayohusiana katika uunganishaji wa kemikali. Tafsiri ya kiolesura cha elektrodi ya chuma inahitaji tahadhari zaidi. Karatasi inaelezea utaratibu huu kutokana na upinzani wa juu wa mguso na matokeo ya tafiti za awali. Usambazaji wa elementi, vipimo vya hali ya kemikali, au uchambuzi wa sehemu ya kiolesura cha elektrodi ungehitajika kwa uthibitisho wenye nguvu zaidi.

Kwa uzalishaji wa viwandani, karatasi ni ukumbusho kwamba kuegemea kwa UV kwa TOPCon hakuwezi kutathminiwa tu kwa ufanisi wa awali wa seli. Sababu kadhaa zinaweza kuathiri utendaji wa nishati wa muda mrefu:

• Ubora wa nyenzo wa mkusanyiko wa upitishaji wa mbele wa SiNx/Al2O3

• Mkusanyiko wa hidrojeni na uthabiti wa vifungo vya Si-H na N-H

• Mkusanyiko wa nafasi za oksijeni katika safu ya Al2O3

• Uthabiti wa kiolesura cha mguso wa chuma

• Uchujaji wa UVA na UVB na glasi ya moduli na vifungashio

• Mwingiliano kati ya mwangaza wa urujuanimno, unyevu, joto, mkazo wa kimakanika, na sehemu za umeme

Wakati utafiti huu unazingatiwa katika kiwango cha moduli, wigo halisi unaofika kwenye seli utachujwa tena na glasi na filamu ya kufungasha. Unyevu, mkazo wa joto, na sehemu za umeme pia zitashiriki katika kuzeeka. Kwa hivyo, taratibu zilizoripotiwa katika karatasi ni muhimu zaidi kama mwelekeo wa uboreshaji wa nyenzo na mchakato kuliko kama mbadala wa upimaji wa IEC au data ya muda mrefu ya nje.

Hatua muhimu inayofuata itakuwa kutathmini seli zisizofungashwa, moduli ndogo zilizofungashwa, na moduli zilizowekwa nje ndani ya mfumo huo wa uthibitishaji. Hiyo itarahisisha kuamua ni mabadiliko gani ya kemikali yanabaki muhimu baada ya uchujaji halisi wa wigo na uunganishaji wa mazingira.

Mwelekeo unaowezekana wa uboreshaji wa mchakato ni pamoja na:

• Kupunguza vyanzo vya hidrojeni visivyo imara katika mkusanyiko wa mbele wa SiNx/Al2O3

• Kuboresha mtandao wa Al2O3 amofasi na kudhibiti nafasi za oksijeni

• Kuboresha hali za kurusha moto na metallization kwa uthabiti bora wa kiolesura cha mawasiliano

• Kuboresha upinzani dhidi ya athari zinazohusiana na uoksidishaji karibu na mawasiliano ya chuma mbele

• Kuchagua nyenzo za kufungasha zinazopunguza athari ya moja kwa moja ya UV yenye nishati nyingi kwenye uso wa seli

Karatasi haitoi suluhisho kamili. Inafafanua mipaka ya tatizo kwa uwazi zaidi na inaonyesha kwamba upitishaji wa uso wa mbele na uhandisi wa mawasiliano vinapaswa kuzingatiwa pamoja.

Hitimisho la Utafiti: Nini Kinahitaji Kutatuliwa Baadaye

Kupitia majaribio ya mfiduo wa UV60, waandishi wanaonyesha kwamba muundo wa SiNx/Al2O3 wa mbele wa seli za TOPCon una hatari zaidi ya uharibifu unaosababishwa na miale ya UV kuliko mawasiliano ya kupitisha ya poly-Si ya nyuma. Uharibifu hausababishwi na sababu moja pekee. Michakato inayohusiana na hidrojeni, michakato inayohusiana na oksijeni, na kuongezeka kwa upinzani wa mawasiliano ya mbele vyote vinachangia.

Umuhimu wa kazi hii upo katika kupeleka maelezo ya uharibifu wa UV wa TOPCon zaidi ya kuvunjika kwa dhamana ya Si-H pekee. Inawasilisha mfumo mpana zaidi wa mageuzi ya kemikali ya uso wa mbele. Kupunguza hatari ya UVID kunaweza kuhitaji uboreshaji ulioratibiwa wa safu ya upitishaji wa mbele, mapungufu ya oksijeni kwenye kiolesura, usimamizi wa hidrojeni, mawasiliano ya metallization, na uchujaji wa UV kwa kufungasha kwa moduli. Kurekebisha parameta moja tu ya filamu inaweza isitoshe.

Vikwazo vinapaswa kubaki wazi. Sampuli hazikuwa zimefungwa chini ya hali za UV zilizoripotiwa, na sehemu ya utaratibu uliopendekezwa wa uharibifu wa mawasiliano ya chuma bado ni ya kukisia. Tafsiri ya makini zaidi ni kwamba karatasi inaonyesha uhusiano wazi kati ya mageuzi ya muundo wa kemikali na uharibifu wa umeme kwenye uso wa mbele wa TOPCon chini ya mfiduo wa UV. Pia inatoa malengo maalum kwa tafiti za baadaye za kuegemea kwa muda mrefu baada ya kufungasha.

Marejeleo

Lou, X., Yang, N., Fu, Z., Chen, D., Chen, Y., & Verlinden, P. J. (2026). Mageuzi ya muundo wa kemikali na uharibifu wa utendaji wa umeme wa seli za jua za TOPCon chini ya mfiduo wa UV. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 1–9.

Maoni ya Ooitech

Ujumbe wa vitendo ni rahisi: upitishaji wa uso wa mbele na metallization vinapaswa kutibiwa kama mfumo mmoja wa kuegemea, si kama hatua tofauti za mchakato. Voc thabiti ya awali haitoshi ikiwa mfiduo wa UV unaweza kubadilisha kemikali ya Al2O3 na kuongeza upinzani wa mawasiliano ya mbele kwa kasi. Uthibitishaji wa baadaye unapaswa kuunganisha upimaji wa UV wa kiwango cha seli na upimaji wa mini-moduli iliyofungwa chini ya wigo halisi wa glasi na kifungasha.