- جميع تقنيات الخلايا المتقدمة تختلف بشكل رئيسي من حيث التخميل
- هناك طريقتان متضمنتان في التخميل: التخميل بالتأثير الميداني والتخميل الكيميائي
- بينما يتعامل التخميل الكيميائي مع تشبع الروابط المتدلية ، فإن التخميل بتأثير المجال يتعامل مع إنشاء مجال كهربائي قريب من السطح لصد حاملات الشحنة ذات القطبية نفسها
تحتوي جميع تقنيات الخلايا الشمسية المتقدمة على بنية خلية مختلفة وتتبع تدفق عملية مختلف تمامًا. ومع ذلك ، من منظور أوسع ، فإن مخطط التخميل هو عنصر التمييز الرئيسي لجميع تقنيات الخلايا عالية الكفاءة هذه. يعد تعديل عملية المعدنة وفقًا لتكوين التخميل جزءًا مهمًا آخر من تنفيذ كل تقنيات الخلايا المتقدمة هذه. فيما يلي ملخص موجز لأساسيات التخميل.
أساسيات التخميل
لا تزال رقاقة السيليكون - المادة الخام الأساسية - بها عيوب متأصلة في وقت دخول خط الخلية. أبرزها عيوب السطح الناشئة عن العملية الأساسية المتمثلة في تقطيع الرقائق من سبيكة مسببة اضطرابات في الشبكة البلورية على سطوح الرقاقة. تؤدي هذه الانقطاعات في الترتيب الدوري لذرات السيليكون إلى ما يسمى بالروابط المتدلية ، والتي تعمل كمراكز إعادة التركيب. التخميل هو عملية يتم فيها جعل هذه العيوب غير نشطة لتقليل إعادة التركيب السطحي لحاملات الشحن ، مما يحمي كفاءة الخلية.
هناك طريقتان مكملتان للتخميل: أ) التقليل بشدة من ناقلات الشحنة ذات القطبية الواحدة التي تصل إلى السطح ، و ب) تقليل حالة السطح البيني عن طريق تشبع الروابط المتدلية. يمكن تحقيق هذا الأخير ، مرة أخرى ، بطريقتين. الأول هو ببساطة تشبع الروابط المتدلية على السطح من خلال توفير الظروف المناسبة لتنمية طبقة سطحية تتيح الوقت والطاقة الكافيين للذرات للوصول إلى مستويات الطاقة المثلى لتشبع هذه الروابط المتدلية. بدلاً من ذلك ، يمكن للمرء أن يودع فيلمًا عازلًا غنيًا بالهيدروجين والذي يطلق الهيدروجين في خطوات الحرق اللاحقة. يحتل الهيدروجين الحر مواقع شاغرة من الروابط المتدلية ، وبالتالي يعمل على تهدئتها. هذه الطريقة تسمى التخميل الكيميائي.
توجد آلية أخرى تسمى التخميل تأثير المجال، والذي يتضمن إنشاء مجال كهربائي قريب من السطح يمكنه صد حاملات الشحنة ذات القطبية المماثلة. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تنازلي الكثافة المشبعة من تركيز السطح العالي. في الأعلى ، يؤدي تطبيق طبقة عازلة ذات شحنات ثابتة عالية أيضًا إلى إنشاء تدرج مجال كهربائي بالقرب من السطح ، مما يوفر تخميل تأثير المجال (انظر الرسم البياني). باتباع هذا المبدأ الأساسي ، تتميز كل بنية خلية متقدمة بنظام تخميل محدد.
مصدر من أخبار Taiyang
