- Все передовые клеточные технологии в основном отличаются схемой пассивации.
- Существует два метода пассивации: полевая пассивация и химическая пассивация.
- В то время как химическая пассивация связана с насыщением оборванных связей, полевая пассивация связана с созданием электрического поля близко к поверхности для отталкивания носителей заряда той же полярности.
Все передовые технологии солнечных элементов имеют различную структуру ячеек и следуют довольно разным технологическим процессам. Однако, с более широкой точки зрения, схема пассивации является ключевым отличительным элементом для всех этих высокоэффективных технологий ячеек. Настройка процесса металлизации в соответствии с конфигурацией пассивации — еще одна важная часть реализации всех этих передовых технологий ячеек. Ниже приводится краткое изложение основ пассивации.
Основы пассивации
Кремниевая пластина — основное сырье — все еще имеет врожденные дефекты на момент поступления в клеточную линию. Наиболее заметными являются поверхностные дефекты, возникающие в результате основного процесса вырезания пластин из слитка, вызывающего нарушение кристаллической решетки на обеих поверхностях пластин. Эти перерывы в периодическом расположении атомов кремния приводят к так называемым оборванным связям, работающим как центры рекомбинации. Пассивация — это процесс, при котором эти дефекты делаются неактивными, чтобы уменьшить поверхностную рекомбинацию носителей заряда, сохраняя эффективность элемента.
Существует два взаимодополняющих метода пассивации: а) сильное уменьшение носителей заряда одной полярности, достигающих поверхности, и б) уменьшение состояния интерфейса путем насыщения оборванных связей. Последнее может быть достигнуто, опять же, двумя способами. Один из них заключается в том, чтобы просто насытить оборванные связи на поверхности, создав подходящие условия для выращивания поверхностного слоя, который дает атомам достаточно времени и энергии для достижения оптимальных уровней энергии для насыщения оборванных связей. В качестве альтернативы можно нанести богатую водородом диэлектрическую пленку, которая выделяет водород на последующих этапах обжига. Свободный водород занимает свободные места оборванных связей, усмиряя их. Этот метод называется химическая пассивация.
Существует еще один механизм, называемый полевая пассивация, который включает в себя создание электрического поля вблизи поверхности, которое может отталкивать носители заряда схожей полярности. Это может быть достигнуто за счет снижения плотности легирующей примеси от высокой поверхностной концентрации. Кроме того, нанесение диэлектрического слоя с высокими фиксированными зарядами также создает градиент электрического поля вблизи поверхности, что обеспечивает пассивацию за счет эффекта поля (см. график). Следуя этому основному принципу, каждая усовершенствованная архитектура ячеек имеет определенную схему пассивации.
Источник из Тайян Новости
