Pemancar Rintangan Lembaran Tinggi dalam Pengeluaran Besar-besaran: Di Manakah Halangan Sebenar?
Jadual Kandungan
Pengenalan Produk
Semua orang dalam dunia PV menganggapnya sebagai sesuatu yang pasti: menaikkan rintangan kepingan pemancar (Rsheet) memberi anda Voc yang lebih tinggi, tetapi anda membayarnya dengan faktor isian yang runtuh. Jadi soalan pertama adalah mudah. Adakah rintangan kepingan tinggi sebenarnya memecahkan FF kali ini?
Lihat plot kotak dalam rajah a hingga d. Data agak tidak intuitif.
Polisi-Si tunggal Rsheet tinggi berbanding polisi-Si tunggal Rsheet rendah: Jsc hampir tidak bergerak, ΔJsc hampir 0. Voc naik sedikit. Dan FF, bukannya menurun, sebenarnya meningkat sedikit.
Polisi-Si berganda Rsheet tinggi adalah pakej lengkap. Berbanding dengan garis dasar polisi-Si tunggal Rsheet rendah, Jsc meningkat kira-kira 0.12 mA/cm², Voc meningkat kira-kira 2 mV, dan FF ditarik naik kira-kira 0.4%.
Kesimpulannya: pemancar rintangan kepingan tinggi tidak membawa penalti pengangkutan yang ditakuti semua orang. Melalui pengoptimuman struktur, ia meningkatkan keseluruhan set parameter elektrik.
Parameter Teknikal
Dari "lapisan mati" ke grid halus: pembedahan ketepatan
Rajah e dan f mendedahkan fizik di sebaliknya.
Pertama, bunuh lapisan mati dan gandakan jangka hayat. Profil ECV (kapasitansi-voltan elektrokimia) dalam rajah e menunjukkan bahawa kepekatan boron permukaan pemancar Rsheet tinggi (lengkung merah) berada jauh di bawah pemancar Rsheet rendah (lengkung biru). Ini bermakna "lapisan mati" permukaan, iaitu kawasan yang rosak kekisi akibat pendopan berat, menjadi lebih nipis.
Ini ditunjukkan dalam jangka hayat pembawa minoriti berkesan dalam rajah f. Sampel Rsheet rendah hanya mencapai 0.70 ms pada tahap suntikan 10^15 cm^-3, manakala sampel Rsheet tinggi melonjak terus ke 1.12 ms. Jangka hayat pembawa minoriti yang lebih panjang menurunkan ketumpatan arus penggabungan semula J0 (lihat rajah g), yang memberikan asas kukuh untuk peningkatan Voc.
| Parameter | Pemancar Rsheet rendah | Pemancar Rsheet tinggi |
|---|---|---|
| Jangka hayat pembawa minoriti (pada 10^15 cm^-3) | 0.70 ms | 1.12 ms |
| Jarak garisan grid | 1120 μm | 825 μm |
| Lebar garisan grid | 20 μm | 10 μm |
| J0 (double poly-Si) | lebih tinggi | ~5 fA/cm² |
| Kerintangan sentuhan ρc (double poly-Si) | — | ~2-3 mΩ·cm² |
Rintangan kepingan tinggi sahaja tidak mencukupi, anda masih perlu memperbaiki pengangkutan lateral. Bandingkan mikrograf dalam rajah i. Pemancar R rendah mempunyai jarak grid 1120 μm dan lebar garisan 20 μm. Pemancar R tinggi mengetatkan jarak kepada 825 μm dan mengecilkan lebar garisan kepada 10 μm. Itulah intipati reka bentuk semula grid: oleh kerana rintangan pemancar meningkat, jadikan grid lebih padat dan lebih halus untuk menambah lebih banyak laluan konduktif, manakala jari yang lebih nipis mengurangkan kawasan teduhan. Reka bentuk halus ini bukan sahaja menghapuskan kerugian daripada rintangan kepingan tinggi, malah meningkatkan tangkapan optik.
Kelebihan Teknikal
Pertukaran mendalam antara parameter elektrik
Rajah g dan h merangkumi dua parameter yang paling diambil berat oleh jurutera barisan.
Ketumpatan arus penggabungan semula (J0): double poly-Si Rsheet tinggi (titik merah) mempunyai J0 terendah, kira-kira 5 fA/cm², jauh di bawah kumpulan lain. Ini menunjukkan struktur double poly-Si berkesan menyekat resapan kekotoran logam dan melindungi pasif antara muka.
Kerintangan sentuhan (ρc): pemancar rintangan kepingan tinggi biasanya meningkatkan rintangan sentuhan. Tetapi dalam rajah h, double poly-Si Rsheet tinggi (titik merah) masih mengekalkan ρc pada tahap rendah, kira-kira 2-3 mΩ·cm². Melalui metalisasi yang dioptimumkan (LECO atau pemanasan Joule nano-saat, sebagai contoh), pemancar rintangan kepingan tinggi masih boleh membentuk sentuhan ohmik yang baik, dan tidak ada bencana FF "rintangan tinggi bertemu rintangan tinggi".
Aplikasi Produk
Tiga nombor keras untuk barisan pengeluaran
Menggabungkan data simulasi dan ukuran dalam rajah j hingga l, berikut adalah beberapa titik pendaratan untuk PE (jurutera proses) dan PD (pembangun produk).
Sauh baru untuk rintangan lembaran: 100-200 Ω/□ tradisional mungkin bukan optimum. Data mencadangkan menolak ke sekitar 430 Ω/□ (lengkung merah dalam rajah e) memberikan pulangan hayat dan Voc terbaik. Tetapi ia memerlukan keseragaman relau tiub yang sangat baik, jika tidak kesan tepi akan meletup.
Pertukaran reka bentuk grid: mengecilkan lebar garisan dari 20 μm kepada 10 μm meletakkan permintaan besar pada ketepatan penjajaran cetakan skrin dan reologi pes perak. Permukaan simulasi dalam rajah k menunjukkan zon padanan optimum antara jarak grid dan rintangan lembaran pemancar, dan mengecilkan jari secara membuta tuli menyebabkan rintangan siri melambung tinggi.
"Perisai halimunan" poli berganda: lengkung ketumpatan arus-voltan (JV) dalam rajah l menunjukkan lengkung poli-Si berganda Rsheet tinggi adalah yang paling penuh, tanpa bengkok yang jelas. Itu membuktikan struktur dua lapisan berfungsi menekan kebocoran parasit, jadi Voc tinggi sebenarnya bertukar menjadi PCE tinggi.
Hubungan dan Perbincangan
Batu bata yang dilemparkan kepada rakan sebaya
Kami mengejar rintangan lembaran tinggi pada permukaan depan (untuk Voc) dan grid halus (untuk mengekalkan FF), dan poli berganda pada permukaan belakang (untuk menekan penembusan Ag dan meningkatkan bifaciality). Setelah anda menggabungkan kombinasi "kedua-dua belah ke ekstrem" ini, tetingkap proses menjadi sangat sempit.
Resapan boron rintangan tinggi pada permukaan depan meletakkan permintaan melampau pada pembersihan PSG dan keseragaman pemendapan sumber boron. Poli berganda belakang memerlukan ketepatan yang sama tinggi dalam pemendapan CVD dan pengaluran laser.
Inilah soalan sebenar. Apabila kecekapan sel menjalar ke arah had teori 26.7%, patutkah kita menghabiskan lebih banyak tenaga pada kawalan mikro-keseragaman peralatan (medan terma relau tiub untuk resapan boron, kerataan peringkat pemuatan CVD) daripada menimbun langkah proses baru tanpa henti? Bagi anda yang bergelut di barisan pengeluaran, apa pendapat anda tentang hambatan terbesar yang menahan pengeluaran besar-besaran pemancar Rsheet tinggi ditambah poli berganda, keupayaan peralatan atau minda integrasi proses?
Pandangan Ooitech
Sejujurnya, cerita di sini kurang tentang langkah proses baharu dan lebih tentang betapa sempitnya tetingkap apabila anda menolak kedua-dua permukaan serentak. Jari 10 μm pada pemancar 430 Ω/□ hidup atau mati bergantung pada penjajaran cetakan dan keseragaman relau, jadi perjuangan sebenarnya beralih daripada "resipi apa" kepada "seberapa boleh ulang perkakasan saya." Pada barisan modul, logik yang sama menggigit pada penyambungan dan sambung silang, di mana jari halus dan rapuh menghukum pengendalian yang ceroboh. Berbaloi untuk melanggan saluran YouTube Ooitech (www.youtube.com/ooitech) jika anda ingin melihat bagaimana obsesi keseragaman ini berlaku di lapangan.
