PECVD'nin güneş hücrelerindeki rolü

PECVD (plazma destekli kimyasal buhar biriktirme), fotovoltaik hücre üretimindeki temel süreçlerden biridir. Esas olarak, yansıma önleyici ve yüzey pasifleştirme işlevleri elde etmek için silikon plakaların yüzeyine temel işlevsel filmler (silisyum nitrür-SiNx gibi) biriktirmek için kullanılır. PECVD tepsisi bu süreçte önemli bir rol oynar, film biriktirmenin düzgünlüğünü, silikon plakaların iyi stabilitesini ve ekipmanın verimli çalışmasını sağlar. Plazma yoluyla kimyasal reaksiyonları aktive ederek düşük sıcaklıklarda (300–400°C) yoğun filmleri verimli bir şekilde üretebilir ve pilin fotoelektrik dönüşüm verimliliğini önemli ölçüde iyileştirebilir.

Fotovoltaik hücrelerde PECVD'nin iş akışı nasıldır?

1.Silikon yonga ön işlemi

Difüzyon işleminden sonra, silikon gofret bir PN bağlantısı oluşturur ve kenar doping tabakasını çıkarmak için aşındırma işleminden sonra PECVD aşamasına girer. Film yapışmasını sağlamak için yüzey kirleticilerinin (organik kalıntılar ve metal iyonları gibi) iyice temizlenmesi gerekir.

2.Yükleme ve vakum ortamının kurulması

Silikon gofretler PECVD teknesine eşit şekilde yerleştirilir ve bir robotik kol tarafından reaksiyon odasına gönderilir. Oda, oksijen ve nemden kaynaklanan müdahaleyi dışlamak için 10⁻²–10⁻³ Torr'a boşaltılır.

3.Plazma aktivasyonu ve ince film birikimi

Gaz girişi: Silan (SiH₄) ve amonyak (NH₃) orantılı olarak karıştırılarak reaksiyon odasına verilir.

RF güç kaynağı plazmayı uyarır: Yüksek frekanslı elektrik alanı (örneğin 13.56 MHz) gazı iyonize ederek SiH₃⁻ ve NH₂⁺ gibi oldukça aktif serbest radikaller üretir.

Yüzey reaksiyonu: Serbest radikaller, silisyum yonga yüzeyinde reaksiyona girerek amorf silisyum nitrür (a-SiNx:H) oluşturur ve ışık emilimini optimize etmek için kalınlık 70-80 nm'de kontrol edilir (kırılma indisi ~2.0).

4.Tavlama ve pasifleştirme etkisinin artırılması

Biriktirme işleminden sonra, film gerilimini serbest bırakmak için kızılötesi tavlama (300–450°C) kullanılır ve hidrojen atomları, kimyasal pasifleşmeyi sağlamak için silikon yüzeyindeki kusurlara yayılır (yüzey rekombinasyon oranını azaltır).

5.Soğutma ve çıkarma

PECVD teknesi konveyör sistemiyle hazneden çıkar ve silikon gofret oda sıcaklığına soğuduktan sonra bir sonraki aşamaya (örneğin serigrafi baskı) geçer.

PECVD Botunun pratik kullanımları nelerdir?

PECVD tekneleri (veya PECVD grafit tekneleri) esas olarak fotovoltaik alanda güneş hücresi alt tabakalarını PECVD reaksiyon odasına taşımak için kullanılır. Bu tekneler genellikle grafit veya kuvars gibi diğer yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelerden yapılır ve PECVD sürecindeki yüksek sıcaklık ortamına dayanabilir. PECVD Teknesi, biriktirme düzgünlüğünü ve parçalanma oranını doğrudan etkiler.

· Substratların taşınması: PECVD teknesinin temel işlevi, ince film biriktirme için güneş pili substratını PECVD reaksiyon odasına yerleştirmektir.

· Homojen ısıtma: Isının eşit şekilde dağıtılmasıyla, alt tabakanın işlem boyunca sabit bir sıcaklıkta kalması sağlanarak, filmin kalitesi ve homojenliği iyileştirilir.

· Korozyon direnci: PECVD işlemi çeşitli kimyasal gazları içerdiğinden, PECVD teknesinin uzun süreli kullanımda bütünlüğünün sağlanması için iyi bir korozyon direncine sahip olması gerekir.

PECVD Teknesinin tasarım noktaları nelerdir?

Tasarımının aşağıdaki gereksinimleri karşılaması gerekmektedir:

Malzeme yüksek sıcaklığa ve korozyona dayanıklıdır:

Plazma erozyonuna ve yüksek sıcaklık ortamına dayanmak için genellikle kuvars veya silisyum karbür kaplamalı grafit kullanılır (partikül kontaminasyonunu önlemek için grafit teknelerinin düzenli olarak değiştirilmesi gerekir).

Yapısal optimizasyon:

Eğimli yuva tasarımı: Silikon levhalar arasında eşit aralık (5-10 mm) sağlayın ve film kalınlığındaki dalgalanmaları önleyin (hedef tekdüzeliği < %5).

Kenar kılavuz oluğu: Reaktif hava akışının dağıtımını optimize eder ve kenar etkisinden kaynaklanan film kalınlığı farkını azaltır.

Büyük ölçekli üretime adaptasyon:

Büyük boyutlu silikon gofretlerle (M10/G12 gibi) uyumlu olduğundan, tek bir teknenin kapasitesi 200-300 parçaya ulaşabilir ve üretim kapasitesi artırılabilir (tek bir cihazla saatte 4000 parça işlenebilir).

Entegre otomatik şanzıman arayüzü, AGV/robotik kol ile işbirliği yaparak insansız operasyonları gerçekleştirir.

Maliyet ve bakım:

Grafit teknenin ömrü yaklaşık 6-8 ay olup, tortu kalıntılarının giderilmesi için düzenli olarak asitle temizlenmesi (HF solüsyonu gibi) gerekir.

Kuvars tekneler pahalıdır ancak düşük kirlilik riskine sahiptir ve TOPCon/HJT teknolojisinin büyük ölçekli seri üretimine uygundur.

Kuvars için Element

Neden Semixlab'ı seçmelisiniz?

Semixlab, Çin'de önde gelen bir PECVD tekne üreticisi ve tedarikçisidir. PECVD tekne ürünlerimiz arasında PECVD grafit tekneler, PECVD kuvars tekneler vb. yer alır.

Gerçek üretim ihtiyaçlarınıza göre özelleştirilmiş ürünler ve teknik hizmetler sağlayabiliriz. Aslında, fotovoltaik endüstrisinin sürekli gelişimiyle birlikte, PECVD teknolojisinin ve ekipmanının sürekli optimizasyonu, fotovoltaik hücre performansının iyileştirilmesini ve üretim ölçeğinin genişlemesini daha da teşvik edecektir. Semixlab, fotovoltaik hücre endüstrisine daha fazla katkıda bulunmak için sizinle çalışmaya isteklidir.