Panimula

Ang monocrystalline N-type TOPCon solar cells ay naging isa sa mga pinaka-promising na high-efficiency na teknolohiya sa industriya ng photovoltaic. Ang kanilang produksyon ay nagsasangkot ng mahabang chain ng maingat na kontroladong hakbang, kabilang ang texturing, boron diffusion, laser SE, annealing, alkaline polishing, PE-poly, annealing, RCA cleaning, coating, metallization at huling pagsubok at pag-uuri. Sa artikulong ito, tatalakayin natin ang bawat pangunahing hakbang ng proseso at ipapaliwanag kung bakit ito mahalaga.

1. Texturing (TEX)

Layunin ng Texturing

Ang layunin ng texturing ay alisin ang mechanical damage layer sa ibabaw ng wafer at bumuo ng pyramid-shaped textured surface na nagpapataas ng light absorption. Sa pamamagitan ng pagbawas ng surface reflectivity, napapabuti ang short-circuit current (Isc), na sa huli ay nagtataas ng photoelectric conversion efficiency ng cell.

Ang wet etching ay ang pangunahing proseso ng texturing ngayon. Ang mga metal ions, damage layers at iba pang kontaminasyon sa ibabaw ng wafer ay nagsisilbing recombination centers. Dahil ang mga hiwalay na electron at hole ay dapat dumaan at kolektahin sa ibabaw ng wafer, ang mga recombination centers na ito ay nagbabawas ng minority carrier lifetime, na nagiging sanhi ng mga carrier na mag-recombine bago pa man sila mailabas bilang external current. Ang surface oxide layers at organic contamination ay nakakaapekto rin sa deposition at passivation quality ng AlOx at SiNx layers, kaya ang masusing paglilinis ng ibabaw ay kritikal at direktang nakakaapekto sa cell efficiency.

Prinsipyo ng Reaksyon

Ang texturing ay nakabatay sa anisotropic etching property ng crystalline silicon, kung saan ang low-concentration alkali at additives ay nag-eeetch ng iba't ibang crystal orientation sa magkakaibang bilis. Ang etch rate sa (110) at (100) planes ay mas mataas kaysa sa (111) plane. Pagkatapos ng tiyak na oras ng pag-etch, apat na "pyramid" na istraktura na binubuo ng (111) planes ang natitira sa ibabaw ng monocrystalline wafer.

Ang pagkakaayos ng atom ay nag-iiba sa iba't ibang crystal planes, na nagreresulta sa magkakaibang etch rate:

• (100) plane: medyo maluwag ang pagkakaayos ng atom na may mas maraming exposed chemical bonds, kaya pinakamabilis ang etch rate.

• (110) plane: ang atomic density ay nasa pagitan ng (100) at (111), na may mas mabilis ngunit bahagyang mas mababang etch rate kaysa sa (100).

• (111) plane: pinakamakapal ang pagkakaayos ng atom, at ang chemical bonds ay mahirap atakihin, kaya pinakamabagal ang etch rate.

Tungkulin ng Texturing Additives

Binabawasan ng additives ang surface tension ng silicon, pinapabilis ang paglabas ng hydrogen bubbles na nabubuo sa reaksyon, at ginagawang mas uniform ang mga pyramid. Pinapabuti nila ang wetting sa pagitan ng wafer surface at reaction solution, pinapahina ang etching strength ng NaOH solution, pinapataas ang nucleation points at nucleation density, at pinapabilis ang pagbuo ng maraming maliliit na pyramid. Sa pangkalahatan, ang mga katangian ng additive ang may pinakadirektang impluwensya sa textured pyramid surface.

Daloy ng Proseso

Ang pagkakasunod-sunod ng texturing ay karaniwang kinabibilangan ng: pre-cleaning gamit ang NaOH at H2O2 (tinutulungan ng ultrasonic cleaning sa 60°C, sinusundan ng pagbanlaw ng pure water) upang alisin ang organics, metal impurities at saw damage; alkaline texturing gamit ang humigit-kumulang 0.6% NaOH at 0.4% additive sa 82°C sa loob ng 420 segundo upang mabuo ang pyramid texture; post-cleaning upang alisin ang natitirang organics; acid cleaning gamit ang dilute acid (3.15% HCl + 7.1% HF) upang i-neutralize ang natitirang alkali at alisin ang oxide layer; slow pull-out pre-dehydration upang alisin ang water film sa pamamagitan ng surface tension; at sa wakas, pagpapatuyo gamit ang 90°C hot air.

2. Boron Diffusion (B Diff)

Layunin

Sa ilalim ng mataas na temperatura, ang boron atoms ay kumakalat sa ibabaw ng N-type wafer upang bumuo ng PN junction. Ang built-in field ng PN junction ay naghihiwalay sa photo-generated carriers upang mag-output ng kasalukuyang sa labas. Ang P-type wafers, na may mataas na hole concentration, ay gumagamit ng phosphorus doping para sa junction formation; ang N-type wafers, na may mataas na electron concentration, ay gumagamit ng boron doping.

Prinsipyo ng Proseso

Ang boron trichloride (BCl3) ay dumadaan sa isang quartz tube sa 800-900°C at tumutugon sa oxygen upang bumuo ng B2O3, na idineposito sa ibabaw ng wafer na may nitrogen carrier gas at tumutugon sa Si upang makabuo ng mga boron atom, na bumubuo ng isang borosilicate glass (BSG) layer. Ang mga boron atom ay kumakalat sa wafer upang mabuo ang PN junction. Ang BCl3 ay isang walang kulay na umuusok na likido o gas na may density na 1.35 kg/m3, melting point na -107.3°C at boiling point na 12.5°C. Ito ay hindi nasusunog, nakakairita at masangsang, nabubulok sa tubig upang mabuo ang hydrogen chloride at boric acid na may malaking paglabas ng init. Ang intermediate product na B2O3, na may melting point na 450°C at boiling point na 1860°C, ay nananatiling likido sa buong proseso at lubhang nakakasira sa mga quartz component.

Ang boron diffusion ay mas mahirap kaysa sa phosphorus diffusion, kaya ang TOPCon route ay naglalagay ng mas mataas na pangangailangan sa kagamitan, kabilang ang mas mataas na uniformity, mas mataas na diffusion temperature (karaniwang higit sa 1000°C) at mas mahabang diffusion time (ang film formation ay madalas na tumatagal ng hanggang 240 minuto), na nagpapataas ng gastos sa kagamitan at produksyon sa yugto ng junction formation.

Daloy ng Proseso

Ang diffusion ay isinasagawa sa dalawang paraan. Ang pre-deposition diffusion (ang BSG deposition step) ay gumagamit ng mas mababang temperatura at pinapanatili ang wafer sa isang saturated impurity atmosphere, kaya ang surface impurity concentration ay nananatiling pare-pareho; ito ay tinatawag na constant surface source diffusion. Ang redistribution diffusion ay nagtutulak ng boron mula sa BSG papunta sa wafer sa mas mataas na temperatura sa isang oxygen-rich atmosphere na walang external impurities; dito ang surface concentration ay nagbabago sa paglipas ng panahon, na tinatawag na limited surface source diffusion, na may Gaussian impurity distribution.

Ang mga tipikal na hakbang ng proseso ay: vacuum pumping upang maabot ang mababang presyon; pag-init sa diffusion temperature (800-900°C); pagpapanatili ng temperatura habang binabawasan pa ang presyon; leak detection sa ilalim ng mababang presyon; pre-oxidation upang bumuo ng 1nm SiO2 layer upang pabagalin ang susunod na diffusion step at gawing mas uniform ang boron diffusion; diffusion/deposition sa pamamagitan ng pagpapasok ng boron source para sa active pre-deposition at passive drive-in; karagdagang pag-init sa itaas ng 900°C upang mapataas ang diffusion rate at depth; post-oxidation upang bumuo ng SiO2 layer na higit sa 100nm upang kontrolin ang boron content, palalimin ang junction, bumuo ng protective layer at getter substrate impurities; pagpapalamig sa isang ligtas na tube-opening temperature; at pag-break ng vacuum gamit ang N2 upang maibalik ang atmospheric pressure.

3. Pag-alis ng BSG at Alkaline Etching

Pag-alis ng BSG

Pagkatapos ng boron diffusion, ang likuran at mga gilid ng wafer ay may makapal na BSG layer (40-100nm oxide). Ang borosilicate glass layer na ito ay negatibong nakakaapekto sa mga susunod na proseso at maaaring magdulot ng PN junction leakage, kaya kinakailangan ang chemical etching at paglilinis pagkatapos ng doping. Bago ang alkaline etching, isang inline single-side HF process ang nag-aalis ng BSG sa likuran at gilid, habang ang front BSG ay pinapanatili bilang mask sa alkaline etching upang protektahan ang front structure.

Ang wafer ay unang pumapasok sa inline HF cleaning equipment, kung saan humigit-kumulang 60% HF ang nagtunaw ng rear BSG sa solusyon habang ang water film ay nagpoprotekta sa front BSG, sinusundan ng halos 0.5 minutong pagbanlaw ng purong tubig. Kasama sa sequence ang: paglalagay ng water film gamit ang hydrophilicity ng SiO2 upang protektahan ang front BSG; HF etching ng rear at edge BSG; water gun step upang i-refresh ang posibleng kontaminadong water film; paghuhugas ng tubig upang alisin ang natitirang HF; acid cleaning upang alisin ang natitirang impurity ions; at pagpapatuyo ng front water film.

Alkaline Etching

Ang layunin ng alkaline etching ay alisin ang PN junction sa likuran at mga gilid upang maiwasan ang leakage, at lumikha ng uniform, malinis na rear morphology bilang paghahanda para sa rear passivation.

May dalawang pangunahing approach. Ang secondary texturing ay katulad ng prinsipyo sa unang texturing, ngunit ang additive ay dapat bawasan ang reaction rate sa pagitan ng BSG at alkali. Ang alkaline polishing ay gumagamit ng high-concentration alkali at additives upang pabilisin ang alkali-silicon reaction, pahinain ang anisotropic etching characteristic at bumuo ng highly reflective polished morphology. Ang alkaline etching additive ay nagpoprotekta sa front BSG, binabawasan ang reaction rate nito sa alkali upang maiwasan ang over-etching, pinapanatili ang BSG bilang mask para sa mga susunod na hakbang, binabawasan ang surface tension upang mailabas ang hydrogen bubbles, pinapabuti ang wetting at pinapataas ang nucleation density.

4. Deposition at Coating

Ang yugtong ito ay nagdedeposito ng Tunnel Oxide (TOX), Poly-Si layer at Mask. Ang deposition ay pangunahing nagaganap sa vacuum vapor phase at maaaring hatiin sa Physical Vapor Deposition (PVD), Chemical Vapor Deposition (CVD) at Atomic Layer Deposition (ALD). Ang PVD ay sumingaw ng material source sa atoms, molecules o ions at idinedeposito ito sa substrate sa ilalim ng low pressure; ang CVD ay gumagawa ng deposits sa pamamagitan ng chemical reactions sa substrate; at ang ALD ay nagdedeposito ng material layer by layer bilang single atomic layers.

Tunnel Oxide Layer (TOX)

Ang tunnel oxide layer ay batay sa quantum tunneling effect, gamit ang ultra-manipis na oxide (karaniwang 1-2nm) bilang hadlang. Sa pagitan ng n-type na silicon substrate at ng doped poly-Si layer, pinapagana nito ang carrier-selective transport: ang mga electron (majority carriers) ay tumutunnel sa oxide patungo sa poly-Si layer, habang ang mga butas (minority carriers) ay nahaharap sa mas mataas na barrier height (mga 4.5-4.8eV) at hinahadlangan. Lumilikha rin ito ng band bending at field-effect passivation, kung saan ang pagkakaiba ng work function sa pagitan ng doped poly-Si at substrate ay nagbabaluktot sa interface energy bands at bumubuo ng electrostatic field na nagpapataas ng majority carriers at nagtataboy ng minority carriers, na higit na nagbabawas ng interface recombination.

Ang oxide ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng thermal oxidation (compatible sa LPCVD) o sa pamamagitan ng PECVD, PEALD at thermal oxidation (compatible sa PECVD). Sa mga tuntunin ng film density, ang PEALD ay nagbibigay ng pinakamahusay na passivation ngunit sa mas mataas na gastos sa kagamitan, habang ang thermal oxidation at PECVD ay nag-aalok ng mas mahusay na ekonomiya. Ang ALD ay karaniwang nagbibigay ng mga 0.7nm, thermal oxidation mga 1.3nm, at ang tunneling mechanism ay karaniwang nakakamit sa kapal na mas mababa sa 1.6nm. Ang LPCVD ay mas mature, na may mga bentahe tulad ng simpleng kontrol at mataas na kalidad ng film, ngunit may posibilidad na bumuo ng wrap-around doped poly-Si layer sa front edge na dapat linisin, at may mabagal na film rate. Ang PECVD poly-Si ay isang mas bagong teknolohiya na may mas mabilis na deposition, in-situ doping at mas mababang wrap-around, ngunit ang maturity nito ay nangangailangan pa rin ng pagpapabuti at maaaring magdusa mula sa alikabok, mataas na hydrogen content at bubble formation sa panahon ng high-temperature annealing.

Poly-Si Layer

Ang polycrystalline silicon (Poly) ay binubuo ng hindi mabilang na maliliit na silicon grains, na may sukat ng grain mula sampu hanggang daan-daang nanometer at grain boundaries sa pagitan ng mga ito. Ang poly-Si layer ay karaniwang phosphorus-doped upang bumuo ng highly doped n-type poly-Si, na nagpapabuti sa conductivity, nagpapagana ng carrier-selective transport at bumubuo ng magandang ohmic contact sa substrate.

Ang paghahanda ng Poly-Si ay may kinalaman sa deposition at doping. Ang deposition ay pangunahing gumagamit ng LPCVD o PECVD na may kapal na mga 100-150nm; ang amorphous film ay nagbabago ng kristalinitas sa panahon ng annealing, nagiging mula sa microcrystalline-amorphous mixed phase tungo sa polycrystalline at nag-a-activate ng passivation. Para sa doping, ang LPCVD ay karaniwang nagdedeposito muna ng intrinsic poly-Si layer at pagkatapos ay kumukumpleto ng phosphorus doping sa pamamagitan ng diffusion furnace o ion implantation (ex-situ doping), dahil ang doping sa panahon ng mabagal na LPCVD deposition ay magpapabagal pa nito. Ang PECVD ay may mas mataas na film efficiency at maaaring kumpletuhin ang phosphorus doping sa panahon ng coating (in-situ doping). Ang LPCVD, ang mainstream na teknolohiya para sa poly-Si, ay gumagana sa pamamagitan ng thermal decomposition ng silane (SiH4) sa mga silicon atom na nagdedeposito sa isang film. Tandaan na ang mas makapal na poly-Si ay nagdudulot ng mas malubhang FCA (parasitic) loss at mas malaking short-circuit current loss, at ang mas mataas na phosphorus doping ay nagpapataas ng FCA absorption at current loss.

Mask Layer

Ang mask layer ay karaniwang isang SiO2 film na mga 10nm ang kapal na pinatubo pagkatapos ng poly-Si deposition upang protektahan ang rear structure, pangunahing pinipigilan ang mga sumusunod na wet process na mag-etch ng poly-Si layer. Upang matiyak na ang rear structure ay hindi masira sa tank-type wet equipment, pagkatapos ng poly process ay isang SiOx mask (mga 10nm) ang pinatubo sa rear surface gamit ang silane at nitrous oxide (tandaan: ang silane at oxygen ay may panganib ng pagsabog sa non-vacuum na kapaligiran).

Ang mga hakbang ng proseso ay: vacuum preheating upang dalhin ang wafer sa kinakailangang temperatura; pre-deposition ng intrinsic silicon source (gas lamang, walang RF, upang punuin ang tube nang pantay at patatagin ang presyon); deposition ng intrinsic silicon source (RF on, upang magdeposito ng undoped film na humaharang at nagba-buffer ng phosphorus mula sa doped poly); pre-deposition ng doped silicon source (gas lamang); deposition ng doped silicon source (RF on, upang magdeposito ng phosphorus-doped poly film); oxide mask formation sa pamamagitan ng PECVD SiOx; at N2/Ar purging upang itulak ang SiH4 at N2O palabas ng tube upang maiwasan ang pagkasunog kapag binuksan ang furnace door.

5. Annealing

Ang layunin ng annealing ay upang i-convert ang amorphous silicon na pinatubo ng PECVD tungo sa polycrystalline silicon, i-activate ang phosphorus atoms at isulong ang junction depth, at bumuo ng mga pinholes. Ang proseso ay nagpapakilala ng BN2 (boron nitride) at dahan-dahang pinapainit sa 890-920°C, kung saan ang BN2 ay itinutulak sa mataas na temperatura upang i-activate ang phosphorus atoms sa poly film at bumuo ng epektibong doping.

May kaugnayan ang annealing at TOX: kung hindi babaguhin ang tunnel oxide, ang pagtaas ng temperatura ng annealing ay nagdudulot ng mas maraming pinhole at in-diffusion, nagpapababa ng contact resistivity at nagpapabuti ng FF habang natutugunan pa rin ang mga kinakailangan sa passivation; sa parehong temperatura ng annealing, ang mas makapal na tunnel oxide ay nagdudulot ng mas maraming pinhole at in-diffusion at mas mataas na saturation current.

6. Pag-alis ng PSG at Paglilinis ng RCA

Sa panahon ng PEALD deposition ng n+-poly-Si film, isang lokal na n+-poly layer ang nabubuo sa harap ng wafer, na natatakpan ng manipis na Mask (SiOx) film. Inaalis ng single-side HF ang SiOx, pagkatapos ay inaalis ng alkaline bath ang front n+-poly-Si. Ang wafer ay sunud-sunod na dumadaan sa etching tank, alkaline tank at cleaning tank para sa mga kemikal na reaksyon bago patuyuin.

Ang layunin ng RCA ay alisin ang wrap-around plating at magsagawa ng edge etching upang maiwasan ang edge leakage, at linisin ang wafer sa pamamagitan ng pag-alis ng front at rear BSG at ng mask at patuyuin ito bilang paghahanda para sa front at rear passivation films. Dahil ang poly ay polycrystalline silicon, ang pag-alis ng wrap-around ay gumagamit ng alkaline polishing na may mataas na konsentrasyon ng alkali at additives.

Ang mga RCA additives ay naglilinis ng mga inorganic na sangkap at natitirang produkto upang mapabuti ang surface wetting, kumikilos bilang reaction catalysts upang pabilisin ang pagbubuklod ng OH- sa silicon at pabilisin ang wrap-around at edge etching, at binabawasan ang alkali etching rate ng silicon dioxide upang protektahan ang front BSG at rear mask mula sa over-etching.

Ang mga hakbang ng proseso ay: inline HF upang alisin ang PSG na nabuo sa harap at mga gilid pagkatapos ng N2 annealing habang pinapanatili ang rear PSG upang protektahan ang rear poly; alkaline polishing gamit ang NaOH at additive upang alisin ang labis na front at edge poly; alkaline washing upang alisin ang natitirang additives at impurities; acid cleaning upang i-neutralize ang natitirang alkali at alisin ang metal ions; slow pull-out gamit ang room-temperature deionized water na may robot upang maiwasan ang water marks; at pagpapatuyo sa 90°C upang maiwasan ang natitirang likido sa mga wafer at carrier.

7. ALD (Atomic Layer Deposition)

Ang atomic layer deposition ay naglalagay ng materyal bilang mga solong atomic layer sa substrate at nailalarawan sa pamamagitan ng self-limiting nature nito, na siyang pundasyon ng ALD. Sa pamamagitan ng time o spatial intervals, ang substrate ay salit-salit na nalantad sa iba't ibang precursors. Kapag ang substrate ay nasa atmospera ng precursor A, ang A ay chemically adsorbed sa ibabaw hanggang sa saturation, pagkatapos ay hihinto; kapag nalantad sa precursor B, ang B ay tumutugon sa na-adsorbed na A, na gumagawa ng mga byproduct hanggang sa ganap na maubos ang unang precursor at awtomatikong hihinto ang reaksyon, na bumubuo ng kinakailangang atomic layer. Inuulit ng ALD ang reaksyong ito upang mabuo ang nais na pelikula.

Sa likuran ng wafer, binabawasan ng AlOx passivation ang rear surface recombination rate. Ang aluminum oxide ay nagdadala ng fixed negative charges na matatagpuan mismo sa interface sa pagitan ng aluminum oxide at silicon oxide sa ibabaw ng wafer; ang high-density negative charge na ito ay nagsisiguro ng epektibong field passivation. Ang aluminum oxide ay nagbibigay din ng mahusay na chemical passivation, na sumasaturate sa mga dangling bond sa crystalline silicon surface at binabawasan ang interface state density.

Ang mga hakbang ng proseso ay: pre-deposition (gas lamang, walang RF, pinupuno ang tube nang pantay at pinapatatag ang presyon, pinapanatiling maikli upang maiwasan ang pag-aaksaya ng gas at panganib sa kaligtasan); deposition (naka-on ang RF, kasama ang TMA na bumubuo ng plasma na tumutugon sa ibabaw upang mabuo ang AlOx, pagkatapos ay inert gas purging, inuulit ng 40 cycles); at Ar purging upang itulak ang TMA at O2 palabas ng tube upang maiwasan ang pagkasunog ng TMA kapag binuksan ang pinto ng furnace.

8. Front at Rear Silicon Nitride (SiNx)

Ang SiNx coating ay nagsisilbi sa ilang layunin. Pinoprotektahan nito ang ibabaw ng cell, dahil ang silicon nitride ay may napakataas na lakas na kayang humawak ng hanggang 1200°C, mahusay na chemical corrosion resistance laban sa halos lahat ng inorganic acids at NaOH na mas mababa sa 30%, at ito ay isang high-performance electrical insulator. Nagbibigay ito ng anti-reflection, na may optimal na single-layer refractive index na 1.96 sa hangin; ang pagtaas ng silicon content ay nagpapalakas ng surface passivation, at ang literatura ay nag-uulat ng surface recombination velocity na bumababa sa ibaba 20cm/s sa refractive index na 2.3, na may pinakamahusay na bulk passivation sa pagitan ng 2.1 at 2.3. Pinipigilan din nito ang oksihenasyon sa pamamagitan ng siksik na istraktura nito. Ang TOPCon front emitter passivation ay pangunahing gumagamit ng aluminum oxide kasama ang SiNx:H film, habang ang rear passivation ay pangunahing gumagamit ng poly-Si.

Ang mekanismo ng passivation ng SiNx ay gumagana sa dalawang paraan. Ang chemical passivation ay nagbabawas ng interface defect density sa pamamagitan ng pagbawas ng dangling bonds, alinman sa pamamagitan ng pagpapalaki ng surface layer na nagbibigay sa mga atomo ng sapat na oras at enerhiya upang mabusog ang dangling bonds, o sa pamamagitan ng pagdeposito ng hydrogen-rich dielectric film at pagpapalabas ng hydrogen sa panahon ng sintering upang ito ay mag-bond sa dangling bonds. Ang field-effect passivation ay nagbabawas ng bilang ng minority carriers na umaabot sa ibabaw sa pamamagitan ng pagbuo ng electric field malapit sa ibabaw na nagtataboy sa mga carrier ng parehong polarity, na nakakamit sa pamamagitan ng pagbaba ng mataas na surface doping concentration o pagdaragdag ng dielectric layer na may mataas na fixed charge.

Ang mga hakbang sa proseso ng SiNx ay: pre-deposition (gas lamang, walang RF, pinupuno ang tube at pinapatatag ang presyon); deposition 1-2-3 (naka-on ang RF, ipinapasok ang SiH4 at NH3 upang bumuo ng tatlong SiNx layers na may unti-unting pagbaba ng Si-N ratio, dahil ang mas mataas na Si-N ratio ay nagbibigay ng mas mataas na refractive index); deposition 4 (naka-on ang RF, SiH4, O2 at NH3 na bumubuo ng SiONx layer); deposition 5 (naka-on ang RF, SiH4 at O2 na bumubuo ng SiO2 layer); at N2 purging ng mga linya at tube upang alisin ang reactive gas at maiwasan ang pagsabog ng SiH4 kapag binuksan ang pinto ng furnace.

9. Screen Printing (Metallization)

Matapos ang texturing, diffusion at coating na kumpletuhin ang PN junction at passivation, ang cell ay maaaring makabuo ng kasalukuyang sa ilalim ng liwanag. Upang makuha at makolekta ang kasalukuyang ito, ang front at rear electrodes ay naka-print sa ibabaw ng cell, karaniwang sa pamamagitan ng screen printing, drying at sintering.

Ang screen printing system ay binubuo ng limang elemento: squeegee, ink (paste), screen, substrate (wafer) at printing platform. Ang angkop na pagganap ng pag-print ng paste (viscosity, shear-thinning ability) ay ang prerequisite para sa malakihang mass printing, at ang screen mesh count, wire diameter at dinisenyong line width ay higit na tumutukoy sa naka-print na morpolohiya. Sa operasyon, ang paste ay dumadaan sa patterned mesh openings, at ang squeegee ay naglalapat ng presyon habang gumagalaw sa screen, pinipiga ang paste mula sa pattern openings papunta sa wafer. Ang viscosity ng paste ay nagpapanatili nito na nakadikit sa loob ng saklaw, at ang squeegee ay nagpapanatili ng linear contact sa screen at substrate, ang contact line ay gumagalaw kasama ng squeegee upang makumpleto ang print stroke.

Ang paste ay dapat mag-alok ng mahusay na printability para sa mass production, magandang ohmic contact sa emitter para sa mababang contact resistivity at mas mataas na FF, minimal na pinsala sa emitter upang limitahan ang metallization-induced Voc loss, at ang pinakamababang posibleng bulk resistivity upang mabawasan ang kasalukuyang pagkawala. Ang mga hakbang sa proseso ay: pagpapatuyo upang sumingaw ang mga organiko sa paste; pre-sintering upang matunaw ang glass frit, matunaw ang mga silver particle at buksan ang passivation layer; sintering upang matunaw ang mas maraming metal sa salamin at pagdikitin ito; at pagpapalamig upang ang metal na natunaw sa salamin ay mag-precipitate sa ibabaw, na bumubuo ng ohmic contact sa pagitan ng metal at semiconductor.

Konklusyon

Ang proseso ng paggawa ng TOPCon ay isang tiyak na pagkakasunod-sunod ng mga hakbang ng texturing, doping, passivation, deposition, annealing at metallization, bawat isa ay idinisenyo upang i-maximize ang carrier selectivity at mabawasan ang recombination para sa mas mataas na conversion efficiency.

Pananaw ng ooitech: naniniwala ang ooitech na ang mataas na kahusayan ng TOPCon ay nagmumula sa synergy ng tunnel oxide at passivated contact technology, kung saan ang bawat hakbang ng paglilinis, deposition at annealing ay nagtutulungan upang itulak ang mga limitasyon ng carrier selectivity at surface passivation.