# UVID sa TOPCon Solar Cells: Non-Contact IV Testing > Isang pag-aaral sa UV induced degradation (UVID) sa TOPCon solar cells gamit ang non-contact IV testing, ToF-SIMS at depth-profiling XPS upang ipakita ang hydrogen at ![UVID sa TOPCon Solar Cells: Non-Contact IV Testing](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260804/17aeb9818f648b0a8226d34423b2a293.webp) - ** Jerry - ** 2026-08-04 - ** 298 Views - ** [Blog](./Blog.html) Ang responsibilidad sa editoryal para sa artikulong ito ay nasa **Wuhan Ooi Photoelectric Technology Co., Ltd.** Isinulat at sinuri ng pangkat editoryal ng Ooitech. Tingnan ang aming [patakaran sa editoryal](/editorial-policy.html) para sa kung paano kami nagsusulat, saan ginagamit ang mga AI tool, at kung paano humiling ng pagwawasto. ## UVID sa TOPCon Solar Cells: Non-Contact IV Testing **Mabilis na sagot:** Ang pananaliksik sa UVID ng TOPCon cells ay gumagamit ng non-contact IV testing dahil ang degradation ay lumalala sa paglipas ng exposure time at ang pagsukat mismo ay hindi dapat magbago sa sinusukat. Ang pagprobe sa isang cell upang kumuha ng IV reading ay bahagyang nakakasira sa metallisation, na magpapatong-patong sa paulit-ulit na pagsukat at gagawing hindi mabasa ang degradation curve. Ang mga non-contact na pamamaraan ay nagbabasa ng cell sa optikal na paraan, kaya ang parehong sample ay maaaring subaybayan sa buong UV exposure sequence. Ang mga stress conditions sa gawaing ito ay gumagamit ng UV exposure sa 60 °C sa 120 nm, 400 nm at 500 nm spectral ranges, na may mga sample na itinalagang UV60. Ang kalamangan ng TOPCon kumpara sa mga naunang arkitektura ay nagmumula sa surface passivation at carrier selectivity nito, at ang UVID ang mekanismong umaatake nang eksakto sa mga katangiang iyon, kaya ito ay sinusubaybayan nang hiwalay mula sa damp-heat performance. PV Module Manufacturing · ni Jerry, Ooitech ## Introduction [TOPCon](https://www.ooitech.com/what-is-topcon-solar-cell-a-complete-guide-to-tunnel-oxide-passivated-contact-technology.html) solar cells na ngayon ang nangingibabaw sa PV market dahil sa matibay na surface passivation at carrier-selective contacts. Ngunit ang outdoor operation ay naglalantad ng tunay na kahinaan: UV induced degradation, o UVID. Pagkatapos ng UV60 irradiation, bumaba ang efficiency nang hanggang 6.72%. Karamihan sa mga naunang gawain ay sinisi ang UVID sa high-energy photons na sumisira sa Si–H bonds at naglalabas ng free hydrogen. Bahagi lamang iyon ng kuwento. Ang solar UV spectrum ay sumasaklaw sa malawak na 3.1–4.43 eV energy range, kaya ang interaksyon nito sa front-surface layers ay lumalampas sa isang Si–H rupture pathway. At ang front Al₂O₃ / SiNₓ stack ay mas mahina laban sa UV kaysa sa rear side. Malaki ang naitutulong ng non-contact IV tester dito. Ito ay non-destructive, gumagamit ng zero consumables, tumatakbo sa millisecond speed, gumagana sa BC at busbar-free designs, at kumukuha ng IV, EQE at PL parameters sa isang shot. Gumagamit ang pag-aaral na ito ng ToF-SIMS at depth-profiling XPS upang subaybayan ang element distribution at chemical bond changes sa Al₂O₃ / SiNₓ layers bago at pagkatapos ng UV60. Ang natuklasan: ang N–H bond breaking ay pangalawang hydrogen source kasama ng Si–H. Ang Al–O bonds sa amorphous Al₂O₃ ay nasisira ng UV at lumilikha ng malaking bilang ng oxygen vacancies. Ang hydrogen at oxygen mechanisms ay nagpapatong-patong at nagpapalala sa surface recombination, na nagbibigay ng malinaw na direksyon para sa pagpapabuti ng passivation reliability. ## Experimental Method (a) TOPCon solar cell structure schematic (b) symmetric front-structure sample (c) symmetric rear-structure sample Ang symmetric front-structure samples (SiNₓ/Al₂O₃/n-Si/Al₂O₃/SiNₓ) at symmetric rear-structure samples (na may SiOₓ/n⁺-poly-Si layer) ay inihanda. Ang UV aging ay isinagawa sa module level. Ang light source ay pangunahing UV-A na may humigit-kumulang 11% UV-B, sa ilalim ng 60°C at 30% humidity. Spectral irradiance ng UV light source ## Front vs Rear Structure: Paghahambing ng UV Resistance Mga pagbabago sa (a) τeff sa injection carrier concentration na 1×10¹⁵ cm⁻³, (b) iVoc, at (c) single-side J₀ para sa symmetric front- at rear-structure samples sa panahon ng UV exposure Ang symmetric rear structure ay halos hindi nagdegrade pagkatapos ng 60 kWh·m⁻² ng UV exposure. Ang 120 nm makapal na poly-Si layer nito ay sumisipsip ng halos lahat ng UV light at nagbibigay ng epektibong shielding. Iba ang kuwento ng front structure. Bumaba ang τeff mula 2895.6 μs hanggang 1552.8 μs. Bumaba ang iVoc mula 735.5 mV hanggang 715.2 mV. Tumalon ang single-side J₀ hanggang 18.4 fA·cm⁻², humigit-kumulang tatlong beses ang initial value. Ang Al₂O₃ / SiNₓ passivation ay labis na nagdegrade. ## Ebolusyon ng Chemical Composition Intensity depth profiles ng (a) hydrogen at (b) oxygen sa polished symmetric front-structure sample bago at pagkatapos ng UV60, na sinusukat ng ToF-SIMS Ipinapakita ng ToF-SIMS na ang hydrogen concentration ay malinaw na tumataas pagkatapos ng UV exposure, lalo na sa loob ng SiNₓ layer. Ang N 1s XPS depth profiling ay nagpapakita na sa SiNₓ / Al₂O₃ interface, ang N–H bond fraction ay bumaba mula 9.64% hanggang 5.97%. Kaya ang N–H bond breaking ang pangalawang hydrogen source bukod sa Si–H. Ang na-release na hydrogen ay nagdidi-puso patungo sa SiNₓ surface region at muling nagsasama sa silicon doon, kaya ang N–H fraction ay tumataas malapit sa surface na iyon. Ang oxygen ay may pantay na mahalagang kuwento. Bahagyang bumaba ang oxygen sa Al₂O₃ layer, habang tumaas ang oxygen sa SiNₓ/Al₂O₃ at Al₂O₃/Si interfaces. Ito ay nagtuturo sa Al–O bonds na nasisira at free oxygen na lumalabas. Ang Al–O bond energy sa ideal crystal ay humigit-kumulang 5.3 eV. Ngunit sa amorphous Al₂O₃, ang under-coordinated aluminum ions at oxygen vacancies ay nagtatrap ng electrons at nagiging negatively charged, na nagpapababa sa activation energy para sa katabing Al–O bond rupture sa humigit-kumulang 2.4 eV. Ibig sabihin, ang 400 nm UV light (3.1 eV) ay sapat na upang basagin ang mga ito. N 1s depth-profiling XPS spectra sa iba't ibang interfaces ng Al₂O₃/SiNₓ layer bago at pagkatapos ng UV60, na may fitted curves para sa N–Si (397.5 eV) at N–H (399.5 eV) bonds Ipinapakita ng O 1s XPS ang lattice oxygen (OI) na nagko-convert sa oxygen vacancies (OII). Sa Al 2p spectra, bumaba ang Al₂O₃ fraction mula 69.99% hanggang 60.36% habang tumaas ang Al–OH mula 30.01% hanggang 39.64%. Sa Si 2p spectra, tumaas ang Si²⁺ habang bumaba ang higher-valence silicon. Ang mga electron na inilabas kapag nabuo ang oxygen vacancies ay nagpapababa sa silicon mula sa mas mataas na oxidation states. Sa kabuuan, ang mga pagbabagong ito sa oxygen, aluminum at silicon bonding ay nagpapakita na ang kalidad ng Al₂O₃ film ay nagdusa na. ## Pagkasira ng Electrical Performance EQE at reflectance curves ng TOPCon solar cell bago at pagkatapos ng UV60 Pagbabago sa front contact resistivity ng TOPCon solar cell sa panahon ng UV60 exposure Ang reflectance ay nanatiling halos hindi nagbago pagkatapos ng UV60. Ang EQE ay nagpakita ng katamtamang pagbaba sa short-wavelength region sa ibaba 500 nm, na tumutugma sa mas malakas na front-surface recombination. Ang front contact resistivity ay tumaas nang halos linear sa UV dose, na umabot sa 4.1 mΩ·cm², humigit-kumulang 8.6 beses na mas mataas. Ang dahilan: ang free hydrogen at oxygen na nabuo sa passivation layer ay nagdidi-puso sa electrode interface at nakikibahagi sa redox reactions. Ginagawa rin ng UV ang water molecules sa silver surface na hydroxyl radicals, at magkasama silang kinakalawang ang metal electrode. Mga rate ng pagbaba ng electrical performance sa panahon ng UV60 exposure: (a) Voc (b) Jsc (c) FF (d) Eff Bumaba ang Voc ng 3.46% relative, dahil sa front-surface passivation degradation at tumataas na J₀. Bumaba ang FF ng 2.82%, dahil sa mas mataas na front contact resistivity. Bumaba lamang ang Jsc ng 0.64%, dahil limitado ang short-wavelength EQE loss. Ang huling photoelectric conversion efficiency loss ay umabot sa 6.72%. ## Konklusyon Ang front SiNₓ/Al₂O₃ na istruktura ng TOPCon cells ay mas mahina laban sa UV kaysa sa rear na istruktura. Sa ilalim ng UV, ang Si–H at N–H na mga bono ay nasisira nang sunod-sunod at naglalabas ng libreng hydrogen. Ang Al–O na mga bono sa amorphous Al₂O₃ ay nasisira sa ilalim ng UV, naglalabas ng libreng oxygen at lumilikha ng malaking bilang ng oxygen vacancies. Ang Al₂O₃ ay nagbabago tungo sa Al–OH at nagbabago ang valence ng silicon. Ang dalawang mekanismo ng degradation na ito, hydrogen at oxygen, ay nagsasama-sama at nagpapalala ng surface recombination. Idagdag pa ang matalim na pagtaas ng front contact resistivity, at ang resulta ay 6.72% na pagkawala ng efficiency. Ang pag-aaral ay nag-aalok ng kapaki-pakinabang na sanggunian para sa pag-unawa sa TOPCon UVID at para sa pagpapabuti ng pangmatagalang pagiging maaasahan ng passivation layers. ## Pananaw ng Ooitech Patuloy na pinapatunayan ng UVID na ang front stack ang lugar kung saan talagang sinusubok ang pagiging maaasahan, kaya kung paano mo itatayo at kokontrolin ang SiNₓ/Al₂O₃ deposition at encapsulation sa isang module line ay kasinghalaga ng cell recipe. Sa aming turnkey TOPCon at PERC module lines, nakikita namin ang parehong aral sa layup, lamination at EL side, ang maliliit na pagpili sa proseso ang nagtatakda kung ang mga panel ay makakayanan sa labas nang maraming taon. Kung gusto mo ng mas hands-on na pananaw mula sa factory floor, ang Ooitech YouTube channel sa [www.youtube.com/ooitech](http://www.youtube.com/ooitech) ay sulit i-follow. Kaugnay: [TOPCon UVID at ang r-UVID / ir-UVID split](https://www.ooitech.com/topcon-uvid-reversible-and-irreversible-uv-degradation.html) nagpapaliwanag kung bakit nagbabasa nang iba ang parehong module depende sa kung kailan kinuha ang pagsukat. ## Karagdagang pagbabasa at datos sa background Pampublikong sangguniang materyal sa paksang ito, na inilathala ng mga organisasyong nagpapanatili ng technology roadmap at market data ng industriya: - [Fraunhofer ISE — Ulat sa Photovoltaics](https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html) - [U.S. Department of Energy — Photovoltaics](https://www.energy.gov/eere/solar/photovoltaics) - [VDMA — International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV)](https://www.vdma.org/international-technology-roadmap-photovoltaic) --- ##### Mga Tag : ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp) ### Humiling ng Quote Lahat ng upload ay secure at kumpidensyal. ## Naghahatid kami ng expertise na maaasahan mo aming serbisyo Direct-from-Factory Equipment. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg) ### Mga Kalamangan na Cost-Effective Naghahatid kami ng pambihirang halaga, pinalalaki ang mga resulta habang ino-optimize ang badyet para sa mga kliyente. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg) ### Ang Aming Experienced Team Ang aming mga bihasang propesyonal ay dalubhasa sa mga makabagong solusyon at mga pasadyang estratehiya. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg) ### 15+ Taon ng Karanasan sa Industriya Ang malalim na kadalubhasaan ay nagsisiguro ng maaasahan, may kamalayan sa uso, at napatunayang mga resulta para sa tagumpay. ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp ) ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp) ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ## Ano ang Sinasabi ng Aming Kliyente Sabi tungkol sa amin Pinupuri ng mga testimonya ng kliyente ang aming malalim na pag-unawa sa kanilang mga hamon, na humahantong sa mga makabagong solusyon at matibay na ROI. Ang mga pangmatagalang pakikipagtulungan—ang ilan ay mahigit isang dekada—ay nagpapakita ng kanilang tiwala at kasiyahan. Ang kanilang mga kuwento ng tagumpay ay nagtutulak sa amin na patuloy na malampasan ang mga inaasahan. [Alamin Pa **](#quote-form) ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Maraming salamat muli sa napakalaking tulong para sa pagpapabuti at pag-aayos ng pabrika at pati na rin sa pagtuturo sa mga manggagawa kung paano gamitin ang mga makina ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1757479675272137.webp) ### Mark BIPV Philippines ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Salamat sa Ooitech sa pagbibigay ng ganap na awtomatikong kagamitan sa produksyon—napakahusay ng inyong pag-install at serbisyo pagkatapos ng benta. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041720921238.webp) ### Amjad ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Salamat sa Ooitech sa pagbibigay ng lubos na angkop na kagamitan sa eksperimento ng BC solar cell. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1776426122864564.webp) ### KTECH ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) salamat sa propesyonal na suporta ng ooitech at sa on time na after service. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1784509010217979.webp) ### Diarra Mula sa Africa ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Isang lalaking may malaking puso. Maraming salamat sa iyong pagbisita Mr Wu. Maraming salamat sa mga serbisyong ibinigay sa pag-install ng kagamitan at pagsasanay sa aking mga estudyante. Ang pinakamabait na tao at propesyonal sa kanyang larangan ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041716444445.webp) ### Jizzakh Polytechnic Institute ## Aming Pinakabagong mga Produkto ![IEC 61215 & 61730 Test Equipment: 0.1-10kV, 2600mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032716200590.webp) - [** Rachael](./solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html) - [** 92599](./solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html) ### IEC 61215 & 61730 Test Equipment: 0.1-10kV, 2600mm Nag-aalok ang Ooitech ng kumpletong hanay ng kagamitan sa pagsubok ng solar panel para sa IEC61215 at IEC61730 certification, kabilang ang mga visual inspection station ![Makina sa Paggawa ng Solar Panel: Pagpili ng Iyong Unang Linya](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774942832346689.webp) - [** ooitech](./solar-panel-making-machine.html) - [** 73](./solar-panel-making-machine.html) ### Makina sa Paggawa ng Solar Panel: Pagpili ng Iyong Unang Linya Pagbili ng iyong unang makina sa paggawa ng solar panel: ang 9 na hakbang sa pagbuo, semi-awtomatiko kumpara sa awtomatiko, staffing, mga pangangailangan sa pasilidad at mga pagsusuri sa quotation. ![ST-TLD3A+ IV Tester – Flash at Performance ng PV Module](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774514799764615.webp) - [** Rachael](./Solar-Panel-IV-Tester-ST-TLD3A-SMTL-V21-3A-Professional-PV-Module-Testing-Equipment.html) - [** 38332](./Solar-Panel-IV-Tester-ST-TLD3A-SMTL-V21-3A-Professional-PV-Module-Testing-Equipment.html) ### ST-TLD3A+ IV Tester – Flash at Performance ng PV Module ST-TLD3A+ / SMTL-V21.3A+ solar IV tester – A+ spectrum, tests mono, poly, TOPCon, HJT, IBC & thin film. Accurate I-V/P-V curves for full module ![OTZK Solar Panel Framing Machine: ±1mm, 2000x1100mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774608426614052.webp) - [** Rachael](./solar-panel-framing-machine-with-punching-function-and-otzk-a-full-automatic-framing-machine-with-auto-dispensing-glue-ooitech.html) - [** 20455](./solar-panel-framing-machine-with-punching-function-and-otzk-a-full-automatic-framing-machine-with-auto-dispensing-glue-ooitech.html) ### OTZK Solar Panel Framing Machine: ±1mm, 2000x1100mm Nag-aalok ang Ooitech ng high-performance solar panel framing machines kabilang ang hydraulic punching framing machine at OTZK-A full automatic framing machine ![AM050FH MBB Tabber Stringer: 6800 Strip/oras, ±0.05mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774262936967131.webp) - [** ooitech](./am050fh-mbb-pv-cell-soldering-stringer-fully-automatic-solar-cell-tabber-stringer-machine-ooitech.html) - [** 57120](./am050fh-mbb-pv-cell-soldering-stringer-fully-automatic-solar-cell-tabber-stringer-machine-ooitech.html) ### AM050FH MBB Tabber Stringer: 6800 Strip/oras, ±0.05mm Automatic solar cell tabber stringer: Ang AM050FH ay naghihinang ng multi-busbar cells na may laser half-cut at 1/3-cut sa isang platform, para sa MBB at half-cut lines. ![Aluminum Frame para sa Solar Panel: Mga Sukat at Anodizing](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032713454036.jpg.webp) - [** Rachael](./Solar-Panel-Aluminum-Frame-Manufacturing-Equipment-Professional-PV-Module-Frame-Production-Solutions.html) - [** 36647](./Solar-Panel-Aluminum-Frame-Manufacturing-Equipment-Professional-PV-Module-Frame-Production-Solutions.html) ### Aluminum Frame para sa Solar Panel: Mga Sukat at Anodizing Solar panel aluminum frame, anodized at gupit para sa G1/M6/M10/M12 module sizes, na may kumpletong extrusion, cutting at corner-key supply mula sa isang linya.