Роль PECVD в сонячних елементах

PECVD (плазмове хімічне осадження з парової фази) є одним із основних процесів у виробництві фотоелектричних елементів. Він в основному використовується для нанесення ключових функціональних плівок (таких як нітрид кремнію-SiNx) на поверхню кремнієвих пластин для досягнення функцій антивідблиску та пасивації поверхні. Лоток PECVD відіграє ключову роль у цьому процесі, забезпечуючи рівномірність осадження плівки, хорошу стабільність кремнієвих пластин і ефективну роботу обладнання. Він може ефективно генерувати щільні плівки за нижчих температур (300–400°C), активуючи хімічні реакції через плазму, значно покращуючи ефективність фотоелектричного перетворення батареї.

Який робочий процес PECVD у фотоелектричних елементах?

1. Попередня обробка кремнієвої пластини

Після процесу дифузії кремнієва пластина утворює PN-перехід, а після травлення для видалення крайового легуючого шару вона переходить на стадію PECVD. Поверхневі забруднення (такі як органічні залишки та іони металів) необхідно ретельно очистити, щоб забезпечити адгезію плівки.

2. Завантаження та створення вакуумного середовища

Кремнієві пластини рівномірно поміщаються на човен PECVD і направляються в реакційну камеру за допомогою роботизованої руки. Камера вакуумована до 10⁻²–10⁻³ торр, щоб виключити вплив кисню та вологи.

3. Плазмова активація та осадження тонкої плівки

Введення газу: Силан (SiH₄) і аміак (NH3) змішуються в пропорціях і вводяться в реакційну камеру.

Радіочастотне джерело збуджує плазму: електричне поле високої частоти (наприклад, 13.56 МГц) іонізує газ, утворюючи високоактивні вільні радикали, такі як SiH₃⁻ і NH₂⁺.

Поверхнева реакція: вільні радикали реагують на поверхні кремнієвої пластини з утворенням аморфного нітриду кремнію (a-SiNx:H), а товщина регулюється на 70–80 нм для оптимізації поглинання світла (показник заломлення ~2.0).

4. Посилення ефекту відпалу та пасивації

Після осадження використовується інфрачервоний відпал (300–450°C), щоб зняти напругу плівки, і атоми водню дифундують до дефектів на поверхні кремнію для досягнення хімічної пасивації (зниження швидкості поверхневої рекомбінації).

5. Охолодження та видалення

Човен PECVD виходить із камери за допомогою конвеєрної системи, а кремнієва пластина переходить на наступний етап (наприклад, трафаретний друк) після охолодження до кімнатної температури.

Яке практичне використання човна PECVD?

Човни PECVD (або графітові човни PECVD) в основному використовуються у фотоелектричному полі для транспортування підкладок сонячних елементів у реакційну камеру PECVD. Ці човни зазвичай виготовляються з інших високотемпературних матеріалів, таких як графіт або кварц, і можуть витримувати високу температуру середовища в процесі PECVD. PECVD Boat безпосередньо впливає на рівномірність осадження та швидкість фрагментації.

· Перенесення підкладок: основна функція човна PECVD полягає в розміщенні підкладки сонячних елементів у реакційній камері PECVD для осадження тонкої плівки.

· Рівномірне нагрівання: завдяки рівномірному розподілу тепла переконайтеся, що підкладка підтримує постійну температуру протягом усього процесу, тим самим покращуючи якість і однорідність плівки.

· Стійкість до корозії: оскільки процес PECVD включає різні хімічні гази, човен PECVD повинен мати гарну стійкість до корозії, щоб забезпечити його цілісність під час тривалого використання.

Які конструктивні особливості човна PECVD?

Його конструкція повинна відповідати наступним вимогам:

Матеріал стійкий до високих температур і корозії:

Графіт, покритий кварцом або карбідом кремнію, зазвичай використовується, щоб протистояти плазмовій ерозії та високій температурі середовища (графітові човни потрібно регулярно замінювати, щоб уникнути забруднення частинками).

Структурна оптимізація:

Конструкція похилого слота: забезпечте рівномірний відстань між кремнієвими пластинами (5-10 мм) і уникайте коливань товщини плівки (цільова однорідність <5%).

Направляюча канавка по краях: оптимізуйте розподіл реактивного повітряного потоку та зменшіть різницю товщини плівки, спричинену ефектом краю.

Пристосування для великосерійного виробництва:

Сумісний із кремнієвими пластинами великого розміру (такими як M10/G12), потужність одного човна може досягати 200-300 штук, а виробнича потужність покращена (наприклад, один пристрій може обробляти 4000 штук на годину).

Інтегрований інтерфейс автоматичної коробки передач, співпрацює з AGV/роботичною рукою для реалізації безпілотної роботи.

Вартість і обслуговування:

Термін служби графітового човна становить близько 6-8 місяців, і його потрібно регулярно протравлювати (наприклад, розчином HF) для видалення залишків осаду.

Кварцові човни дорогі, але мають низький ризик забруднення та підходять для великомасштабного масового виробництва технології TOPCon/HJT.

Елемент для кварцу

Чому варто вибрати Semixlab?

Semixlab є провідним виробником і постачальником човнів PECVD у Китаї. Наша продукція для човнів PECVD включає графітові човни PECVD, кварцові човни PECVD тощо.

Ми можемо надати індивідуальні продукти та технічні послуги відповідно до ваших фактичних виробничих потреб. Фактично, з безперервним розвитком фотоелектричної промисловості безперервна оптимізація технології та обладнання PECVD сприятиме покращенню продуктивності фотоелектричних елементів і розширенню масштабів виробництва. Semixlab готовий співпрацювати з вами, щоб зробити більший внесок у індустрію фотоелектричних елементів.