Sors: pv-manufacturing.org
L-industrija PV tiddependi fuq wejfers tas-silikon multikristallini u monokristallini biex timmanifattura ċelloli solari. Flimkien jirrappreżentaw kważi 90% tal-materjal kollu tas-substrat tal-wejfer użat fl-industrija. Minħabba orjentazzjonijiet differenti tal-qamħ fi ħdan l-istess wejfer, inċiżjoni alkalina ma tistax tintuża biex tissawwar silikon multikristallin, għax dan jirriżulta f'tessut mhux uniformi fuq il-wiċċ bħala ħbub differenti jinqabdu b'rati differenti. Is-wejfers tas-silikon monokristallini b'orjentazzjoni [100] huma l-iktar tip komuni ta 'wejfer monokristallin fl-industrija minħabba li jista' jkun minsuġ faċilment bl-użu ta 'sustanza alkalina eċċhant, pereżempju KOH. Is-silikon jikkristallizza fi kannizzata kubika tad-djamanti (żewġ kannelli kubi ċċentrati fuq il-wiċċ inter-penetranti) u tidher fil-Fig. 1. Il-linji blu, ħodor u ħomor fil-Fig. 1 jirrappreżentaw il- [100], [110] u [111] ajruplani, rispettivament.
Figura 1Rappreżentazzjoni tal-kannizzata kubika tad-djamant ta 'kristall tas-silikon u r-rappreżentazzjoni tal-pjani differenti kif indikat b'linji kkuluriti.
Figura 1Rappreżentazzjoni tal-kannizzata kubika tad-djamant ta 'kristall tas-silikon u r-rappreżentazzjoni tal-pjani differenti kif indikat b'linji kkuluriti.
L-inġenji alkalini etch [100] uċuħ tas-silikon ħafna iktar malajr minn [111] uċuħ tas-silikon, li hija l-bażi għall-proċess ta 'inċiżjoni anisotropika użat biex issir in-nisġa tal-piramida. Id-differenza ewlenija bejn l-inċiżjoni tal-ħsara fis-serrieq u n-nisġa hija r-rata tal-inċiżjoni. Biex tiżdied l-anisotropija tal-proċess ir-rata tal-inċiżjoni għandha tkun baxxa, jiġifieri 2 µm / min jew inqas. Biex twettaq rati ta 'etch aktar baxxi, jew it-temperatura tal-proċess tista' titbaxxa u / jew il-konċentrazzjoni tal-eċċhant titnaqqas. Pereżempju, riċetta ta 'nisġa tipika li tuża konċentrazzjoni KOH ta' 1-2% (meta mqabbla ma 'konċentrazzjoni ta' 30-40% fit-tneħħija tal-ħsara lis-serrieq) f'70-80 ° C. Ir-riżultat huwa wiċċ popolat bi piramidi randomised ibbażati fuq il-kwadru fejn il-ġnub huma ffurmati minn [111] pjani u l-bażi hija l-[100] pjan. Dan huwa muri fil-Fig 2. Fir-realtà, il-piramidi nċiżi mhumiex tetraedri bbażati fuq il-kwadru perfetti b'angolu bażi, a, ta '54.74 °. Għall-biċċa l-kbira tal-proċessi ta 'nisġa industrijali a hija bejn 49 u 53 °. Dan għaliex it-tarf tal-piramida huwa nċiż għall-itwal żmien.
Figura 2Piramidi kwadri każwali fuq il-wiċċ tas-silikon. It-tarf tal-bażi huwa 5-6 µm.
Is-soluzzjoni tat-tessut tinkludi wkoll isopropanol (jew addittiv industrijali ieħor). Isopropanol jaġixxi bħala surfactant li jtejjeb it-tixrib tal-wiċċ u jiżgura li H2gass (rilaxxat mill-inċiżjoni) ma jeħelx mal-wiċċ. Jekk l-isopropanol ma jintużax, "hillocks" tondi jistgħu jiffurmaw minħabba H2bżieżaq li jimblukkaw ir-rata tal-inċiżjoni fil-wiċċ. Isopropyl inaqqas it-tensjoni tal-wiċċ u jippermetti H2bżieżaq biex jerħu mill-wiċċ aktar faċilment.
Hemm ħafna fatturi li jikkontribwixxu għall-kwalità tat-tessut:
Ir-riżultat tat-tessut jiddependi fuq il-wiċċ inizjali.
Il-proċess huwa sensittiv għall-preżenza ta 'silikati residwi mill-inċiżjoni tal-ħsara fis-serrieq.
Il-bilanċ bejn in-nukleazzjoni tal-piramida u l-qerda tal-piramida.
L-inċiżjoni żejda tista 'twassal għall-qerda tal-piramidi.
L-evaporazzjoni ta 'Isopropanol isseħħ wara li t-temperatura tal-banju tilħaq 90 ° C.
Isopropanol għandu funzjoni li tixxarrab - twaqqaf il-bżieżaq H2 milli jeħlu mal-wiċċ.
Il-ventilazzjoni hija importanti, iżda tista 'taffettwa r-rata ta' evaporazzjoni tal-isopropanol
It-tul ta 'żmien tipiku tal-proċess huwa ta' 15-20 minuta, għalhekk ir-rata ta 'evaporazzjoni għandha tiġi mmonitorjata.
Ċirkolazzjoni tal-lott - tbaqbieq bin-N2jista 'jgħin biex iżomm il-komponenti tal-banju mħallta sew.
Tessut korrett huwa importanti minħabba li n-nisġa tal-wiċċ hija direttament relatata mal-kapaċità taċ-ċellola solari li taħsad id-dawl u tiġġenera kurrent. L-istrutturar tal-uċuħ itejjeb il-kurrent taċ-ċellula permezz ta 'tliet mekkaniżmi distinti.
Riflessjoni tar-raġġi tad-dawl minn wiċċ angolat fuq ieħor ittejjeb il-probabbiltà ta 'assorbiment.
Il-fotoni rifrattati fis-silikon se jinfirxu f'angolu, u jżidu t-tul effettiv tal-passaġġ tagħhom fiċ-ċellola, li min-naħa tiegħu jżid iċ-ċans ta 'ġenerazzjoni ta' par ta 'toqob ta' elettroni.
Fotoni ta 'wavelength twila riflessi mill-wiċċ ta' wara jiltaqgħu ma 'wiċċ tas-silikon angolat, u jtejbu ċ-ċans li jkunu riflessi internament (nsib tad-dawl)
Tessut tajjeb għandu jwassal għal riflettività aktar baxxa għall-firxa viżibbli kollha tal-mewġ.
Fil-Fig. 6, ir-riflettività differenti għal ħinijiet ta 'inċiżjoni differenti hija mfassla bħala funzjoni ta' wavelength. Għal texturing ottimali, id-daqs tal-piramidi għandu jkun ta '3-10 µm (daqs tat-tarf fil-bażi) u l-kopertura tal-wiċċ għandha tkun qrib il-100%.
