ซิลิคอนไนไตรด์ในเซลล์แสงอาทิตย์- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์เป็นรากฐานสำคัญของภาคส่วนพลังงานทดแทน และการปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเซลล์แสงอาทิตย์ถือเป็นการวิจัยที่มุ่งเน้นมาโดยตลอด ในบรรดาวัสดุมากมาย ซิลิคอนไนไตรด์ - เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ ) มีบทบาทสำคัญในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์

ซิลิคอนไนไตรด์: การเคลือบอเนกประสงค์

โดยทั่วไปแล้ว ซิลิคอนไนไตรด์ (SiNx) จะถูกนำไปใช้เป็นฟิล์มบางๆ บนพื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งทำหน้าที่ได้หลายอย่าง บทบาทหลักของมันคือในฐานะ เคลือบสารป้องกันแสงสะท้อน -ARC). When sunlight hits the surface of a silicon wafer, a large portion of it is reflected due to the difference in refractive index, leading to fewer photons entering the cell. A silicon nitride film has a refractive index that is in between that of air and silicon. By precisely controlling its thickness, the film can use the interference of light to significantly reduce reflection, allowing more photons to be absorbed by the cell and thus increasing the solar cell's efficiency.

นอกจากนี้ฟิล์มซิลิคอนไนไตรด์ยังทำหน้าที่เป็น เลเยอร์ทู่ - บนพื้นผิวและขอบของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน มีพันธะและข้อบกพร่องห้อยอยู่มากมาย ข้อบกพร่องเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการรวมตัวกันใหม่สำหรับตัวพา (อิเล็กตรอนและรู) ทำให้ตัวพาที่สามารถรวบรวมมารวมตัวกันใหม่ก่อนที่จะถึงขั้วไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของเซลล์และแฟกเตอร์การเติม ฟิล์มซิลิคอนไนไตรด์ครอบคลุมและ "บรรเทา" ข้อบกพร่องที่พื้นผิวเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการรวมตัวกันของพาหะและปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์ เอฟเฟกต์การสร้างฟิล์มนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มความเสถียรและความน่าเชื่อถือของเซลล์ในระยะยาว

เทคโนโลยีการสะสมสำหรับซิลิคอนไนไตรด์

ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ โดยทั่วไปแล้วฟิล์มซิลิคอนไนไตรด์จะถูกเตรียมโดยใช้ การสะสมไอสารเคมีที่เสริมประสิทธิภาพด้วยพลาสมา -PECVD). This technique uses plasma to decompose silicon and nitrogen-containing gases (such as silane, SiH4, and ammonia, NH3) at relatively low temperatures (usually below 450°C), which then deposit on the silicon wafer's surface to form a dense silicon nitride film. PECVD has become the mainstream choice in the photovoltaic industry due to its high deposition rate, excellent film quality, and relatively low-temperature requirements.

เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ : มากกว่าแค่ภาพยนตร์

ในขณะที่การใช้งานหลักของซิลิคอนไนไตรด์ในเซลล์แสงอาทิตย์จะอยู่ในรูปแบบฟิล์มบาง เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ ฟอร์มก็น่าสังเกตเช่นกัน ในฐานะเซรามิกโครงสร้างขั้นสูง เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์มีชื่อเสียงในด้านความแข็งสูง เสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี แม้ว่าจะไม่ได้ใช้โดยตรงในพื้นที่แอคทีฟของเซลล์แสงอาทิตย์ แต่ในอุปกรณ์การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง เช่น อุปกรณ์จับยึดหรือชิ้นส่วนที่ใช้สำหรับกระบวนการที่อุณหภูมิสูง เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์อาจใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านความต้านทานความร้อนและการสึกหรอที่เป็นเอกลักษณ์ เพื่อรองรับสายการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ

แนวโน้มในอนาคต

เนื่องจากเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงก้าวหน้าต่อไป ความต้องการเอฟเฟกต์การป้องกันแสงสะท้อนและฟิล์มทึบแสงก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน การวิจัยในอนาคตอาจเกี่ยวข้องกับการพัฒนากระบวนการสะสมของซิลิคอนไนไตรด์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและสำรวจโครงสร้างฟิล์มซิลิคอนไนไตรด์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การเคลือบป้องกันการสะท้อนแสงหลายชั้นหรือฟิล์มซิลิคอนไนไตรด์เจือ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ให้ดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ การรวมซิลิคอนไนไตรด์เข้ากับวัสดุขั้นสูงอื่นๆ เพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพของเซลล์และต้นทุนจะเป็นหัวข้อการวิจัยที่สำคัญ

โดยสรุป ซิลิคอนไนไตรด์เป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนสมัยใหม่ จากฟังก์ชั่นฟิล์มบางระดับจุลภาคในการป้องกันการสะท้อนแสงและการทู่ไปจนถึงการใช้งานในวงกว้าง เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ ในการผลิตอุปกรณ์ กลุ่มผลิตภัณฑ์ซิลิคอนไนไตรด์เป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์