সূত্র: www.intechopen.com/books/solar-cells/industrial-silicon-solar-cells
লিখেছেন মেহুল সি রাওয়াল এবং সুকুমার মাদুগুলা রেড্ডি
জমা দেওয়া: অক্টোবর 4th 2018 পর্যালোচনা: 29 জানুয়ারী 2019 প্রকাশিত: 15 ই মে 2019
ডিওআই: 10.5772 / ইঞ্চিচোপেন.84817
বিমূর্ত
অধ্যায়টি তার বর্তমান অবস্থার সাথে শিল্প সিলিকন সোলার সেল উত্পাদন প্রযুক্তি প্রবর্তন করবে। বাণিজ্যিক পি-টাইপ এবং উচ্চ দক্ষতা এন-টাইপ সৌর কোষ কাঠামো নিয়ে আলোচনা করা হবে এবং তুলনা করা হবে যাতে পাঠক শিল্পী সৌর কোষগুলিতে একটি শুরুর দিকে পেতে পারেন। টেক্সচারিং থেকে স্ক্রিন-মুদ্রিত ধাতবকরণ পর্যন্ত বিভিন্ন প্রক্রিয়া পদক্ষেপের একটি সংক্ষিপ্ত ওভার-ভিউ উপস্থাপন করা হয়েছে। মনো-স্ফটিক এবং মাল্টি-স্ফটিকের সিলিকন ওয়েফারের জন্য টেক্সচারিং প্রক্রিয়া সর্বশেষ প্রক্রিয়াগুলির সাথে পর্যালোচনা করা হয়েছে। বিচ্ছুরণ এবং বিরোধী-প্রতিফলনমূলক আবরণ জমা করার তাপীয় প্রক্রিয়াগুলির একটি ওভার-ভিউ উপস্থাপন করা হয়েছে। সৌর কোষ ধাতবকরণের জন্য সু-প্রতিষ্ঠিত স্ক্রিন-মুদ্রণ প্রক্রিয়াটি যোগাযোগের sintering জন্য দ্রুত-ফায়ারিং পদক্ষেপের সাথে প্রবর্তিত হয়। সৌর কোষ বৈশিষ্ট্যের জন্য বিভিন্ন পরামিতি সহ সৌর কোষগুলির চতুর্থ পরীক্ষার সূচনা করা হয়। বিভিন্ন প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জাম উত্পাদন সাম্প্রতিক বিকাশও প্রত্যাশিত ভবিষ্যতের প্রবণতা বরাবর আলোচনা করা হয়।
কীওয়ার্ডস
সিলিকন
সৌর কোষ
উত্পাদন
বহু স্ফটিক
মনো-স্ফটিক
টেক্সচারিং
1। পরিচিতি
ফোটোভোলটাইকস একটি গুরুত্বপূর্ণ পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি উত্স যা 2007 সালে 8GW থেকে ২০১৪ সালে 400GW তে দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে [1]। ক্রমবর্ধমান চাহিদার পাশাপাশি, পিভি সিস্টেমের ব্যয়ও 35.3 W / ডাব্লুপিন 1980 থেকে এটি গ্রহণে ত্বরান্বিত হয়ে 0.34 $ / ডাব্লুপিন 2017 এ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে [২]। সিলিকন (সি) যা মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক্স শিল্পের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হ'ল 1950 এর দশক থেকে [জিজি] জিটি; 90% [2] এর বাজার ভাগের সাথে সৌর কোষগুলির বহুল পরিমাণে ব্যবহৃত হয়। অধ্যায়টি বাণিজ্যিক সিলিকন সৌর কোষ তৈরির জন্য সাধারণ পদক্ষেপগুলি প্রবর্তন করবে। সৌর কোষের একটি সংক্ষিপ্ত ইতিহাস এবং বিভিন্ন সোলার সেল আর্কিটেকচারের সাথে সিলিকন স্তরগুলির ধরণের ওভার-ভিউ বিভাগে 2 এবং 3 এ প্রবর্তন করা হবে, ফলস্বরূপ, বানোয়াটে ব্যবহৃত ভিজা-রসায়ন এবং উচ্চ তাপমাত্রার পদক্ষেপগুলি বিভাগগুলিতে বর্ণিত হবে 4 এবং 5. বিভাগ 6 solar বাণিজ্যিক সৌর কোষগুলির জন্য আদর্শ বৈশিষ্ট্য পরামিতিগুলির সাথে ধাতবকরণ প্রক্রিয়া সম্পর্কে আলোচনা করবে। শেষ অবধি, ভবিষ্যতের রোডম্যাপ এবং প্রত্যাশিত প্রবণতাগুলি সমাপ্তি বিভাগে আলোচনা করা হবে।
২. সৌর কোষের বিবর্তন
'ফটোভোলটাইক এফেক্ট' এর আক্ষরিক অর্থ আলোর সংস্পর্শে যাওয়ার পরে একটি ভোল্টেজ তৈরি করা। ফরাসী পদার্থবিজ্ঞানী এডমন্ড বেকেরেল ১৮৩৯ সালে প্রথম বৈদ্যুতিন রাসায়নিক কোষে এই ঘটনাটি দেখেছিলেন, ব্রিটিশ বিজ্ঞানী ডব্লিউজিএডামস এবং রেডে ১৮ 1876 সালে সেলেনিয়াম দিয়ে তৈরি একটি শক্ত-রাষ্ট্রীয় যন্ত্রটিতে এটি পর্যবেক্ষণ করেছিলেন [৩]। 1950 এর দশকের পর থেকে, [জিজি] এলটি; 1% থেকে [জিজি] জিটি; 23% [2] এর বাণিজ্যিক সৌর কোষগুলির কর্মক্ষমতাতে দ্রুত অগ্রগতি হয়েছিল এবং সিলিকন তখন থেকেই ফটোভোলটাইক শিল্পের 'ওয়ার্ক-হর্স' হিসাবে কাজ করে চলেছেন। তারপর। সিলিকন সৌর কোষগুলির বিবর্তনটি ফিচার 1-এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 1. সিলিকন সৌর কোষের বিবর্তন। (ক) 1941: সৌর কোষটি প্রাপ্ত বয়স্ক জংশনের সাথে রিপোর্ট করা হয়েছিল, (খ) 1954: সোলার সেল পিএন জংশনটি ডোপান্ট প্রসারণের সাথে গঠিত, (গ) 1970: অ্যালুমিনিয়াম ব্যাক-পৃষ্ঠের ক্ষেত্রযুক্ত ভায়োলেট সেল, (ডি) 1974: ব্ল্যাক সেল সহ ব্ল্যাক সেল রাসায়নিকভাবে জমিনযুক্ত পৃষ্ঠ [3]।
১৯৪০-এর দশকে বেল ল্যাবরেটরিজগুলির রাসেল ওহলের দ্বারা প্রদর্শিত প্রথম সিলিকন সৌর কোষগুলি পুনরায় ইনস্টলকরণ প্রক্রিয়া চলাকালীন অপরিষ্কার পৃথকীকরণ থেকে গঠিত প্রাকৃতিক জংশনের উপর ভিত্তি করে ছিল [৩]। জংশনের অবস্থান এবং সিলিকন উপাদানের গুণমানের নিয়ন্ত্রণের অভাবে কোষগুলির [জিজি] এলটিটির দক্ষতা ছিল 1%। অহলের প্রদত্ত অঞ্চলগুলির নামকরণের নাম (পি-টাইপ: সাইড যা আলোকসজ্জা এবং এন-টাইপ: অন্য পক্ষ) তখন থেকেই সৌর কোষের নামকরণ কনভেনশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।
1950 এর দশকে, সিলিকনে ডোপেন্টদের জন্য উচ্চ-তাপমাত্রা বিস্তারের প্রক্রিয়াটিতে দ্রুত বিকাশ ঘটে। বেল ল্যাবরেটরিজের ব্যক্তি, ফুলার এবং চ্যাপলিন লিথিয়াম-ভিত্তিক ডোপিং সহ একটি 4.5% দক্ষ সৌর কোষ প্রদর্শন করেছে, যা বোরন প্রসারণের সাথে উন্নত 6% এ উন্নীত হয়েছে। সৌর কোষের কাঠামোর চারপাশে 'র্যাপ-আপ' ছিল (চিত্র 1 (খ)) শেডিং ক্ষতি এড়াতে পিছনে উভয় পরিচিতি সহ, তবে মোড়কের চারপাশের কাঠামোর কারণে উচ্চতর প্রতিরোধমূলক ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে। 1960 সালে, কোষের কাঠামোটি যেমন দেখানো হয়েছে তেমন বিকশিত হয়েছিলচিত্র 1 (গ)। যেহেতু অ্যাপ্লিকেশনটি স্থান অনুসন্ধানের জন্য ছিল, তাই সর্বোচ্চ বিকিরণ প্রতিরোধের জন্য 10Ω সেন্টিমিটারের উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা স্তর ব্যবহার করা হত। ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভূত যোগাযোগগুলি উভয় পক্ষেই ব্যবহৃত হয়েছিল, অন্যদিকে সিলিকন মনোক্সাইড লেপটি সামনের দিকের (এফএস) এন্টি-রিফ্লেকটিভ লেপ (এআরসি) হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল [3].
১৯ 1970০ এর দশকের গোড়ার দিকে এটি পাওয়া গিয়েছিল যে রিয়ার-সাইডে অ্যালুমিনিয়ামটি স্নেহযুক্ত থাকার ফলে 'ব্যাক-সারফেস ফিল্ড (আল-বিএসএফ)' নামে পরিচিত একটি ভারী ডোপড ইন্টারফেস গঠন করে এবং অমেধ্যগুলি অর্জন করার মাধ্যমে কোষের কার্যকারিতা উন্নত হয়েছে [3]। আল-বিএসএফ পিছনের দিকে ক্যারিয়ারগুলির পুনঃসংযোগ হ্রাস করে এবং তাই ভোল্টেজ এবং দীর্ঘ-তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের বর্ণালী প্রতিক্রিয়ার উন্নতি করে। জরিমানা এবং ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানযুক্ত আঙ্গুলগুলির বাস্তবায়ন জংশন ডোপিংয়ের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে এবং মৃত স্তরটিকে নির্মূল করে। টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের একটি টিআরসি (টিআইও)x) ব্যবহার করা হয়েছিল এবং এর বেধটি সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রতিচ্ছবি হ্রাস করার জন্য নির্বাচন করা হয়েছিল এবং সৌর কোষগুলিকে একটি বেগুনি চেহারা দেওয়া হয়েছিল। (১১১) উপরিভাগ উন্মোচনের জন্য (১০০) ওয়েফারের অ্যানিসোট্রপিক এচিং ব্যবহার করে ওয়েফারকে টেক্সচার করে আরও উন্নতি করা হয়েছিল। টেক্সচারিংয়ের ফলে হালকা ট্র্যাপিং উন্নত হয়েছিল এবং কোষগুলি একটি গা dark় মখমলের চেহারা দেয় gave উন্নত ঘর আর্কিটেকচারটি দেখানো হয়েছেচিত্র 1 (d)। 1976 সালে, রিটনার এবং আর্যান্ড্ট স্থিতিশীল সৌর কোষগুলি দক্ষতার সাথে 17% এর কাছে পৌঁছেছিলেন [3].
প্যাসিভেটেড ইমিটার সোলার সেল (পিইএসসি) ১৯৮–-১৯86৮ সালে ২০% দক্ষতার মাইলফলক অর্জন করেছিল। ধাতব / সিলিকন যোগাযোগের অঞ্চলটি PESC কোষগুলিতে মাত্র 0.3% ছিল, যখন ZnS / MgF এর একটি ডাবল স্তর ARC ছিল2উভয় কোষ কাঠামোতে ব্যবহৃত হয়েছিল। 1994 সালে, 24% এর দক্ষতার সাথে স্থানীয়ভাবে ডিফিউজড (পিইআরএল) সেলটি প্যাসিভেটেড এমিটার রিয়ার প্রদর্শিত হয়েছিল [3]। পিইএসসি কোষের তুলনায় পিইআরএল কোষ উভয় পক্ষের লাইট-ট্র্যাপিং এবং অক্সাইড-ভিত্তিক প্যাসিভেশনটির জন্য এফএসে পিরামিডগুলি উল্টিয়েছিল। রিয়ার-পাশের অক্সাইড প্যাসিভেশন স্তরও দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অভ্যন্তরীণ প্রতিবিম্বকে উন্নত করেছে এবং তাই বর্ণালী প্রতিক্রিয়াটি।
বিকশিত সৌর কোষের আর্কিটেকচার ছাড়াও, বর্ধিত থ্রুপুট, উন্নত প্রক্রিয়া-পদক্ষেপ এবং ব্যয় হ্রাসের ক্ষেত্রে উত্পাদনশীল ডোমেইনে অবিচ্ছিন্ন বিকাশ ঘটেছে। সি স্তরগুলি এবং বিভিন্ন ধরণের সৌর কোষের উত্পাদন সম্পর্কে একটি সংক্ষিপ্ত ওভার ভিউ পরবর্তী বিভাগে দেওয়া হয়েছে।
বাণিজ্যিক বাণিজ্যিক সিলিকন সোলার সেল প্রযুক্তি
অক্সিজেনের পরে সি পৃথিবীতে দ্বিতীয় বৃহত্তম প্রচুর পরিমাণে উপাদান এবং সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। 98% বিশুদ্ধতার ধাতববিদ্যার গ্রেড সিলিকন (এমজি-সি) উচ্চতর তাপমাত্রায় 1,500-2,000 [4] কার্বন সহ কোয়ার্টজ (সিও 2) গরম করার মাধ্যমে প্রাপ্ত হয় 4 99.99% বিশুদ্ধতার সৌর গ্রেড সিলিকন খণ্ডগুলি পেতে এমজি-সি আরও বিশুদ্ধ করা হয়েছে। পরিশোধিত সৌর গ্রেড সি খণ্ডগুলি পরে সিও ইনটগুলির মনো-স্ফটিক এবং মাল্টি-ক্রিস্টালিন ফর্মগুলি পেতে আরও প্রক্রিয়া করা হয়, যা সিলিকনের একটি বিশাল ভর। মনো-ক্রিস্টালিন সি-তে, পরমাণুগুলি পুরো উপাদান জুড়ে একই স্ফটিক অভিযোজনে সাজানো হয়। সৌর কোষগুলির জন্য, (100) ওরিয়েন্টেশনকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয় কারণ এটি পৃষ্ঠের প্রতিচ্ছবি হ্রাস করতে সহজেই টেক্সচারযুক্ত হতে পারে [5]। একাধিক স্ফটিক সি, নাম অনুসারে মনো-স্ফটিকের স্তরগুলির বিপরীতে সিআই উপাদানের একাধিক শস্য রয়েছে unlike বহু-স্ফটিক সি এর তুলনায় মনো-স্ফটিক উপাদানের উচ্চতর সংখ্যালঘু ক্যারিয়ারের জীবনকাল থাকে এবং তাই প্রদত্ত সৌর কোষ প্রযুক্তির জন্য উচ্চতর সৌর কোষের কার্যকারিতা।
মনো-ক্রিস্টালিন সি ইনগট তৈরির জন্য কোজোক্রালস্কি (সিজেড) পদ্ধতিটি চিত্র 2 (ক) এ চিত্রিত করা হয়েছে। ডোপ্যান্ট সহ উচ্চ বিশুদ্ধতা গলিত সিলিকন গলনাঙ্কের উপরে বজায় রাখা হয় এবং তারপরে একটি বীজ স্ফটিকটি খুব ধীর গতিতে টানানো হয় যাতে 300 মিমি ব্যাসের দৈর্ঘ্য এবং 2 মিটার দৈর্ঘ্য হয় [6]। গলিত সিলিকনটি পি-টাইপ বা এন-টাইপ ডোপ্যান্টের সাথে নির্দিষ্ট ধরণের মনো-ক্রিস্টালাইন সি ইনগট 200 কেজি পর্যন্ত পেতে পারে [২]। ইনগটস থেকে নেওয়া ওয়াফারগুলির বৃত্তাকার প্রান্ত থাকে এবং তাই আকৃতিটিকে 'পিচিউডো স্কোয়ার' বলা হয়। মাল্টি-ক্রিস্টালিন সিলিকন ইনগটগুলি উচ্চ বিশুদ্ধতা সি গলিয়ে তৈরি করা হয় এবং এগুলি সংশোধনমূলক প্রক্রিয়া [7] হিসাবে চিত্র 2 (খ) হিসাবে প্রদর্শিত হিসাবে বৃহত ক্রুশিবলে তাদেরকে স্ফটিক করে তৈরি করা হয়। প্রক্রিয়াটিতে সিজেড প্রক্রিয়াটির মতো কোনও রেফারেন্স স্ফটিক অভিযোজন নেই এবং তাই বিভিন্ন দিকের সিলিকন উপাদান তৈরি করে forms বর্তমানে মাল্টি-স্ফটিক সি ইনটসের ওজন [জিজি] জিটি; 800 কেজি [2] যা পরে ইট এবং ওয়েফারগুলিতে কাটা হয় এবং আরও সেরানো হয়।
সৌর কোষ তৈরির জন্য মনো-স্ফটিক এবং মাল্টি-ক্রিস্টালিন ওয়েফারের বর্তমান আকার 6 ইঞ্চি × 6 ইঞ্চি। সিউডো-বর্গাকার আকারের কারণে মনো-স্ফটিকের ওয়েফারের ক্ষেত্রটি কিছুটা কম হবে। সৌর কোষ তৈরির জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত বেস উপাদান হ'ল বোরন ডোপড পি-টাইপ সি স্তরগুলি। উচ্চ-দক্ষতা সৌর কোষ তৈরির জন্য এন-টাইপ সি সাবস্ট্রেটস ব্যবহার করা হয় তবে পি-টাইপের স্তরগুলির তুলনায় সিঙ্গেল বরাবর ইউনিফর্ম ডোপিং পাওয়ার মতো অতিরিক্ত প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ রয়েছে।
চিত্র ২. (ক) মনো-ক্রিস্টালিন ইনগটসের জন্য সিজেড প্রক্রিয়া এবং (খ) মাল্টি-স্ফটিকের ইনগোটের জন্য দিকনির্দেশক দৃ solid়ীকরণ প্রক্রিয়া।
দক্ষতা ব্যাপ্তির সাথে বিভিন্ন ধরণের সৌর কোষের বিস্তৃত শ্রেণিবিন্যাসটি চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে relatively মানক অ্যালুমিনিয়াম ব্যাক-সারফেস ফিল্ড (আল-বিএসএফ) প্রযুক্তিটি তার তুলনামূলক সহজ উত্পাদন প্রক্রিয়াটি সর্বাধিক সাধারণ সৌর কোষ প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি। এটি স্ক্রিন-প্রিন্টিং প্রক্রিয়া এবং এপি formation {5}} বিএসএফ গঠনের দ্বারা সম্পূর্ণ রিয়ার-সাইড (আরএস) আল ডিপজিশনের উপর ভিত্তি করে বিএসএফ যা পি-টাইপ সাবস্ট্রেটের পিছনের দিক থেকে ইলেকট্রনগুলি পিছনে ফেলে এবং কোষের কার্যকারিতা উন্নত করতে সহায়তা করে। আল-বিএসএফ সৌর কোষগুলির জন্য উত্পাদন প্রবাহটি চিত্র 4-এ দেখানো হয়েছে। বাণিজ্যিক সৌর কোষগুলির মানক নকশা গ্রিড-প্যাটার্ন এফএস এবং সম্পূর্ণ অঞ্চল আরএস পরিচিতি সহ।
চিত্র 3. বিভিন্ন ধরণের সৌর কোষের শ্রেণিবিন্যাস।
চিত্র 4. আল-বিএসএফ সৌর কোষের উত্পাদন প্রবাহ।
প্যাসিভেটেড ইমিটার রিয়ার কন্টাক্ট (পিইআরসি) সোলার সেল আল-বিএসএফ আর্কিটেকচারে রিয়ার-সাইড প্যাসিভেশন লেয়ার যুক্ত করে রিয়ার-সাইড প্যাসিভেশন এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিচ্ছবি উন্নত করতে উন্নত করে। অ্যালুমিনিয়াম-অক্সাইড উত্পাদনে প্রাপ্ত 21% এর কাছাকাছি গড় সৌর কোষের কার্যকারিতা সহ আরএস প্যাসিভেশনের জন্য উপযুক্ত উপাদান [8]। একটি বিদ্যমান আল-বিএসএফ সৌর সেল লাইন দুটি অতিরিক্ত সরঞ্জাম (আরএসে স্থানীয়করণের জন্য খোলার জন্য আরএস প্যাসিভেশন স্তর জমা এবং লেজার) দ্বারা পিইআরসি প্রক্রিয়াতে আপগ্রেড করা যেতে পারে।
বাকী তিনটি সেল আর্কিটেকচার হ'ল এন-টাইপ সি সাবস্ট্রেটের উপর ভিত্তি করে উচ্চতর দক্ষতা প্রযুক্তি। প্রচলিত উচ্চ তাপমাত্রা প্রসারণ-ভিত্তিক পিএন জংশনের বিপরীতে এ-সি হিটারোজংশন সৌর কোষে এন-টাইপ সি সাবস্ট্রেটের এফএস এবং আরএস-এ একটি সি স্তর রয়েছে। এই জাতীয় প্রযুক্তি কম তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াজাতকরণের অনুমতি দেয় তবে পৃষ্ঠতল ইন্টারফেসের মানের জন্য খুব সংবেদনশীল। এ-সি-ভিত্তিক হিটারোজংশন সোলার সেলটি বাণিজ্যিকভাবে স্যানিও বৈদ্যুতিক দ্বারা উত্পাদিত হয়েছিল, যা এখন প্যানাসনিক দ্বারা গ্রহণ করা হয়েছে [9]। ইন্টারজিডজিটেড ব্যাক কন্টাক্ট (আইবিসি) সোলার সেল ডিজাইনে, উভয় পরিচিতিই এফএস যোগাযোগের শেডিং ক্ষতিগুলি দূর করে পিছনের দিকে উপস্থিত থাকে। সাধারণত আইবিসি সৌর কোষগুলির জন্য, জংশনটি পিছনের দিকেও থাকবে। উচ্চ দক্ষতা এন-টাইপ আইবিসি সৌর কোষের প্রাথমিক উত্পাদকদের মধ্যে একটি হ'ল সানপাওয়ার কর্পোরেশন [10]। নাম অনুসারে দ্বিফাসিয়াল কোষগুলি সৌর কোষের উভয় দিক থেকে আলো ক্যাপচার করতে পারে। এটি আবশ্যক করে যে রিয়ার-সাইডেও হালকা সংগ্রহ সক্ষম করতে গ্রিড-প্যাটার্ন পরিচিতি রয়েছে। দ্বিপদীয় প্রযুক্তির একটি উদাহরণ হ'ল আইএসসি, কনস্টানজ [২১] দ্বারা বিকশিত ও বাণিজ্যিকীকরণ করা বিসন সোলার সেল। এটি লক্ষ করা উচিত যে নির্দেশিত শ্রেণিবিন্যাস অন্যান্য [ধরণের সৌর কোষ আর্কিটেকচারের সম্পূর্ণ তালিকা নয় যা আর [জিজি] অ্যাম্পে রয়েছে; ডি পর্যায়, বাণিজ্যিকীকরণের কাছাকাছি বা ইতিমধ্যে প্রস্তুত রয়েছে। পরবর্তী বিভাগগুলি আল-বিএসএফ সৌর কোষ উত্পাদন প্রক্রিয়া পদক্ষেপের উপর একটি ওভার ভিউ দেবে।
৪. সৌর কোষের বানোয়াটের জন্য ভেজা-রসায়ন প্রক্রিয়া
ওয়েট-কেমিস্ট্রি-ভিত্তিক চিকিত্সা যেমন কাটা ওয়েফারগুলির জন্য কর্ণ ক্ষতি অপসারণ (এসডিআর) সোলার সেল প্রসেসিংয়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ, প্রসারণ প্রক্রিয়ার পরে আগত সৌর বিকিরণ এবং প্রান্ত বিচ্ছিন্নতার শোষণ বাড়ানোর জন্য পৃষ্ঠের টেক্সচারিং। পূর্ববর্তী অংশে যেমন আলোচনা করা হয়েছে, সেখানে মূলত সৌর কোষগুলি তৈরির জন্য মনো-স্ফটিক এবং বহু-স্ফটিকের সিলিকন ওয়েফার ব্যবহার করা হয়। সম্পর্কিত ধরণের ওয়েফারগুলির জন্য ভিজা-রসায়ন-ভিত্তিক প্রক্রিয়াকরণটি আগে আলোচনা করা হবে।
৪.১ মনো-স্ফটিক সিলিকন ওয়েফারের টেক্সচারিং
বিভাগ ২ তে বর্ণিত হিসাবে, সৌর কোষগুলির বিকাশ প্রাথমিকভাবে মনো-স্ফটিকের ওয়েফার দিয়ে শুরু হয়েছিল এবং তাই মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক্সের ডোমেন থেকে সু-প্রতিষ্ঠিত পদ্ধতি ব্যবহার করেছে employed KOH / NaOH এর উপর ভিত্তি করে ক্ষারীয় অ্যানিসোট্রপিক এচিং মনো-স্ফটিকের ওয়েফারের পিরামিডাল টেক্সচারের জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি কাটা মনো-ক্রিস্টালাইন ওয়েফারের> এর ওজনের গড় প্রতিবিম্ব থাকে; 30% (300-10000m তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের ওভার) যা টেক্সচারিং প্রক্রিয়া শেষে 11-12% হয়ে যায়। একটি ক্ষারযুক্ত টেক্সচার্ড পৃষ্ঠের সাধারণ আকারবিজ্ঞানটি চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে অ্যানিসোট্রপিক এচিং সলিউশনটি (111) মুখগুলি প্রকাশ করতে ওয়েফারের (100) পৃষ্ঠকে আবদ্ধ করে যার ফলে সিলিকন পরমাণুর উচ্চতর ঘনত্ব রয়েছে এবং সুতরাং এর তুলনায় একটি ধীরে ধীরে ইচচার রেট ( 100) মুখ। এটি এলোমেলো পিরামিড কাঠামো গঠনের ফলাফল যা ওয়েফার পৃষ্ঠের ক্ষেত্রে 54.7 an এর কোণ গঠন করে।
চিত্র 5. ক্ষারীয় টেক্সচারযুক্ত মনো-স্ফটিকের ওয়েফারের টিপিকাল পৃষ্ঠের রূপচর্চা।
ক্ষারীয় টেক্সচারিং প্রক্রিয়াটির জন্য সাধারণ পরামিতিগুলি টেবিল 1 এ প্রদর্শিত হয়। এটি লক্ষ করা উচিত যে বিভিন্ন পরামিতিগুলির মানগুলি ইঙ্গিতযুক্ত এবং বাজারে বিভিন্ন সংযোজক নির্মাতারা থাকার কারণে এটি নিখুঁত হিসাবে গ্রহণ করা উচিত নয়। ইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল (আইপিএ) প্রাথমিকভাবে টেক্সচারিং সলিউশনে একটি অ্যাডেটিভ হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল, যা এচিংয়ের প্রতিক্রিয়ার সাথে জড়িত নয়, তবে H2bubbles (প্রতিক্রিয়া চলাকালীন উত্পাদিত) রক্ষা করে টেক্সচারিং প্রক্রিয়াটির একজাতীয়তা উন্নত করার জন্য একটি ভেজা এজেন্ট হিসাবে কাজ করে সিলিকন পৃষ্ঠ [12]। তবে ২০১০ সালের মধ্যে, অস্থির ঘনত্বের মতো অসুবিধাগুলির কারণে আইপিএ ধীরে ধীরে বিকল্প সংযোজনকারীদের সাথে প্রতিস্থাপিত হয়েছিল কারণ স্নানের তাপমাত্রা আইপিএ (iling২.৪ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) এর উষ্ণ পয়েন্টের কাছাকাছি, উচ্চ ব্যয়, উচ্চ খরচ, স্বাস্থ্য ঝুঁকি এবং বিস্ফোরকতা [১২]। আইপিএর অসুবিধাগুলি কাটিয়ে ওঠার জন্য প্রক্রিয়া উইন্ডো বৃদ্ধি করতে এবং পৃষ্ঠের প্রতিচ্ছবি হ্রাস করতে [12,13,14,15,16] হ্রাস করার জন্য অনেক গ্রুপ আইপিএকে বিকল্প যুক্ত করে প্রতিস্থাপনের জন্য উন্নয়নমূলক কাজ প্রকাশ করেছে। অ্যাডিটিভগুলি প্রসেসিংয়ের সময় [জিজি] এলটি; 10 মিনিট এবং স্নানের জীবনকে [জিজি] জিটি; 100 রানে বাড়িয়ে তোলে;
প্রক্রিয়া
কোহ / আইপিএ
কোহ / অ্যাডিটিভ
কোহ (%) | 3 | [জিজি] লেটি; 3 |
আইপিএ (%) | 6 | — |
সংযোজক (%) | — | [জিজি] লেটি; 2 |
প্রক্রিয়া তাপমাত্রা [ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড] | [জিজি] জিটি; 80 | 70–100 |
পিরামিড আকার [μm] | 5–12 | 2–7 |
প্রক্রিয়া সময় [মিনিট] | 30–40 | 5–10 |
জৈব সামগ্রী [wt%] | 4–10 | [জিজি] লেটি; 1.0 |
ফুটন্ত পয়েন্ট [° সে] | 83 | [জিজি] জিটি; 100 |
স্নানের জীবনকাল | [জিজি] লেটি; 15 | [জিজি] জিটি; 100 |
সারণী 1. মনো-স্ফটিকের ওয়েফারগুলির আইপিএ ভিত্তিক এবং অ্যাডিটিভ-ভিত্তিক ক্ষারীয় টেক্সচারের প্রসেস প্যারামিটারগুলি।
মনো-স্ফটিকের ওয়েফারের টেক্সচারিং প্রক্রিয়াটি সাধারণত একটি 'ব্যাচে' সঞ্চালিত হয় যা সূচিত করে যে ওয়েফারগুলি একটি ক্যারিয়ারে ওয়েফার ধরে রাখার জন্য স্লটযুক্ত (একটি ক্যারিয়ারে 100 স্লট) রাখা হয় এবং তারপরে স্নানগুলিতে ব্যাচ ক্রমান্বয়ে প্রক্রিয়া করা হয় জৈবিক অবশিষ্টাংশ এবং ধাতু দূষণ এবং প্রক্রিয়াজাত ওয়েফার শুকানোর জন্য টেক্সচার, পরিষ্কারকরণ, চিকিত্সার পদক্ষেপগুলি। ক্যারিয়ারগুলি সাধারণত পিভিডিএফের সাথে লেপযুক্ত থাকে যার বিভিন্ন রাসায়নিক, ঘর্ষণ এবং যান্ত্রিক পরিধান এবং টিয়ার প্রতি খুব ভাল প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। মনো-স্ফটিকের ওয়েফার হ্যান্ডলিংয়ের জন্য সাধারণ ক্যারিয়ারটি চিত্র 6 এ দেখানো হয়েছে The ব্যাচের টেক্সচারিং সরঞ্জামটিতে স্নানের জন্য ব্যবহৃত রাসায়নিকগুলির জন্য ডোজিং ট্যাঙ্কগুলি সহ প্রতিটি পদক্ষেপের জন্য স্নান সজ্জিত করা হয়েছে। সরঞ্জামটি একই সাথে অনেক ক্যারিয়ারকে প্রক্রিয়াজাত করে এবং একই সাথে চারটি ক্যারিয়ারের প্রসেসিং সহ [জিজি] জিটি; 6,000 ওয়েফার / এইচয়ের মাধ্যমে পৌঁছতে পারে।
চিত্র 6. ব্যাচ সরঞ্জামে ওয়েফার লোড করার জন্য ক্যারিয়ারগুলি। উত্স: আরসিটি সলিউশনস জিএমবিএইচ।
৪.২ মাল্টি-স্ফটিক সিলিকন ওয়েফারের টেক্সচারিং
একাধিক স্ফটিকের ওয়েফারগুলি মনো-স্ফটিকের ওয়েফারের তুলনায় ব্যয় সুবিধার প্রস্তাব দেয় এবং তাই এটি আরও ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়েছে। যাইহোক, মনো-ক্রিস্টালাইন ওয়েফার টেক্সচারের জন্য ব্যবহৃত ক্ষারীয় রসায়নটি বিভিন্ন শস্যের অরিয়েন্টেশনের উপস্থিতির কারণে বহু-স্ফটিকের ওয়েফারের জন্য ভালভাবে কাজ করে না। এইচএফ এবং এইচএনও 3ওয়াসের উপর ভিত্তি করে একটি বিকল্প অ্যাসিডিক রসায়ন সের ক্ষতি দূর করতে এবং একসাথে বহু-স্ফটিকের ওয়েফারে টেক্সচার করার জন্য বিকশিত হয়েছিল [17,18]। অ্যাসিডিক সলিউশন-ভিত্তিক টেক্সচারটি ঘরের তাপমাত্রার নীচে তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয় এবং তাই হ্রাস বিক্রিয়া গ্যাস নিঃসরণ, সামান্য তাপ উত্পাদন, ইচিং দ্রবণটির উচ্চতর স্থায়িত্ব এবং ইচ হারের আরও ভাল নিয়ন্ত্রণের দিকে পরিচালিত করে [18] মাল্টি-স্ফটিকের ওয়েফারের জন্য ক্ষারীয় টেক্সচার এবং অ্যাসিডিক টেক্সচার প্রক্রিয়াটির একটি তুলনা ফিচার 7-এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 7. বহু-স্ফটিকের ওয়েফারগুলির জন্য ক্ষারীয় এবং অম্লীয় টেক্সচারের তুলনা। সিএনএক্স জমার পরে প্রতিচ্ছবি বক্ররেখা: তুলনা করার জন্য এইচও প্রদর্শিত হয় [17]
ক্ষারীয় টেক্সচারিং প্রক্রিয়ার তুলনায় বহু-স্ফটিকের ওয়েফারের অ্যাসিডিক টেক্সচারিং প্রক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস সময়ে করা যেতে পারে এবং সুতরাং একটি 'ইনলাইন' কনফিগারেশনে প্রয়োগ করা যেতে পারে যেখানে ওয়েফারগুলি এচিং স্নানের নিমজ্জনে রোলারগুলির মধ্য দিয়ে যায়। টিপিক্যাল অ্যাসিডিক টেক্সচারিং প্রক্রিয়া সহ একটি ইনলাইন প্রক্রিয়াটির একটি প্রতিনিধি চিত্রটি ফিচার 8-এ দেখানো হয়েছে। পাঁচটি লেনের কনফিগারেশনের জন্য, ইনলাইন সরঞ্জামটিতে 4,000 ওয়াফার / ঘন্টা অবধি একটি ইনপুট থাকতে পারে। এটি লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে এচিং সলিউশনে নীচের দিকে মুখোমুখি ওয়েফার পৃষ্ঠটি উপরের দিকের চেয়ে ভাল টেক্সচারযুক্ত এবং আরও প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য এটি 'রৌদ্রোমুখী'। অ্যাসিডীয় টেক্সচারিং প্রক্রিয়া টেক্সচার্ড পৃষ্ঠের উপর ছিদ্রযুক্ত সিলিকন গঠনের দিকে পরিচালিত করে যা আলোককে শোষণ করে এবং পৃষ্ঠের পুনঃব্যবস্থাপনাও বৃদ্ধি করে [18]। অতএব ছিদ্র সিলিকন একটি পাতলা ক্ষারীয় দ্রবণ ব্যবহার করে সরানো হয়। পরবর্তীকালে, অ্যাসিডিক ক্লিন (এইচএফ + এইচসিএল) ওয়েফার পৃষ্ঠগুলি থেকে অক্সাইড এবং ধাতব দূষণ সরিয়ে নিতে সঞ্চালিত হয়।
চিত্র 8. (ক) পাঁচটি লেন সহ প্রতিনিধি ইনলাইন প্রক্রিয়া এবং (খ) একাধিক স্ফটিকের ওয়েফারের জন্য অ্যাসিডিক টেক্সচার প্রক্রিয়া প্রবাহ।
এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে উপরে বর্ণিত অ্যাসিডিক টেক্সচারিং প্রক্রিয়া স্লারি-ওয়্যার সের (এসডাব্লুএস) মাল্টি-স্ফটিকের ওয়েফারের জন্য উপযুক্ত। বিগত কয়েক বছরে, ডায়মন্ড-ওয়্যার সেরিং (ডিডাব্লুএস) প্রক্রিয়াটি প্রক্রিয়া এবং অর্থনৈতিক সুবিধার কারণে স্লারি-ওয়্যার-ভিত্তিক কাটিয়া প্রতিস্থাপন করেছে [১৯] এসডাব্লুএস মাল্টি-ক্রিস্টালাইন ওয়েফারের করাত ক্ষতি ডিডাব্লুএস ওয়েফারের চেয়ে বেশি, যার গভীর সরল খাঁজ এবং স্লারি-ওয়্যার সের ওয়েফারের চেয়ে অনেক বেশি মসৃণ পৃষ্ঠ [19]। এসডাব্লুএস ওয়েফারের জন্য করাত ক্ষতি টেক্সচারিং প্রক্রিয়া শুরু করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা ডিডাব্লুএস ওয়েফারের ক্ষেত্রে ঘটে না।
DWS মাল্টি-স্ফটিকের ওয়েফারগুলিকে টেক্সচার করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতির প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে এবং টেবিল 2 [20] এ সংক্ষিপ্তসার করা হয়েছে। বিভিন্ন পদ্ধতি অনুসারে, 0% এর কাছাকাছি প্রতিচ্ছবি পাওয়া যায় এবং তাই 'ব্ল্যাক সিলিকন' শব্দটি ডিডাব্লুএস মাল্টি-স্ফটিক ওয়েফারের টেক্সচারিং প্রক্রিয়াটির জন্য ব্যবহৃত হয়েছে। কালো সিলিকন তৈরির জন্য আরআইই হ'ল প্রথম পদ্ধতি এবং ক্লিঅ্যান্ড ও 2-এর মতো গ্যাসগুলিকে প্যাসিভিটিং এবং সীমিতকরণের জন্য [20] সীমাবদ্ধ করার জন্য সি এবং গ্যাসের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখাতে সালফার হেক্সাফ্লোরাইড (এসএফ 6) ব্যবহার করে 20 সম্প্রতি, বাণিজ্যিক মাল্টি পিইআরসি সোলার সেলগুলি 21.3% এর গড় দক্ষতার সাথে আরআইই-ভিত্তিক টেক্সচার প্রক্রিয়া [21] প্রদর্শিত হয়েছে] তবে, যেহেতু আরআইই একটি ভ্যাকুয়াম-ভিত্তিক প্রক্রিয়া, একটি সাধারণ ইনলাইন প্রক্রিয়ার তুলনায় থ্রুটপুট কম থাকে এবং আয়ন-বোমার আক্রমণের ফলে করাত ক্ষতি এবং ক্ষতিগুলি যথাক্রমে অপসারণের জন্য অতিরিক্ত প্রাক প্রসেসিং এবং পোস্ট-প্রসেসিংয়ের প্রয়োজন হয়। RIE পদ্ধতির একটি বৈকল্পিক যা ভ্যাকুয়াম বা প্লাজমা প্রয়োজন হয় না একটি বাণিজ্যিক সরঞ্জামে প্রয়োগ করা হয়েছে [২২]।
পদ্ধতি
রিজেন্টস
মুখোশ
প্রভাবক
সর্বনিম্ন প্রতিবিম্ব (%)
রিঅ্যাকটিভ আয়ন এচিং (আরআইই) | এসএফ6/O2, এসএফ6/ ক্লি2/O2, এসএফ6/O2/সিএইচ4 | কিছুই না | কিছুই না | 4.0 |
প্লাজমা নিমজ্জন আয়ন রোপন (PIII) | এসএফ6/O2 | কিছুই না | কিছুই না | 1.8 |
লেজার বিকিরণ | সিসিএল4, C2ক্লি3F3, এসএফ6, ক্লি2, N2, বায়ু | কিছুই না | কিছুই না | 2.5 |
প্লাজমা এচিং | এসএফ6 | এগ্র ন্যানো কণা | কিছুই না | 4.2 |
ধাতু-সহায়ক কেমিক্যাল এচিং (এমএএসসি) | AgNO3/ এইচএফ / এইচএনও3 | কিছুই না | আগ, আ | 0.3 |
বৈদ্যুতিন রাসায়নিক ইচিং | এইচএফ, ইটিওএইচ, এইচ2O | কিছুই না | কিছুই না | [জিজি] লেটি; 5.0 |
টেবিল 2. হীরা-তারের সন মাল্টি-স্ফটিকের ওয়েফার টেক্সচারের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি [20]।
ডিডাব্লুএস মাল্টি-স্ফটিক ওয়েফার টেক্সচারের একটি পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে বিদ্যমান অ্যাসিডিক টেক্সচারিং-ভিত্তিক রসায়নটিকে অ্যাডিটিভগুলি [23,24,25] দিয়ে আপগ্রেড করা। এমএসইসি-ভিত্তিক পদ্ধতির তুলনায় এই জাতীয় পদ্ধতির সম্ভাব্যভাবে কম সিওও থাকতে পারে [২৩]। আল-বিএসএফ-ভিত্তিক কাঠামোর জন্য সৌর কোষের কার্যকারিতা 18.7% এর সাথে প্রচলিত আইসোটেক্সচারিং সলিউশনের অনুরূপ যেমন একটি অ্যাডিটিভ-ভিত্তিক পদ্ধতির প্রতিচ্ছবি প্রদর্শিত হয়েছে [24]।
ম্যাক-ভিত্তিক টেক্সচারটি অনুঘটক ধাতব জরিপের অতিরিক্ত ধাপ সহ প্রচলিত অ্যাসিডিক এচিং পদ্ধতির অনুরূপ। প্রক্রিয়া প্রবাহে এসডিআর, অনুঘটক ধাতব জমা, রাসায়নিক ইচিং এবং চিকিত্সা নিয়ে গঠিত। ব্যাচ-টাইপ ম্যাক্স টেক্সচারিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করে বাণিজ্যিক মাল্টি আল-বিএসএফ কোষগুলির জন্য 19.2% এর দক্ষতা পাওয়া গেছে [26]। ইনলাইন-টাইপ এমএসিই-ভিত্তিক বাণিজ্যিক সরঞ্জামটি 12-23% এর পরিসরে প্রতিফলনটি সুর করার এবং আল-বিএসএফ এবং পিইআরসি কাঠামোর যথাক্রমে 18.8 এবং 20.2% এর গড় দক্ষতা অর্জনের সম্ভাবনা সহ প্রদর্শিত হয়েছে [২ 27] টেক্সচারিং স্নান থেকে এজি পুনর্ব্যবহার করে আরও কমিয়ে আনার সুযোগ সহ ইনলাইন এমএসিই প্রক্রিয়াটির মালিকানা ব্যয় (কোও) সম্ভাব্য কম হ'ল ম্যাক প্রক্রিয়া ভিত্তিক টেক্সচার্ড পৃষ্ঠের প্রতিনিধিত্বমূলক চিত্রগুলি চিত্র 9 এ দেখানো হয়েছে। [২]]।
চিত্র 9.MACE টেক্সচারড ডিডাব্লুএস মাল্টি ওয়েফার, (ক) রাভগ=12% এর সাথে পৃষ্ঠ এবং (খ) রাভগের সাথে পৃষ্ঠ=22% [27]।
৪.৩ ভিজা-রসায়ন-ভিত্তিক প্রান্ত বিচ্ছিন্নতা
একটি সৌর কোষে ইমিটার অঞ্চলটি একটি উচ্চ তাপমাত্রা প্রসারণ প্রক্রিয়া দ্বারা নির্মিত হয় (সামনের অংশে আলোচনা করা যেতে পারে)। প্রসারণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, ফসফার সিলিকেট গ্লাস (পিএসজি) ওয়েফারে জমা হয় যা এআরসি স্তরটি জমা করার আগে অপসারণ করা উচিত। ফিচার 10-এ চিত্রিত হিসাবে, বিবর্তনের পদক্ষেপের পরে, এন-টাইপ অঞ্চলটি ওয়েফারের প্রান্ত এবং রিয়ার-পাশের অংশেও উপস্থিত রয়েছে। প্রান্তে এবং পিছনের দিকের এন-টাইপ স্তরটি বেস সাবস্ট্রেটের সাহায্যে ইমিটারকে শর্ট সার্কিট করবে এবং তাই এই অঞ্চলগুলি আটকে দেওয়া এবং ফাইজার 10 (সি) হিসাবে চিত্রিত হিসাবে বেস সাবস্ট্রেট থেকে এফএসে প্রসারণকারীকে আলাদা করা গুরুত্বপূর্ণ।
চিত্র 10. প্রসারণ এবং প্রান্ত বিচ্ছিন্নতার পরে সিলিকন ওয়েফারের প্রসেসিং (ক) টেক্সচার্ড সিলিকন ওয়েফার, (খ) প্রসারিত সিলিকন ওয়েফার, (গ) প্রান্ত-বিচ্ছিন্নতার পরে বিচ্ছুরিত সিলিকন ওয়েফার।
প্রান্ত বিচ্ছিন্নতা পূর্ববর্তী বিভাগে আলোচিত টেক্সচারিং প্রক্রিয়ার অনুরূপ একটি ইনলাইন পদ্ধতিতে সম্পাদন করা যেতে পারে। এক্ষেত্রে ব্যতিক্রম হ'ল রাসায়নিকটি কেবল এফএসের সাথে যোগাযোগ না করে কেবল পেছনের দিক এবং প্রান্তগুলি আটকে রাখতে হবে। প্রান্ত বিচ্ছিন্নকরণ প্রক্রিয়াটির একটি প্রতিনিধি চিত্রটি ফিচার ১১-এ দেখানো হয়েছে। এটি লক্ষণীয় গুরুত্বপূর্ণ যে রোলারগুলি সামনের দিকের পাশের সাথে এচিংয়ের সমাধানের কোনও যোগাযোগ এড়াতে কেবল নীচের দিকে উপস্থিত থাকে। আরএস এচিংয়ের পরে পরবর্তী পদক্ষেপগুলি ইনলাইন টেক্সচার মেশিনের মতো।
চিত্র 11. একটি ইনলাইন প্রান্ত-বিচ্ছিন্ন স্নানের সৌর কোষের প্রত্যক্ষ চিত্র।
5. সৌর কোষ বানোয়াটের জন্য তাপীয় প্রক্রিয়া
উচ্চ তাপমাত্রা প্রক্রিয়াগুলি সৌর কোষের বানোয়াটের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ গঠন করে। এ জাতীয় প্রক্রিয়াগুলির উদাহরণগুলি হ'ল পিএন জংশনটি প্রসারিত করে, স্ক্রিন-মুদ্রিত পরিচিতিগুলিকে লক্ষ্য করে গুলি চালানো, পৃষ্ঠের প্যাসিভেশন স্তরগুলি সক্রিয় করা বা অ্যানিলিং প্রক্রিয়া প্ররোচিত ত্রুটিগুলি। অধ্যায়টি ইমিটার প্রসারণ প্রক্রিয়া এবং প্লাজমা বর্ধিত রাসায়নিক বাষ্প জমা করার (পিইসিভিডি) প্রাথমিক পদার্থবিজ্ঞানের ঝলক দেয়।
5.1 ইমিটারের বিস্তার
শিল্প সৌর কোষ বানোয়াটের এক অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ তাপীয় পদক্ষেপ হ'ল ইমিটার প্রসারণ। স্ফটিক পি-টাইপ সিলিকন সৌর কোষের এন-টাইপ ইমিটার ফসফরাস (পি) বিস্তার দ্বারা গঠিত হয়। প্রসারণ প্রক্রিয়াতে, সি ওয়েফারগুলিকে একটি চুল্লিতে প্রেরণ করা হয় এবং 800-900 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে ফসফরিল ক্লোরাইড (POCl3) এ উন্মুক্ত করা হয় এবং সি-ওয়েফারের উপরিভাগে পিএসজি জমা দেওয়ার ফলে ও 2 ফলাফল হয় 2 এই পদক্ষেপটি প্রাক-জবানবন্দী হিসাবে ডাকা হয়, যেখানে পিএসজি [২৮] ফসফরাস (পি) ডোপান্টসকে সি ওয়েফারে বিভক্ত করতে উত্স হিসাবে কাজ করে। পরবর্তী পদক্ষেপটি ড্রাইভ-ইন, যেখানে ডোপান্ট গ্যাসের সরবরাহ সংযোগ বিচ্ছিন্ন এবং পিএসজি স্তর থেকে পি সি ওয়েফারে আরও বিচ্ছুরিত হয়। হ্যানস এটাল। [২৯] ফটোভোলটাইক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সর্বোত্তম প্রক্রিয়া সম্ভাব্যতার জন্য চিত্রিত করেছেন, তিনটি পৃথক প্রভাব বিবেচনা করতে হবে। প্রথমত, পিএসজি থেকে পি-এর প্রসারণ এবং সি ওয়েফারে বৈদ্যুতিকভাবে সক্রিয় এবং নিষ্ক্রিয় রাজ্যে এর উপস্থিতি, যা শকলে-রিড-হল (এসআরএইচ) পুনঃসংযোগকে বাড়িয়ে তোলে। দ্বিতীয়ত, সি লেয়ারের মধ্যে পিএসজি স্তরটির দিকে অমেধ্যের সূত্রপাত। অবশেষে, পি-ডোপড সি এমিমটারের সাথে ধাতব যোগাযোগের ফলে উত্পন্ন শক্তিটি বের করে।
বিবর্তন প্রক্রিয়া শীট প্রতিরোধের দ্বারা পরিমণ্ডিত হয় যা পিএন জংশন এবং পি ঘনত্বের প্রোফাইলের গভীরতার উপর নির্ভর করে। শীট প্রতিরোধের units / সেমি ইউনিট রয়েছে (সাধারণত Ω / □ হিসাবে পরিমাপ করা হয়) এবং চার-পয়েন্ট প্রোব সিস্টেম ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। শীট প্রতিরোধের সংজ্ঞাEq এ চিত্রিত হয়। (1)।
আয়তক্ষেত্রাকার বিভাগের where যেখানে প্রতিরোধ (Ω); ρ=প্রতিরোধ ক্ষমতা (Ω সেমি); l=আয়তক্ষেত্রাকার বিভাগের দৈর্ঘ্য (সেমি); এ=আয়তক্ষেত্রাকার বিভাগের আয়তন (সেমি 2); ডাব্লু=আয়তক্ষেত্রাকার অংশের প্রস্থ (সেমি) ); ডি=আয়তক্ষেত্রাকার বিভাগের গভীরতা (সেমি) এবংρশীট=প্রদত্ত গভীরতার জন্য প্রতিরোধ (ডি) যখন l=ডাব্লু (Ω / □) থাকে।
ইমিটার শীট প্রতিরোধের পূর্বের মানগুলি 30 জি -60Ω / □ [জিজি] জিটি; পিএনও জংশন গভীরতার সাথে 400nm এবং উচ্চ পি পৃষ্ঠের ঘনত্বের সাথে ছিল। সামনের দিকের রৌপ্য (এগ্রি) যোগাযোগের পেস্টের উন্নতির সাথে সাথে ইমিটার শীট প্রতিরোধেরটি প্রায় 300nm এবং নিম্ন পি পৃষ্ঠের ঘনত্বের জংশন গভীরতার সাথে 90-110– / of এর পরিসীমাতে রয়েছে। বৃহত্তর শীট-প্রতিরোধের দিকে স্থানান্তর করা ইউভি এবং নীল বর্ণালীগুলিতে আরও হালকা ক্যাপচার করতে দেয়, পাশাপাশি ভক্সকে উন্নত করতে পৃষ্ঠের পুনরায় সমন্বয়ও হ্রাস করে। এটি লক্ষ করা উচিত যে প্রসারণ প্রক্রিয়াটি এফএসে (সরাসরি গ্যাসগুলিতে প্রকাশিত হয়) এবং প্রান্ত এবং আরএসেও ঘটে। প্রান্ত বিচ্ছিন্নকরণ প্রক্রিয়াটি পরিচালনা না করা হলে (বিভাগ ৪.৩-তে আলোচনা করা হয়েছে), নির্গমনকারীটি স্তরটির সাথে সংক্ষিপ্তভাবে প্রচারিত হবে।
চিত্র 12 একটি বদ্ধ কোয়ার্টজ-টিউব সিস্টেমে পোকি 3 ডিফিউশন প্রক্রিয়া দেখায় .পোক্ল 3 একটি ক্যারিয়ার গ্যাস এন 2 দিয়ে বুদবুদ করে প্রক্রিয়া টিউবে সরবরাহ করা একটি তরল উত্স। মিশ্রণ দ্বারা
চিত্র 12. (ক) ব্যাচ-ধরণের প্রসারণ প্রক্রিয়াটির পরিকল্পনামূলক উপস্থাপনা এবং (খ) একটি ব্যাচ-ধরণের বিস্তারের সরঞ্জামগুলির প্রতিনিধি চিত্র। সূত্র: সেন্ট্রোথার্ম জিএমবিএইচ।
সি পৃষ্ঠায়,
ক্লোরিন যা প্রাক-জমার সময়কালে একটি উপ-পণ্য হয় ধাতুর সাথে কমপ্লেক্স গঠন করে ওয়েফার এবং কোয়ার্টজ-টিউব পরিষ্কার করে। পিএসজি পি পারমাণবীতে সি পৃষ্ঠতলে ড্রাইভিং হিসাবে উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ড্রাইভ-ইন প্রক্রিয়া চলাকালীন, POCl3is স্যুইচ অফ হয়ে গিয়েছিল এবং সি ও পৃষ্ঠে পি পরমাণুর বিস্তারকে বাড়ানোর জন্য কেবল ও 2is পিএসজির নীচে একটি পাতলা অক্সাইড স্তর তৈরি করতে যোগ করেছিলেন।
ফিফিউর 13 তে চিত্রিত হিসাবে পাঁচটি হিটিং জোন রয়েছে বিচ্ছুরনের টিউবের ভিতরে। অঞ্চলগুলি হ'ল:
লোয়েডিং জোন (এলজেড) aarea সেখান থেকে ওয়েফারগুলি নলটিতে লোড করা হয়।
সেন্টার লোডিং জোন (সিএলজেড) aআড়িয়া লোডিং জোন এবং সেন্টার জোনের মধ্যে।
নলটির কেন্দ্র অঞ্চল (সিজেড) কেন্দ্রের অঞ্চল।
সেন্টার গ্যাস অঞ্চল (সিজিজেড) আঞ্চলিক কেন্দ্র অঞ্চল এবং গ্যাস অঞ্চলের মধ্যে।
গ্যাস অঞ্চল (জিজেড) —আড়িয়া যেখান থেকে নিষ্কাশনের মধ্য দিয়ে গ্যাসগুলি বেরিয়ে আসে।
চিত্র 13. ছড়িয়ে পড়া নলের অভ্যন্তরে জোন গরম করা।
সাধারণত প্রতিটি হিটিং জোনের তাপমাত্রা নৌকা জুড়ে সমস্ত ওয়েফারের জন্য সমান এমিটার শীট প্রতিরোধের জন্য সামঞ্জস্য করা হয়।
প্রসারণ প্রক্রিয়া পরিবেশ খুব পরিষ্কার হওয়া উচিত এবং তাই কোয়ার্টজ উপাদান টিউব জন্য ব্যবহৃত হয়। টিউব পরিষ্কার এবং লোডিং-এরিয়া রক্ষণাবেক্ষণ প্রক্রিয়া ফলাফলকেও প্রভাবিত করে। যেহেতু গ্যাস-পর্বের প্রসারণে নলটিতে কোনও অবশিষ্টাংশ থাকে না, ফলস্বরূপ এটি একটি পরিষ্কার প্রক্রিয়াতে আসে। নিম্নচাপ (এলপি) অবস্থাতে আধ পিচ লোডিংয়ের মাধ্যমে [31], থ্রুপুট বাড়ানো যেতে পারে। সাধারণত এক হাজার টি ওয়াফার একটি একক নলে লোড হয় এবং একটি ব্যাচ-ধরণের সংক্রমণ ব্যবস্থায় পাঁচটি সংক্রমণ টিউব সহ, সৌর কোষ উত্পাদনের জন্য 3,800 ওয়াফার / ঘন্টা অবধি একটি থ্রুপুট পাওয়া যায়।
পি ডপ্যান্টের উত্স বাণিজ্যিক উত্পাদনেও ব্যবহৃত হয়েছিল বলে একটি ইনলাইন প্রসারণ ব্যবস্থা যেখানে ওয়েফারগুলি ফসফরিক অ্যাসিডযুক্ত একটি বেল্টে স্থানান্তরিত হয় [32]। তবে ইনলাইন প্রক্রিয়াটির সাথে তুলনা করলে ব্যাচ প্রক্রিয়াটি আরও পরিষ্কার, কার্যকর এবং দক্ষ effective পিইআরটি-র মতো এন-টাইপ সৌর কোষ বা উন্নত সৌর কোষের ধারণাগুলির জন্য, পি-টাইপ ব্যাচের বিস্তৃতি বোরন ট্রাইব্রোমাইড (বিবিআর 3) [বিবিআর 3] এর মতো ডোরপ্যান্ট উত্সের উপর ভিত্তি করে [33,34]।
5.2 অ্যান্টি-রিফ্লেকটিভ লেপ (এআরসি) জরিমানা
একটি খালি সি পৃষ্ঠতল [জিজি] জিটি প্রতিফলিত করে; হালকা ঘটনার 30%। বিভাগ 4 তে আলোচনা হিসাবে, টেক্সচারিং প্রক্রিয়া হালকা-ক্যাপচারিংয়ের উন্নতি করে। এটি আরসি স্তর জমা দিয়ে প্রাপ্ত প্রতিচ্ছবিটি আরও কমাতে বাঞ্ছনীয়। সোলার সেলগুলির জন্য এটিআরসি স্তর হিসাবে ব্যবহৃত প্রথম দিকের উপাদানগুলির মধ্যে টিওএক্সওয়াস, যদিও এটি পর্যাপ্ত পৃষ্ঠের প্যাসিভেশন সরবরাহ করতে না পারায় এটি শেষ পর্যন্ত সিএনএক্স দ্বারা প্রতিস্থাপন করা হয়েছিল: এইচ [37] তাপীয়ভাবে উত্থিত সিলিকন অক্সাইড (এসআইও 2) স্থানীয়ভাবে বিচ্ছুরিত (পিইআরএল) কোষে রেকর্ড ব্রেকিং প্যাসিভেট ইমিটর রিয়ারে প্যাসিভিটিং উপাদান হিসাবে নিযুক্ত ছিল [৩]]। উচ্চ তাপীয় বাজেট এবং দীর্ঘ প্রক্রিয়া সময় সিও 2-ভিত্তিক প্যাসিভেশনকে সৌর কোষের ভর-উত্পাদনের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে [৩]] সৌর কোষ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বিভিন্ন এআরসি এবং প্যাসিভিটিং উপাদানগুলির একটি বিস্তৃত পর্যালোচনা [37] এ আলোচনা করা হয়েছে।
প্লাজমা বর্ধিত কেমিক্যাল বাষ্প ডিপোজিশন (পিইসিভিডি) প্রক্রিয়াটি সিএনএক্সের একটি এআরসি স্তর জমা করার জন্য উপযুক্ত: এইচ যা প্রতিফলনকে হ্রাস করে না কেবল সামনের দিকের এন-টাইপ ইমিটারকে সঞ্চারিত করে এবং বাল্ক এইভাবে সৌর কোষের কার্যকারিতা উন্নত করে [৩,, 37]। একটি ব্যাচ-টাইপ পিইসিভিডি সিস্টেমের একটি স্কিম্যাটিক ফিফার 14-এ দেখানো হয়েছে The 400-450 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় ক্রিয়াকলাপের গ্যাসগুলি অ্যামোনিয়া (এনএইচ 3) এবং সিলেন (সিএইচ 4) ভিত্তিক একটি আরএফ প্লাজমা হাইড্রোজেনেটেড সিএনএক্স: এইচ স্তর প্রতি পার্ক হিসাবে জমা করে। (4) [35]। সিএনএক্সে সংযুক্ত হাইড্রোজেন: এইচ ফিল্মটি অগ্নিনির্বাপক পদক্ষেপের সময় প্রচুর পরিমাণে বিভক্ত হয় (পরবর্তী বিভাগে আলোচনা করা হয়েছে) এবং সৌর কোষের কার্যকারিতা [৩ 36,3737] উন্নত করার জন্য ঝুঁকির বন্ধনগুলি অতিক্রম করে।
চিত্র 14. (ক) সিএনএক্সের জন্য ব্যাচ-টাইপ পিইসিভিডি প্রক্রিয়াটির স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম: এইচ ডিপোজিশন এবং (খ) পিইসিভিডি ফার্নেসে সি ওয়েফার লোড করার জন্য গ্রাফাইট নৌকা।
সিএনএক্সের রিফ্র্যাক্টিক ইনডেক্স (আরআই): এইচ ফিল্মটি সিএইচ 4 / এনএইচ 3gas অনুপাত দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যখন বেধটি ডিপোজিেশন সময়কালের উপর নির্ভর করে। সিএনএক্স: এইচ-ভিত্তিক এআরসি একটি একক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রতিচ্ছবিকে হ্রাস করতে পারে এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য-বেধ দ্বারা প্রদত্ত হয় [38],
যেখানেt=সিএনএক্সের বেধ: এইচ এআরসি স্তর, λ0=আগত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য andn1=সিএনএক্স: এইচ স্তরটির প্রতিরোধী সূচক।
সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে, এআরসিটিকে 'কোয়ার্টার ওয়েভলেন্থ এআরসি' হিসাবেও ডাকা হয়। সৌর কোষের জন্য, আরআই এবং বেধটি সৌর বর্ণালীটির শীর্ষস্থানীয় হিসাবে 600nm তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের প্রতিচ্ছবিটি হ্রাস করতে বেছে নেওয়া হয়। এআরসি এর বেধ এবং আরআই উভয় পক্ষের পদার্থের জ্যামিতিক গড় হিসাবে নির্বাচিত হয়, যেমন, গ্লাস / বায়ু এবং সি। সিএনএক্সের টিপিকাল বেধ: এইচ এআরসি ৮০-–৫nm এর আরআই সহ ২.০-২.১ এর সৌর কোষকে নীল রঙের বেগুনি থেকে নীল রঙ দেয়। সিএনএক্স-এ জমা হওয়া টেক্সচার্ড মাল্টি-স্ফটিক সৌর কোষের একটি প্রতিনিধি চিত্র: এইচ ফিচার 15 (ক) দেখানো হয়েছে, যখন সিএনএক্স: এইচ রঙের তার পুরুত্বের উপর ভিত্তি করে চিত্র 15 (খ) দেখানো হয়েছে। এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে প্রদত্ত জরিমানার পরামিতিগুলির জন্য পৃষ্ঠের গঠন এবং এআরসি রঙের উপর নির্ভরতা রয়েছে। বিভিন্ন সৌর মডিউল রয়েছে যেখানে সৌর কোষের রঙ সাধারণত নীল রঙের থেকে গা dark় হয়। একটি সৌর কোষ উত্পাদন লাইনটিতে একটি সাধারণ এআরসি ডিপোজিস্টেশন পর্যায়ে দুটি পিইসিভিডি সিস্টেম থাকে, যার মধ্যে প্রতিটি চারটি টিউব এবং ৩,৫০০ ওয়াফার / ঘন্টা পর্যন্ত একটি থ্রুপুট থাকে।
চিত্র 15. (ক) সিএনএক্সের প্রতিনিধি চিত্র: এইচ প্রলিপ্ত মাল্টি-স্ফটিক সৌর কোষ, (খ) সিএনএক্সের বিভিন্নতা: এইচ স্তর এর বেধের ভিত্তিতে।
সিএনএক্স: এইচ পি-টাইপ সি প্যাসিভিটিংয়ের জন্য উপযুক্ত নয় এবং তাই পিআরসি কোষের মতো সেল আর্কিটেকচারের জন্য আরএস প্যাসিভেশনের জন্য ব্যবহৃত আল 2O3are এর মতো ডাইলেট্রিকগুলি [8] বা এন-টাইপ সৌর কোষগুলিতে পি-টাইপ ইমিটারগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। পিইআরসি সৌর কোষের জন্য, আল 2O3passivating স্তরটি একটি সিএনএক্স দ্বারা আবৃত করা হয়: এইচ ফায়ারিংয়ের সময় আল-পেস্ট থেকে এটি রক্ষা করতে এবং দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর অভ্যন্তরীণ প্রতিচ্ছবি হিসাবেও পরিবেশন করে। বাণিজ্যিক পিইসিভিভিডি এবং পারমাণবিক স্তর জরিমানা (এএলডি) ভিত্তিক সিস্টেমগুলি 4,800 ওয়াফার / এইচ [39] পর্যন্ত আল 2 ও 3 সহ থ্রুপুট জমা করার জন্য উপলব্ধ।
6. ধাতবকরণ এবং সৌর কোষ বৈশিষ্ট্য
.1.১ স্ক্রিন-প্রিন্টিং-ভিত্তিক ধাতবকরণ
সৌর কোষ তৈরির শেষ প্রক্রিয়াজাত পদক্ষেপ হ'ল ন্যূনতম প্রতিরোধী ক্ষতির সাথে শক্তি আঁকতে এফএস এবং আরএস মেটালাইজেশন। অ্যাজি এন-টাইপ ইমিটারের জন্য একটি ভাল যোগাযোগের উপাদান, যখন আল পি-টাইপ সাবস্ট্রেটের সাথে খুব ভাল যোগাযোগ করে contact এডি / আল পেস্টের সংমিশ্রণটি মডিউলে সৌর কোষের আন্তঃসংযোগের সুবিধার্থে আরএসে প্যাডগুলি প্রিন্ট করতে ব্যবহৃত হয়। স্ক্রিন-প্রিন্টিং সৌর সেল ধাতবকরণের জন্য একটি সহজ, দ্রুত এবং অবিচ্ছিন্নভাবে বিকশিত প্রক্রিয়া।
চিত্র 16-এ স্ক্রিন-প্রিন্টিং প্রক্রিয়াটির একটি পরিকল্পনামূলক উপস্থাপনা প্রদর্শিত হয়েছে The ধাতব পেস্টটি স্ক্রিনে বন্যার মাধ্যমে এবং স্কেজি আন্দোলনের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে যা স্ক্রিন-প্যাটার্নের ভিত্তিতে সৌর কোষে পেস্ট জমা করে। স্ন্যাপ-অফ হ'ল স্ক্রিন এবং সৌর কক্ষের দূরত্ব। স্কিজি চাপ এবং স্ন্যাপ-অফ দূরত্ব হ'ল সমালোচনামূলক পরামিতি যা এগ্রি এফএস আঙ্গুলের পেস্টটি শুয়ে থাকে এবং জ্যামিতি নির্ধারণ করে।
চিত্র 16. সৌর সেল ধাতবকরণের জন্য স্ক্রিন-মুদ্রণ প্রক্রিয়াটির ইলাস্ট্রেশন।
চিত্র 17. (ক) এফএস এগ্র মুদ্রণের জন্য আঙুল খোলার সাথে জাল-ইমালসনের পর্দা [40] এবং (খ) প্রতিনিধি এফএস ধাতবকরণের প্যাটার্ন।
এজি / আল আরএস প্যাডের জন্য সাধারণ পেস্টগুলি রাখা হয়, আরএস আল এবং এফএস এগ্রি একটি 6 ইঞ্চ আল-বিএসএফ মাল্টি-স্ফটিক সৌর কোষের জন্য যথাক্রমে 35-45 মিলিগ্রাম, 1.1-11gg এবং 100-120mg হয়। চিত্র 17 এ (বি) চিত্রিত এজি এফ এস ধাতবকরণের প্যাটার্ন দেখানো হয়েছে। আগ আঙুলের খোলার পরিমাণ হ্রাস পেয়ে 30μm এর নিচে চলে গেছে, এখন 5 টি বাস-বারের প্রয়োগ ক্রমবর্ধমানভাবে গৃহীত হচ্ছে। এই জাতীয় স্ক্রিন প্যারামিটার এবং ভাল পেস্টের সাহায্যে, আল-বিএসএফ সৌর কোষের জন্য [জিজি] এলটি; 6% অপটিক্যাল শেডিং ক্ষতি সহ 80% হারে আলগা বিএসএফ সৌর কোষের জন্য 80% পেতে হবে।
.2.২ ধাতবকরণ পেস্টগুলি শুকানো এবং দ্রুত ফায়ারিং
ধাতবকরণ আটকানোতে ধাতব গুঁড়া, দ্রাবক এবং জৈব বাইন্ডার থাকে। এফএস এগ্রি পেস্টের ক্ষেত্রে, পেস্টে সিএনএক্স: এইচ স্তরটি আটকে রেখে গ্লাস-ফ্রিট থাকে এবং এন-টাইপ ইমিটারের সাথে যোগাযোগ করে [41]] ধাতব পেস্টগুলি মুদ্রণের পরে শুকানো হয় এবং অবশেষে এগুলিকে সিন্টারিংয়ের জন্য দ্রুত চালিত চুল্লির মাধ্যমে পাঠানো হয় এবং আরএস আল-বিএসএফ এবং এফএস এগ্র যোগাযোগ তৈরি করে form তাপমাত্রার প্রোফাইলের সাথে এ জাতীয় দ্রুততর অগ্নিকুণ্ডের উদাহরণ চিত্র 18 এ দেখানো হয়েছে। এফএস এগ্রি আঙুলের সিনটারিং প্রক্রিয়াটি চিত্র 19-এ চিত্রিত করা হয়েছে। যখন সৌর ঘরটি দ্রুতগতিতে অগ্নিকুণ্ডের মধ্য দিয়ে যায়, তখন জৈব বাইন্ডারগুলি পুড়ে যায়, তারপরে গলে যায় কাঁচের ফ্রিট এবং অবশেষে এন-টাইপ ইমিটারের সাথে যোগাযোগ করে এগ্র স্ফটিকগুলি গঠন। ফায়ারিং প্রোফাইলটি নির্দিষ্ট ধরণের ধাতবকরণ পেস্ট এবং ইমিটার বিস্তরণ প্রোফাইলের ভিত্তিতে সুর করা দরকার। উদাহরণস্বরূপ, ফায়ারিং পিকের তাপমাত্রা এফএসে ভাল ওহমিক যোগাযোগ তৈরি না করার জন্য কম হতে পারে, তবে খুব বেশি তাপমাত্রা অ্যাগ্রি জংশনের মধ্য দিয়ে প্রসারিত হতে পারে এবং পিএন জংশনটি বন্ধ করে দেয়। সম্পূর্ণ মাল্টি-ক্রিস্টালিন আল-বিএসএফ সৌর কোষের চিত্রটি ফিচার 20-এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 18. (ক) সিন্টারিং ধাতু পরিচিতিগুলির জন্য একটি ফায়ারিং চুল্লি এবং (খ) একটি ফায়ারিং চুল্লিটির চিত্রগত তাপমাত্রার প্রোফাইল Example সূত্র: সেন্ট্রোথার্ম জিএমবিএইচ।
চিত্র 19. গুলিবর্ষণ প্রক্রিয়াটির ইলাস্ট্রেশন। (ক) জৈবিক বাইন্ডারগুলির মধ্যে জ্বলন, (খ) কাচের ফ্রিট গলানো যা সিএনএক্সকে আটকে দেয়: এইচ এবং (গ) ইমিটার ইন্টারফেসে এগ্র স্ফটিকের গঠন।
চিত্র 20. (ক) একটি সম্পূর্ণ সৌর কোষের এফএস এবং (খ) একটি সম্পূর্ণ সৌর কোষের আরএস।
6.3 ধাতুপট্টাবৃত ভিত্তিক সামনের দিকে ধাতবকরণ
বছরের পর বছর ধরে সৌর সেল প্রক্রিয়াকরণে বিভিন্ন কারণের ব্যয় হ্রাস পেয়েছে, তবে সামনের এগের অবদান এখনও সর্বাধিক তাৎপর্যপূর্ণ [42]। এগ্রিকে প্রতিস্থাপনের জন্য উল্লেখযোগ্য পরিমাণে কাজ করা হয়েছে তামা (ঘনক) এর মতো বিকল্প ধাতব দ্বারা যা এগ্রির সাথে খুব পরিবাহিতার মান এবং এটি একটি সম্ভাব্য উল্লেখযোগ্য ব্যয়ের সুবিধাও সরবরাহ করে [43,44]। সি-তে সি'র উচ্চ স্বাতন্ত্র্য এবং দ্রবণীয়তা রয়েছে এবং তাই নিক প্ল্যাকের মতো একটি বাধা-স্তর সিআইতে জমা হয় [৪২]] প্রচলিত প্লাটিং থেকে উদ্ভূত হালকা-প্ররোচিত ধাতুপট্টাবৃত (এলআইপি) আলোর ফটোভোলটাইয়ের প্রভাবটি কাঙ্ক্ষিত ধাতব প্লেটে ব্যবহার করে এবং প্রচলিত ধাতুপট্টাবৃত [43,44] এর তুলনায় অনেক সুবিধা রয়েছে।
নি-কু-ভিত্তিক ফ্রন্ট-সাইড ধাতবকরণের জন্য এগ্রি পেস্ট-ভিত্তিক ধাতবকরণের বিপরীতে একটি অতিরিক্ত সামনের দিকের আরসি প্যাটার্নিং পদক্ষেপের প্রয়োজন হয় এবং বেশিরভাগ ক্ষেত্রে যোগাযোগের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করতে এবং ধাতব স্ট্যাকের ভাল আনুগত্যের জন্য একটি অতিরিক্ত নী সিএনটারিং পদক্ষেপ [৪২] ]। বাণিজ্যিক ডিডাব্লুএস কাটা এমসি-সি সৌর কোষগুলি নি-কু-এগ্রি ধাতুপট্টাবৃত স্ট্যাকের উপর ভিত্তি করে আঙুলের প্রস্থ 22μm এর সাথে দেখানো হয়েছে, রেফারেন্স স্ক্রিন-প্রিন্টড এগ্র-ভিত্তিক সৌর কোষগুলির মতো অনুপাত-অনুপাত 0.5 এর কাছাকাছি এবং অনুরূপ দক্ষতা [45] ]।
স্ক্রিন-মুদ্রণ প্রক্রিয়াটির সরলতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং উচ্চ থ্রুপুট সহ এজি এফএস পেস্টগুলিতে অবিচ্ছিন্ন উন্নতি এআই-ভিত্তিক এফএস মেটালাইজেশনের সাথে প্রতিযোগিতা করা নি-কিউ-ভিত্তিক ধাতবকরণকে কঠিন করে তুলেছে। যাইহোক, দ্বিফেসিয়াল হিটারোজংশন সৌর কোষের মতো উচ্চ সৌর কোষের দক্ষতার ধারণা, যেখানে ঘনকটি স্বচ্ছ সঞ্চালিত অক্সাইডের উপরে সরাসরি ধাতুপট্টাবৃত করা যায়, ফলক প্রক্রিয়াটি সহজতর হয় এবং কেবলমাত্র একটি একক সরঞ্জামের প্রয়োজন হয় [39]। একইভাবে, উচ্চ দক্ষতার ধারণাগুলিগুলির জন্য যা ধাতবগুলির হ্রাস পরিমাণের প্রয়োজন হয় ফলক-ভিত্তিক ধাতবকরণ [42,46] ব্যবহার করে একই অর্জন করতে পারে।
.4.৪ চতুর্থ সৌর কোষের পরীক্ষা ও বৈশিষ্ট্য
চূড়ান্ত পদক্ষেপটি স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষার শর্তগুলি (এসটিসি) হিসাবে সম্পূর্ণ সৌর-কোষের চতুর্থ পরীক্ষা, অর্থাৎ এএম 1.5 জি, 1000 ডাব্লু / এম 2 সহ একটি ক্লাস এএএ সৌর সিমুলেটর রয়েছে। সৌর কোষের এফএস অনুসন্ধানের একটি উদাহরণ চিত্র 21 এ দেখানো হয়েছে IV পরীক্ষক থেকে প্রাপ্ত সাধারণ পরামিতিগুলিকে টেবিল 3 সূচিত করা হয় IV পরীক্ষার্থীদের অনেকগুলি বৈশিষ্ট্য পরামিতি থাকে যা সৌর কোষ ত্রুটিগুলি নির্ণয়ের জন্য সহায়ক হতে পারে। প্রতিনিধি ইলেক্ট্রোলিউমিনিসেসেন্স (ইএল) এবং কিছু ত্রুটিযুক্ত একটি সৌর কোষের তাপীয় আইআর চিত্রটি ফিচার 22 (ক) - (সি) প্রদর্শিত হয়েছে। অভিন্ন তীব্রতা সহ একটি ভাল সৌর কক্ষের একটি EL চিত্র চিত্র 22 (ক) এ দেখানো হয়েছে, যখন একটি সৌর কক্ষে যেখানে FS আঙ্গুলগুলি সমানভাবে প্রিন্ট করা হয় না, একটি গাer় বৈসাদৃশ্যটি ফাইগ 22 (বি) দেখতে পাওয়া যায়। ফিচার 22 (সি) ) একটি স্থানীয়করণ শান্ট সহ একটি সৌর কক্ষের একটি তাপীয় আইআর চিত্র দেখায় যা প্রক্রিয়াজাতকরণের এক ধাপে তৈরি হয়েছিল। শেষ পর্যন্ত, সৌর কোষগুলি নির্বাচিত শ্রেণিবদ্ধকরণের ভিত্তিতে বিভিন্ন দক্ষতার বিনগুলিতে সাজানো হয়।
চিত্র 21.IV পরিমাপ এফএস সৌর কোষ বৈশিষ্ট্য জন্য অনুসন্ধান।
প্যারামিটার
মন্তব্য
Voc(V) | ভাল এমসি-সি আল-বিএসএফ সৌর কোষগুলির মান [জিজি] জিটি; 0.635V have |
Iএসসি(A) | ভাল এমসি-সি আল-বিএসএফ সৌর কোষগুলির মূল্য [জিজি] জিটি; 9.0 এ |
এফএফ (%) | ভাল এমসি-সি আল-বিএসএফ সৌর কোষগুলির [জিজি] জিটি এর মান হয় 80% |
দক্ষতা (%) | ভাল এমসি-সি আল-বিএসএফ সৌর কোষগুলির মূল্য [জিজি] জিটি; 18.6% |
Vএমপিপি(V) | সর্বাধিক পাওয়ার পয়েন্টে সংশ্লিষ্ট ভোল্টেজ |
Iএমপিপি(A) | সর্বাধিক পাওয়ার পয়েন্টে বর্তমান সম্পর্কিত |
Rs(Ω) | ভাল এমসি-সি আল-বিএসএফ সৌর কোষগুলির মান [জিজি] এলটি; 1.5 মিঃ হয় Ω |
Rsh(Ω) | ভাল এমসি-সি আল-বিএসএফ সৌর কোষের [জিজি] জিটি; 100Ω এর মান রয়েছে Ω |
Iরেভ(A) | ভাল সৌর কোষের জন্য −12V এর ভোল্টেজের বিপরীত কারেন্টটি< 0.5="" a="" হওয়া=""> |
এফএস বিবি-বিবি প্রতিরোধের (Ω) | এফএসে বিবি'র মধ্যে প্রতিরোধের পরিমাপ করা হয় |
আরএস বিবি-বিবি প্রতিরোধের (Ω) | আরএস এর বিবিগুলির মধ্যে প্রতিরোধের পরিমাপ করা হয় |
চতুর্থ পরিমাপ থেকে প্রাপ্ত সৌর কোষের বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য সারণী ৩.প্যারামিটার।
চিত্র 22. (ক) একটি ভাল সৌর কোষের EL চিত্র, (খ) আগা আঙুলের মুদ্রণে অ-অভিন্নতা সহ একটি সৌর কোষের EL চিত্র এবং (গ) স্থানীয়করণের শান্টের উপস্থিতি নির্দেশকারী একটি সৌর কোষের তাপীয় আইআর চিত্র।
7. ভবিষ্যতের প্রবণতা
ডিডাব্লুএস মনো-স্ফটিক ওয়েফারের মান হয়ে দাঁড়িয়েছে, যদিও এটির [জিজি] জিটি এর বাজারের অংশীদারি হওয়ার আশা করা হচ্ছে; মাল্টি-স্ফটিক ওয়েফারের জন্য ২০২২ সালের মধ্যে ৮০% [২]। মাল্টি-স্ফটিক ওয়েফারের জন্য এসডাব্লুএস এর মধ্যে ফেজ-আউট হওয়ার আশা করা হচ্ছে। ডিডাব্লুএস এর সাথে, কেপিএফ লোকসানও ২০২২ সালের মধ্যে [জিজি] এলটিএফ; ৮μμ মিটার হয়ে যাবে, যার ফলস্বরূপ পলি-সি ব্যয়টি প্রতি ওয়াটারে 15 জি-র নীচে হ্রাস পাবে। সামনের পরিচিতিগুলির জন্য 3 বিবি ডিজাইন 520 বি ডিজাইনের 50% ভাগের সাথে 2020 সালের মধ্যে পর্যায়ক্রমে বেরিয়ে আসবে বলে আশা করা হচ্ছে। এগ্রি পেস্ট এবং পর্দার ক্রমাগত উন্নতির সাথে সাথে এফএস আঙুলের প্রস্থটি ২০২২ সালের মধ্যে ৩০μ মিলিয়ন কমে যাবে বলে আশা করা হচ্ছে। ভেজা-রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামগুলি ২০১৮ সালে ৮,০০০ ওয়াফার / ঘন্টা এর আউটপুট পেরিয়েছে এবং ২০২০ সালের মধ্যে 9,০০০ ওয়াফার / ঘন্টা স্পর্শ করবে। তাপীয় প্রক্রিয়াজাতকরণ সরঞ্জাম 2018 সালে 5000Wafers / ঘন্টা এর আউটপুট পৌঁছেছে এবং 2020 সালের মধ্যে 7,000 ওয়াফার / ঘন্টা পেরিয়ে যাওয়ার আশা করা হয়েছে। ধাতবকরণ এবং চতুর্থ টেস্টিং / বাছাই বিভাগে 2022 সালের মধ্যে [জিজি] জিটি; 7,000 ওয়াফার / ঘন্টা এর একটি আউটপুট হবে বলে আশা করা হচ্ছে
আল-বিএসএফ-ভিত্তিক সেল প্রযুক্তি যার বাজারে [জিজি] জিটি রয়েছে; ২০১ 2018 সালে %০% হ্রাস পাবে বলে আশা করা হচ্ছে [জিজি] এলটি; ২০২৫ সালের মধ্যে ২০%। উচ্চ দক্ষতার সৌর কোষের ধারণাগুলির উপর আরও জোর দেওয়া, পিইআরসি-র ভাগ প্রযুক্তিটি ২০২২ সালের মধ্যে [জিজি] জিটি হতে হবে; ২০২০ সালের মধ্যে ৫০%। মনো পিআরসি-র উত্পাদনের দক্ষতা [জিজি] জিটি; ২০২২ সালের মধ্যে ২২% হবে বলে আশা করা হচ্ছে, যখন মাল্টি পিইআরসি-র জন্য এটি একই সময়ে ২১% ছুঁতে হবে। মাল্টি-পিইআরসি সম্পর্কিত একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রটি ক্ষেত্রের মডিউলগুলি ইনস্টল করার পরে দক্ষতার ক্ষতি হ্রাস করতে লেটিআইডি-ভিত্তিক সমস্যার হ্রাস of [জিজি] জিটি-র দক্ষতার সাথে সি এইচজে কোষগুলি ২০২০ সালের মধ্যে ২২% স্থিতিশীল দক্ষতায় পৌঁছানোর প্রত্যাশার পরে, ২০২২ সালের মধ্যে বাজারের শেয়ারের পরিমাণ প্রায় ১০% হবে। উচ্চ দক্ষতা দ্বিফাসিয়াল কোষগুলি সৌরকে ট্যাপ করার অতিরিক্ত সুবিধা সহ 2022 সালের মধ্যে পিছনের দিক থেকে বিকিরণের বাজারে 20% ভাগ হবে বলে আশা করা হচ্ছে। এন-টাইপ ব্যাক যোগাযোগের সৌর কোষ 2020 সালের মধ্যে 24% দক্ষতা অতিক্রম করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
8. উপসংহার
সি সৌর কোষগুলি পরিপক্ক উত্পাদন প্রযুক্তির সাথে গত দশকগুলিতে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ডোমেনের একটি গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গ হয়ে উঠেছে। পি-টাইপ মাল্টি-স্ফটিকের ওয়েফারগুলি সৌর কোষ উত্পাদনের মূল স্থিতিতে পরিণত হয়েছে। যাইহোক, উচ্চ দক্ষতা এবং হ্রাস উত্পাদন ব্যয়ের সাথে মনো-স্ফটিক সৌর কোষগুলিও একটি উল্লেখযোগ্য অংশ পেয়েছে এবং অদূর ভবিষ্যতে মাল্টি-স্ফটিকের ওয়েফারের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে প্রতিযোগিতা করবে বলে আশা করা হচ্ছে। স্ট্যান্ডার্ড আল-বিএসএফ প্রযুক্তির জন্য, 19 এবং 20% যথাক্রমে বহু-স্ফটিক এবং মনো-স্ফটিকের সৌর কোষের বেঞ্চ-চিহ্ন হয়ে উঠেছে। মনো-পিইআরসি এবং মাল্টি-পিইআরসি সেলগুলি যথাক্রমে 21.5 এবং 20% এর স্থিতিশীল দক্ষতায় পৌঁছেছে। তদতিরিক্ত, পিইআরসি সম্পূর্ণ অঞ্চল যোগাযোগের পরিবর্তে আরএসে গ্রিড প্যাটার্ন রেখে দ্বি দ্বিবিশ্বে সৌর কোষগুলির জন্য একটি সহজ পদ্ধতিরও সরবরাহ করে। উচ্চ দক্ষতা এন-টাইপ এবং বাইফেসিয়াল সৌর কোষগুলির [জিজি] এলটি; 10% এর বাজার-শেয়ার রয়েছে যা ভবিষ্যতে বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা হচ্ছে। থ্রুপুট বাড়ানোর জন্য আরও উন্নতি করে গত কয়েক বছরে উত্পাদন প্রযুক্তিগুলি যথেষ্ট পরিপক্ক হয়েছে।
স্বীকৃতি
লেখকরা আরসিটি সলিউশনস জিএমবিএইচ-এর সহকর্মীদের ধন্যবাদ জানাতে চান যাদের কাছ থেকে এই অধ্যায়ের কিছু বিষয়বস্তু নেওয়া হয়েছে। মেহুল সি। রাওয়াল কালো সিলিকন টেক্সচার সম্পর্কিত আলোচনার জন্য সহকর্মী জিম চিউকে ধন্যবাদ জানাতে চাই।
