Siliciumnitrid i solceller- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Solcelleteknologi er en hjørnesten i sektoren for vedvarende energi, og forbedring af effektiviteten og pålideligheden af solceller har altid været et centralt forskningsfokus. Blandt mange materialer, Siliciumnitrid ( Siliciumnitrid keramik ) spiller en afgørende rolle i solcelleproduktion på grund af dens unikke fysiske og kemiske egenskaber.

Siliciumnitrid: En multifunktionel belægning

Siliciumnitrid (SINX) påføres typisk som en tynd film på overfladen af solceller, hvor det udfører flere funktioner. Dens primære rolle er som en Anti-reflektionsbelægning (BUE). Når sollys rammer overfladen af en siliciumskive, afspejles en stor del af den på grund af forskellen i brydningsindeks, hvilket fører til færre fotoner, der kommer ind i cellen. En siliciumnitridfilm har et brydningsindeks, der er mellem det af luft og silicium. Ved nøjagtigt at kontrollere dens tykkelse kan filmen bruge lysinterferensen til at reducere refleksionen markant, hvilket gør det muligt at absorbere flere fotoner af cellen og dermed øge solcellens effektivitet.

Derudover fungerer siliciumnitridfilmen også som en Passiveringslag . På overfladen og kanterne af siliciumskiven er der adskillige dinglende bindinger og defekter. Disse defekter fungerer som rekombinationscentre for bærere (elektroner og huller), hvilket forårsager bærere, der kunne have været opsamlet til at rekombere, før de nåede elektroderne. Dette sænker cellens åbne kredsløbsspænding og fyldfaktor. Siliciumnitridfilmen dækker effektivt og "passiverer" disse overfladedefekter, reducerer bærer rekombination og forbedrer cellens ydeevne. Denne passiveringseffekt er afgørende for at forbedre cellernes langsigtede stabilitet og pålidelighed.

Afsætningsteknologi til siliciumnitrid

I solcelleproduktion tilberedes siliciumnitridfilmen typisk ved hjælp af Plasmaforbedret kemisk dampaflejring (PECVD). Denne teknik bruger plasma til at nedbryde silicium og nitrogenholdige gasser (såsom silan, SIH4 og ammoniak, NH3) ved relativt lave temperaturer (normalt under 450 ° C), som derefter deponeres på siliciumskivens overflade for at danne en tæt siliciumnitridefilm. PECVD er blevet det almindelige valg i den fotovoltaiske industri på grund af dens høje afsætningshastighed, fremragende filmkvalitet og relativt lavtemperaturkrav.

Siliciumnitrid keramik : Mere end bare en film

Mens den vigtigste anvendelse af siliciumnitrid i solceller er i tynd filmform, er dets Siliciumnitrid keramik Form er også bemærkelsesværdig. Som en avanceret strukturel keramik er siliciumnitrid keramik kendt for sin høje hårdhed, fremragende termisk stabilitet, lav termisk ekspansionskoefficient og god elektrisk isolering. Selvom det ikke bruges direkte i det aktive område af solceller, i fotovoltaisk fremstillingsudstyr og relaterede komponenter-såsom inventar eller dele, der bruges til høje temperaturprocesser-kan siliciumnitrid-keramik udnytte sine unikke termiske og slidresistensfordele til understøttelse af effektive og stabile solcelleproduktionslinjer.

Fremtidige udsigter

Efterhånden som fotovoltaisk teknologi fortsætter med at gå videre, øges kravene om anti-reflektion og passiveringseffekter også. Fremtidig forskning kan involvere udvikling af mere effektive siliciumnitridaflejringsprocesser og udforske mere komplekse siliciumnitridfilmstrukturer, såsom flerlags anti-reflektionsbelægninger eller dopet siliciumnitridfilm, for yderligere at optimere solcellepræstation. Derudover vil kombination af siliciumnitrid med andre avancerede materialer for at afbalancere celleeffektivitet og omkostninger være et vigtigt forskningsemne.

Sammenfattende er siliciumnitrid et uundværligt nøglemateriale i moderne siliciumsolceller. Fra dens mikroskopiske tynde filmfunktioner i anti-reflektion og passivering til de potentielle bredere anvendelser af Siliciumnitrid keramik Ved fremstilling af udstyr giver Silicon Nitride -familien et solidt fundament for effektiv udvikling af den fotovoltaiske industri.