- すべての先進的なセル技術は、主に不動態化スキームの点で異なります。
- パッシベーションには、電界効果パッシベーションと化学的パッシベーションの XNUMX つの方法が含まれます。
- 化学的不動態化はダングリングボンドの飽和を扱いますが、電界効果不動態化は表面近くに電場を生成して同じ極性の電荷キャリアを反発することを扱います。
すべての先進的な太陽電池技術は異なるセル構造を持ち、かなり異なるプロセスフローに従います。 しかし、より広い観点から見ると、パッシベーション方式は、これらすべての高効率セル技術にとって重要な差別化要素です。 パッシベーション構成に応じてメタライゼーション プロセスを微調整することは、これらすべての高度なセル テクノロジを実装するもう XNUMX つの重要な部分です。 以下にパッシベーションの基本を簡単にまとめます。
パッシベーションの基本
基本的な原材料であるシリコンウェーハには、細胞株に導入される時点では依然として固有の欠陥が存在します。 最も顕著なのは、インゴットからウェーハをスライスする基本的なプロセスに起因する表面欠陥であり、ウェーハの両方の表面で結晶格子の破壊を引き起こします。 シリコン原子の周期的配置におけるこれらの中断により、いわゆるダングリングボンドが形成され、再結合中心として機能します。 パッシベーションは、これらの欠陥を不活性にして電荷キャリアの表面再結合を減らし、セル効率を保護するプロセスです。
パッシベーションには XNUMX つの補完的な方法があります。a) 表面に到達する XNUMX つの極性の電荷キャリアを強力に還元する方法、および b) ダングリング ボンドを飽和させることによって界面状態を低減する方法です。 後者も XNUMX つの方法で実現できます。 XNUMX つは、原子がこれらのダングリング ボンドを飽和させるのに最適なエネルギー レベルに到達するのに十分な時間とエネルギーを与える表面層を成長させるための適切な条件を提供することにより、単に表面のダングリング ボンドを飽和させることです。 あるいは、後続の焼成ステップで水素を放出する水素リッチな誘電体膜を堆積することもできます。 自由水素はダングリングボンドの空いたサイトを占め、それによってダングリングボンドを鎮めます。 このメソッドはと呼ばれます 化学的不動態化.
と呼ばれる別のメカニズムが存在します 電界効果パッシベーションこれには、同様の極性の電荷キャリアを反発できる電場を表面近くに作成することが含まれます。 これは、高い表面濃度からドーパント密度を下げることによって達成できます。 その上に、高い固定電荷を持つ誘電体層を適用すると、表面付近に電界勾配が生じ、電界効果パッシベーションが実現されます (グラフを参照)。 この基本原理に従って、すべての先進的なセル アーキテクチャは特定のパッシベーション スキームを備えています。
ソースから 太陽ニュース
