결정질 실리콘 태양전지 현재 시판되고 있는 주요 태양전지 기술 중 하나로, 실리콘 웨이퍼의 금속화가 태양 에너지를 효과적으로 수집하는 데 중요한 역할을 합니다. 실리콘 웨이퍼와 금속 게이트 라인 간의 접촉 형성 및 특성은 PN 접합의 도핑 수준에 영향을 받습니다. 셀 성능에 대한 도핑 농도의 영향은 시트 저항을 측정하여 판단할 수 있습니다. 셀과 금속 게이트 라인 사이의 접촉 저항은 품질을 측정하여 판단할 수 있습니다. 접촉저항. 이러한 테스트는 태양전지 성능을 향상시키는 데 선도적인 역할을 합니다. GT 태양광 제공 할 수 있습니다 PV 반사계, 접촉 저항 테스터 및 (인라인) 4점 프로브 테스터 사용자의 테스트 요구 사항을 충족하기 위해 생산 공정 중 태양전지의 다양한 매개변수를 정밀하게 제어 그리고 고객에게 다양한 옵션을 제공합니다.

태양전지 표면 반사율에 대한 도핑율의 영향 분석

효율적인 결정질 실리콘 태양전지를 만들기 위해 실리콘 웨이퍼 표면에 고르게 분포된 피라미드 구조를 형성하여 광학 표면 반사를 줄일 수 있습니다. 낮은 광학 반사율은 주로 실리콘 웨이퍼 표면의 피라미드 모양, 크기 및 균일성에 따라 달라집니다. 이러한 피라미드 구조는 에칭 속도, 수산화칼륨(KOH) 및 이소프로필 알코올(IPA)에 의해 제어되며, 에칭 속도는 피라미드 형성에 영향을 주고, KOH는 피라미드 수에 영향을 미치며, 이소프로필 알코올은 피라미드 크기에 영향을 줍니다.

원본 실리콘 웨이퍼(왼쪽)와 세정 및 텍스처링 공정 후 실리콘 웨이퍼(오른쪽)의 SEM 이미지

세정 및 텍스처링 후 원래 실리콘 웨이퍼와 실리콘 웨이퍼의 반사율 대 파장 곡선(왼쪽) 및 반사율 백분율(오른쪽) 비교.

필름 시트 저항에 대한 도핑 시간의 영향 분석

태양광 산업에서는 시트 저항 영화의 내용은 셀 성능에 매우 중요합니다. 그만큼 품질 그리고 일률 PN 접합 도핑 영역의 모습입니다. 시트 저항이 높을수록 가벼운 도핑을 나타내며, 이는 실리콘 웨이퍼 접촉 저항을 너무 높게 만들고, 낮은 시트 저항은 과도한 도핑을 나타내며, 이는 실리콘 웨이퍼 접촉 저항을 너무 낮게 만듭니다.

확산 시간 증가에 따른 실리콘 웨이퍼 5개 그룹의 면저항 값 변화

위 그림에서 볼 수 있듯이 인 원자가 도핑된 실리콘 웨이퍼의 면저항 값이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있습니다. 확산 전 시트 저항은 7578Ω/□입니다. 확산 시간이 증가함에 따라 5개 그룹의 실리콘 웨이퍼의 면저항 값은 25분에서 면저항 값이 최소가 될 때까지 급격히 감소합니다. 이는 확산 시간이 길어질수록 인 원자의 도핑 농도도 증가하기 때문이며, 시트 저항 값은 도핑 농도에 반비례합니다.. 30분이 되자 제곱 저항 값이 다시 증가하기 시작했는데 이는 과다 도핑 때문이었습니다.

도핑시간이 태양전지 접촉저항에 미치는 영향 분석

접촉 저항 세 가지 주요 요인의 영향을 받습니다. 반도체 재료, 도핑 농도 및 도체 재료 유형. 도핑 농도는 중요한 요소이다. 접촉 저항 제어. 도핑 농도가 높을수록 대폭 감소 접촉 저항. 그러나 인 원자의 농도가 실리콘 웨이퍼의 고용도 한계를 초과하는 경우, "죽은 층" 반도체 표면에 형성됩니다. 실리콘 웨이퍼를 전기적으로 불활성화함으로써 재결합 센터 역할도 하여 태양전지의 변환 효율을 방해합니다.

6개의 셀 샘플에 각각 인 원자를 도핑하여 시간 변화를 각각 5분, 10분, 15분, 20분, 25분, 30분으로 하였고, 셀 전면과 후면 6개 영역의 접촉저항을 측정하였다.

표 1. 6개 샘플의 전면 접촉 저항 값

표 2. 6개 샘플의 후면 접촉 저항 값

위의 두 가지 데이터로부터 인 도핑 시간이 증가함에 따라 전면의 접촉 저항은 감소하지만 30분에 도달하면 실리콘 웨이퍼 표면에 "데드 레이어(Dead Layer)"가 형성되고, 접촉 저항 값이 증가합니다. 뒷면의 접촉 저항 값은 앞면의 접촉 저항 값과 다릅니다. 또한 도핑 시간이 증가함에 따라 천천히 증가하다가 25분 후에 급격하게 증가하기 시작합니다. 그 이유는 실리콘 웨이퍼의 인 원자의 고용도가 한계를 초과하기 때문일 수 있습니다.

Th그러므로 확산 시간 25분 다시 있을 수 있다이는 고효율 결정질 실리콘 태양전지 생산에 유리한 최적의 시기로 간주된다.

전면(왼쪽) 및 후면(오른쪽) 태양전지의 접촉 저항 대 확산 시간 곡선