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

Solcelleteknologi er en hjørnestein i sektoren for fornybar energi, og å forbedre effektiviteten og påliteligheten til solceller har alltid vært et sentralt forskningsfokus. Blant mange materialer, silisiumnitrid ( Silisiumnitrid keramikk ) spiller en avgjørende rolle i solcelleproduksjon på grunn av dens unike fysiske og kjemiske egenskaper.

Silisiumnitrid: et multifunksjonelt belegg

Silisiumnitrid (SINX) brukes vanligvis som en tynn film på overflaten av solceller, der den utfører flere funksjoner. Dens primære rolle er som en Anti-refleksjonsbelegg (BUE). Når sollys treffer overflaten til en silisiumskive, reflekteres en stor del av den på grunn av forskjellen i brytningsindeks, noe som fører til at færre fotoner kommer inn i cellen. En silisiumnitridfilm har en brytningsindeks som er i mellom luft og silisium. Ved å kontrollere dens tykkelse nøyaktig, kan filmen bruke interferensen til lys for å redusere refleksjonen betydelig, slik at flere fotoner kan tas opp av cellen og dermed øke solcellens effektivitet.

I tillegg fungerer silisiumnitridfilmen også som en Passiveringslag . På overflaten og kantene på silisiumskiven er det mange dinglende bindinger og defekter. Disse feilene fungerer som rekombinasjonssentre for bærere (elektroner og hull), noe som fører til at bærere som kunne vært samlet til rekombin før de nådde elektrodene. Dette senker cellens åpen kretsspenning og fyllfaktor. Silisiumnitridfilmen dekker og "passiverer" disse overflatefektene, reduserer bærerrekombinasjon og forbedrer cellens ytelse. Denne passiveringseffekten er avgjørende for å styrke cellen langsiktig stabilitet og pålitelighet.

Avsetningsteknologi for silisiumnitrid

I solcelleproduksjon er silisiumnitridfilmen vanligvis utarbeidet ved bruk av Plasma-forbedret kjemisk dampavsetning (PECVD). Denne teknikken bruker plasma for å dekomponere silisium og nitrogenholdige gasser (som silan, SIH4 og ammoniakk, NH3) ved relativt lave temperaturer (vanligvis under 450 ° C), som deretter avsetter på silisiumskivens overflate for å danne en tett silikon-nitridfilm. PECVD har blitt det mainstream-valget i den fotovoltaiske industrien på grunn av sin høye deponeringshastighet, utmerkede filmkvalitet og relativt lav temperaturkrav.

Silisiumnitrid keramikk : Mer enn bare en film

Mens hovedpåføringen av silisiumnitrid i solceller er i tynn filmform, er det Silisiumnitrid keramikk Form er også bemerkelsesverdig. Som en avansert strukturell keramikk, er silisiumnitridkeramikk kjent for sin høye hardhet, utmerkede termiske stabilitet, lav termisk ekspansjonskoeffisient og god elektrisk isolasjon. Selv om det ikke brukes direkte i det aktive området med solceller, i solcelleanlegg og relaterte komponenter-for eksempel inventar eller deler som brukes til høye temperaturprosesser-kan silisiumnitrid keramisk utnytte sine unike termiske og slitasje motstandsfordeler for å støtte effektive og stabile solcelleproduksjonslinjer.

Fremtidsutsikter

Når fotovoltaisk teknologi fortsetter å avansere, øker også kravene til anti-refleksjon og passiveringseffekter. Fremtidig forskning kan innebære å utvikle mer effektive silisiumnitridavsetningsprosesser og utforske mer komplekse silisiumnitridfilmstrukturer, for eksempel flerlags antirefleksjonsbelegg eller dopede silisiumnitridfilmer, for å optimalisere solcellecelleens ytelse ytterligere. I tillegg vil det å kombinere silisiumnitrid med andre avanserte materialer for å balansere celleeffektivitet og kostnader være et viktig forskningsemne.

Oppsummert er silisiumnitrid et uunnværlig nøkkelmateriale i moderne silisiumsolceller. Fra sine mikroskopiske tynne filmfunksjoner i anti-refleksjon og passivering til potensielle bredere anvendelser av Silisiumnitrid keramikk I utstyrsproduksjon gir silisiumnitridfamilien et solid grunnlag for effektiv utvikling av den fotovoltaiske industrien.