Azotek krzemu w ogniwach słonecznych- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Technologia ogniw słonecznych jest kamieniem węgielnym sektora energii odnawialnej, a poprawa wydajności i niezawodności ogniw słonecznych zawsze była głównym przedmiotem badań. Wśród wielu materiałów, azotek krzemu ( Ceramika z azotku krzemu ) odgrywa kluczową rolę w produkcji ogniw słonecznych ze względu na swoje unikalne właściwości fizyczne i chemiczne.

Azotek krzemu: wielofunkcyjna powłoka

Azotek krzemu (SiNx) jest zwykle nakładany w postaci cienkiej warstwy na powierzchnię ogniw słonecznych, gdzie spełnia wiele funkcji. Jego podstawową rolą jest Powłoka antyrefleksyjna (ŁUK). Kiedy światło słoneczne pada na powierzchnię płytki krzemowej, duża jego część zostaje odbita ze względu na różnicę współczynnika załamania światła, co prowadzi do mniejszej liczby fotonów wchodzących do ogniwa. Folia azotku krzemu ma współczynnik załamania światła mieszczący się pomiędzy współczynnikiem powietrza i krzemu. Precyzyjnie kontrolując swoją grubość, folia może wykorzystywać interferencję światła do znacznej redukcji odbicia, umożliwiając pochłonięcie większej ilości fotonów przez ogniwo, a tym samym zwiększając wydajność ogniwa słonecznego.

Ponadto folia azotku krzemu służy również jako Warstwa pasywacyjna . Na powierzchni i krawędziach płytki krzemowej występują liczne zwisające wiązania i defekty. Defekty te działają jak centra rekombinacji dla nośników (elektronów i dziur), powodując, że nośniki, które mogły zostać zebrane, rekombinują przed dotarciem do elektrod. Obniża to napięcie obwodu otwartego ogniwa i współczynnik wypełnienia. Warstwa azotku krzemu skutecznie pokrywa i „pasywuje” te defekty powierzchni, ograniczając rekombinację nośnika i poprawiając wydajność ogniwa. Ten efekt pasywacji ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia długoterminowej stabilności i niezawodności ogniw.

Technologia osadzania azotku krzemu

W produkcji ogniw słonecznych warstwę azotku krzemu zwykle wytwarza się za pomocą Chemiczne osadzanie z fazy gazowej wspomagane plazmą (PECVD). Technika ta wykorzystuje plazmę do rozkładu krzemu i gazów zawierających azot (takich jak silan, SiH4 i amoniak, NH3) w stosunkowo niskich temperaturach (zwykle poniżej 450°C), które następnie osadzają się na powierzchni płytki krzemowej, tworząc gęstą warstwę azotku krzemu. PECVD stał się głównym wyborem w branży fotowoltaicznej ze względu na wysoką szybkość osadzania, doskonałą jakość folii i stosunkowo niskie wymagania temperaturowe.

Ceramika z azotku krzemu : Więcej niż tylko film

Chociaż głównym zastosowaniem azotku krzemu w ogniwach słonecznych jest postać cienkowarstwowa, jego Ceramika z azotku krzemu na uwagę zasługuje także forma. Jako zaawansowana ceramika konstrukcyjna, ceramika z azotku krzemu słynie z wysokiej twardości, doskonałej stabilności termicznej, niskiego współczynnika rozszerzalności cieplnej i dobrej izolacji elektrycznej. Chociaż nie jest on stosowany bezpośrednio w obszarze aktywnym ogniw słonecznych, w sprzęcie do produkcji fotowoltaiki i powiązanych komponentach – takich jak osprzęt lub części używane w procesach wysokotemperaturowych – ceramika z azotku krzemu może wykorzystać swoje unikalne zalety w zakresie odporności termicznej i odporności na zużycie, aby wspierać wydajne i stabilne linie produkcyjne ogniw słonecznych.

Perspektywa przyszłości

Wraz z ciągłym rozwojem technologii fotowoltaicznej rosną również wymagania dotyczące efektów przeciwodblaskowych i pasywacyjnych. Przyszłe badania mogą obejmować opracowanie bardziej wydajnych procesów osadzania azotku krzemu i zbadanie bardziej złożonych struktur folii azotku krzemu, takich jak wielowarstwowe powłoki przeciwodblaskowe lub domieszkowane warstwy azotku krzemu, w celu dalszej optymalizacji wydajności ogniw słonecznych. Ponadto ważnym tematem badań będzie łączenie azotku krzemu z innymi zaawansowanymi materiałami w celu zrównoważenia wydajności i kosztów ogniw.

Podsumowując, azotek krzemu jest niezbędnym, kluczowym materiałem w nowoczesnych krzemowych ogniwach słonecznych. Od mikroskopijnych funkcji cienkiej folii w zakresie przeciwodblasków i pasywacji po potencjalne szersze zastosowania Ceramika z azotku krzemu w produkcji sprzętu rodzina azotku krzemu stanowi solidny fundament dla efektywnego rozwoju przemysłu fotowoltaicznego.