स्रोत:atomiclimits.com
पीईआरसी के उदय और इसकी निर्माण प्रक्रिया के बारे में कहने (और समझाने) के लिए बहुत सी बातें हैं और यह कुछ ऐसा है जिसे मैं अभी के लिए एक और ब्लॉग पोस्ट के लिए छोड़ दूंगा। लेकिन एक बात स्पष्ट है जैसा कि रिपोर्ट में भी स्पष्ट रूप से कहा गया है: "PERC निर्माण की कुंजी रियर पैसिवेशन है, जबकि इस उद्देश्य के लिए पसंद की सर्वसम्मत सामग्री एल्यूमीनियम ऑक्साइड है, जिसे PECVD मशीनों का उपयोग करके जमा किया जा सकता है, जो सिलिकॉन नाइट्राइड, या परमाणु परत जमाव (ALD) उपकरण लगाने से प्रसिद्ध है।" मैं इस पहलू से जुड़ना चाहता हूं क्योंकि आइंडहोवन यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में हमारे शोध ने अल द्वारा सतही निष्क्रियता की खोज में बहुत योगदान दिया है।2O3(एएलडी और पीईसीवीडी), उच्च स्तर की सतह के पारित होने के साथ-साथ अल के प्रदर्शन के लिए मौलिक पहलुओं और भौतिक गुणों की जांच के लिए2O3सौर सेल उपकरणों में।
मैंने अली के कुछ महत्वपूर्ण पहलुओं को संबोधित करने के बारे में सोचा2O3सतही निष्क्रियता और उसके निक्षेपण प्रक्रियाएँ लेकिन फिर मुझे याद आया कि मैंने क्रिस्टलीय सिलिकॉन सोलर सेल& पर २१वीं NREL कार्यशाला के लिए एक सम्मेलन पत्र तैयार करते समय २०११ में इनमें से कई पहलुओं को लिखा था; मॉड्यूल: 2011 में ब्रेकेनरिज कोलोराडो में आयोजित सामग्री और प्रक्रियाएं। मुझे इस सम्मेलन में आमंत्रित किया गया था (सालाना हो रहा है, देखेंhttps://siliconworkshop.com) क्योंकि अली पर हमारा काम2O3उस समय तक बहुत ध्यान आकर्षित किया था। कॉन्फ़्रेंस पेपर को दोबारा पढ़ने पर, मैंने पाया कि पेपर में वर्णित कई पहलू अभी भी कायम हैं और काफी सटीक थे। इसलिए मैंने नीचे दिए गए पूरे पेपर के टेक्स्ट को कॉपी करने और उसमें कुछ छोटी टिप्पणियां जोड़ने का फैसला किया है। वैसे, पेपर 10 प्रश्नों पर आधारित था, जिनके उत्तर "के बारे में एक अच्छा विचार देना चाहिए।अली के उपयोग की संभावनाएं2O3उच्च दक्षता वाले सौर सेल के लिए"क्योंकि यह अखबार का शीर्षक था।
मैं यहां यह जोड़ना चाहूंगा कि मैंने यहां एक पूर्ण भाषण भी दिया25वेंयूरोपीय पीवी सौर ऊर्जा सम्मेलन और प्रदर्शनी2010 में वालेंसिया में। यह उस समय था जब अली में रुचि थी2O3सौर सेल उद्योग में वास्तव में उड़ान भरने लगे। मैंने उस प्रस्तुति को रिकॉर्ड कर लिया है और आप उसे वापस सुन सकते हैंयहां. यह आपको अली से संबंधित सभी प्रासंगिक पहलुओं के बारे में एक त्वरित अवलोकन देना चाहिए2O320 मिनट में इसके अलावा, मैं यह नोट करना चाहता हूं कि समीक्षा पत्र में और अधिक जानकारी प्रदान की गई है जो मेरे पूर्व पीएचडी छात्र और मैंने 2012 में लिखा था:अली की स्थिति और संभावनाएं2O3सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के लिए आधारित सतह निष्क्रियता योजनाएं(संपर्क) यदि आप अली में शामिल हैं या रुचि रखते हैं2O3सौर कोशिकाओं के लिए, यह शायद अवश्य पढ़ा जाना चाहिए।
अंत में मैं यह उल्लेख करना चाहता हूं कि इन दिनों से बहुत सी चीजें हुई हैं लेकिन जैसा कि कहा गया है, इसे जल्द ही एक और ब्लॉग पोस्ट में संबोधित किया जाएगा!
क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल [जीजी] amp पर सम्मेलन पत्र 21 वीं कार्यशाला; मॉड्यूल: सामग्री और प्रक्रियाएं - ब्रेकेनरिज कोलोराडो - 2011 *
अली के उपयोग की संभावनाओं पर समीक्षा करें2O3उच्च दक्षता वाले सौर सेल के लिए
अली2O3एक ऐसी सामग्री है जिसने सी-सी फोटोवोल्टिक (पीवी) के लिए पतली फिल्म निष्क्रियता सामग्री के रूप में पिछले वर्षों में तेजी से लोकप्रियता हासिल की है। इस योगदान में सौर सेल समुदाय में मौजूद दस प्रश्नों को संबोधित किया जाएगा।
१) - अल द्वारा भूतल निष्क्रियता2O3, कहानी क्या है?
पहले से ही 1989 में हेज़ेल और जैगर ने अली के निष्क्रिय गुणों पर रिपोर्ट की थी2O3उस समय पायरोलिसिस द्वारा तैयार की गई फिल्में [1]। हालांकि यह पेपर सी-सी (जैसे, नकारात्मक चार्ज के उच्च घनत्व की उपस्थिति) के संदर्भ में सामग्री के बहुत ही रोचक गुणों पर रिपोर्ट करता है, ए-सीएन के लिए अधिक रुचि थीx:एच पतली फिल्में उस समय और सामग्री मूल रूप से पीवी समुदाय में किसी का ध्यान नहीं गया। हालांकि यह 2005 के आसपास बदल गया जब आईएमईसी [2] और आइंडहोवन यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी (टीयू / ई) [3] के शोध समूहों ने दिखाया कि2O3परमाणु परत जमाव (एएलडी) द्वारा तैयार की गई फिल्में - रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) का एक विशेष रूप [4] - सतह के उत्कृष्ट स्तर की ओर ले जाती हैn-प्रकार औरp-टाइप सी-सी। इन प्रारंभिक रिपोर्टों के बाद अली में रुचि2O3तेजी से बढ़ा, खासकर जब यह प्रदर्शित किया गया कि अली2O3एक उत्कृष्ट निष्क्रियता की ओर भी ले जाता हैp+-प्रकार की सतहें [5] और सौर कोशिकाओं के प्रदर्शन पर रिपोर्ट करने के बाद जिसमें2O3के पीछे और सामने की ओर सतहों को निष्क्रिय करने के लिए शामिल किया गया थाp-टाइप [6] औरn-प्रकार [7] सौर सेल।
2) – Al . के मूल भौतिक गुण क्या हैं?2O3सी पैशन के लिए इस्तेमाल की जाने वाली फिल्में?
अली2O3एक विस्तृत बैंडगैप (थोक सामग्री के लिए ~ 8.8 eV) ढांकता हुआ है जिसमें विभिन्न क्रिस्टलीय रूप होते हैं। हालांकि, निष्क्रियता परतों के लिए अनाकार अल2O3फिल्मों का उपयोग कुछ हद तक कम बैंडगैप (~ 6.4 eV) और 2eV की फोटॉन ऊर्जा पर ~ 1.65 के अपवर्तक सूचकांक के साथ किया जाता है। इसलिए फिल्में सौर कोशिकाओं के लिए रुचि के तरंग दैर्ध्य क्षेत्र पर पूरी तरह से पारदर्शी हैं। फिल्में आमतौर पर काफी स्टोइकोमेट्रिक ([O]/[Al] अनुपात=~ 1.5) होती हैं, हालांकि फिल्म में O की थोड़ी अधिकता हो सकती है। जब सीवीडी-आधारित तकनीकों द्वारा तैयार किया जाता है, तो फिल्में भी कम हाइड्रोजन सामग्री (आमतौर पर 2-3 at.%) प्रदर्शित करती हैं और यह हाइड्रोजन ज्यादातर (अतिरिक्त) O से -OH समूहों के रूप में बंधी होती है। हालांकि यह देखा गया है कि उत्कृष्ट निष्क्रियता गुण अल पर संवेदनशील रूप से निर्भर नहीं करते हैं2O3स्टोइकोमेट्री और भौतिक शुद्धता [8] जैसे गुण। Al . की हाइड्रोजन सामग्री2O3हालांकि, अली से प्राप्त सी-सी के रासायनिक निष्क्रियता के लिए फिल्मों को बहुत महत्वपूर्ण पाया गया है2O3फिल्में। यह SiO . की इंटरफेसियल परत पर भी लागू होता हैx(१-२ एनएम मोटाई) जो कि (हमेशा) Al between के बीच बनता है2O3और सीवीडी-आधारित तकनीकों को लागू करते समय सी [३,९]।
30 nm Al . का अपवर्तनांक n और विलोपन गुणांक k2O3ALD . द्वारा जमा की गई फिल्म[10].
3) – अल – तैयार करने के लिए किन तकनीकों का प्रयोग किया जा सकता है2O3पतली फिल्में?
अली2O3सी-सी सतह निष्क्रियता के लिए फिल्मों को थर्मल और प्लाज्मा-सहायता प्राप्त एएलडी द्वारा जमा किया गया है जो अल (सीएच) को नियोजित करता है3)3विभिन्न ऑक्सीडेंट स्रोतों (एच .) के साथ मिलकर पूर्ववर्ती खुराक2O, O3और ओ2प्लाज्मा) [८,११]। प्लाज्मा-संवर्धित सीवीडी (PECVD, Al(CH .) से3)3और n2ओ या सीओ2मिश्रण) को भी अली जमा करने के लिए नियोजित किया गया है2O3[८,१२,१३] और साथ ही स्पटरिंग की भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) तकनीक [१४]। शुरुआती दिनों (1989) में हेज़ेल और जैगर ने अल (O .) के पायरोलिसिस का इस्तेमाल कियाiपीआर)3अली के बयान के लिए2O3जो अली पर पहले परिणाम थे2O3सी-सी की -आधारित निष्क्रियता कभी रिपोर्ट की गई [1]। अल के लिए सोल-जेल प्रक्रियाओं की भी जांच की गई है2O3सी-सी पैशन के लिए संश्लेषण [१५,१६]। इन सभी मामलों में ~ ४०० C पर फिल्मों की annealing फायदेमंद है या यहां तक कि सतह के उच्च स्तर को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।
थर्मल एएलडी के लिए विभिन्न रिएक्टर विन्यास: (ए) सिंगल-वेफर रिएक्टर, (बी) बैच रिएक्टर, और स्थानिक एएलडी रिएक्टर। (ए) और (बी) में एएलडी चक्र समय-क्षेत्र में किए जाते हैं और (सी) एएलडी चक्र स्थानिक डोमेन में किए जाते हैं[17].
4) - अली क्या बनाता है2O3सतही निष्क्रियता के लिए इतना अनूठा?
सी सतहों के लिए दो निष्क्रियता तंत्रों को देखा जा सकता है। पहला तंत्र इंटरफ़ेस राज्य घनत्व में कमी हैDआईटीसी सतह पर, उदाहरण के लिए, एच परमाणुओं द्वारा सी लटकने वाले बंधनों के पारित होने के माध्यम से। इस तंत्र को "रासायनिक निष्क्रियता" के रूप में जाना जाता है। दूसरा तंत्र सतह पर एक अंतर्निर्मित विद्युत क्षेत्र के माध्यम से सी सतह पर मौजूद अल्पसंख्यक चार्ज वाहक के घनत्व में कमी है। यह तथाकथित "क्षेत्र प्रभाव निष्क्रियता" डोपिंग प्रोफाइल या निश्चित शुल्क द्वारा प्राप्त किया जा सकता हैQfसी पर जमा एक पतली फिल्म में मौजूद है। अली द्वारा उत्कृष्ट निष्क्रियता2O3आम तौर पर दोनों तंत्रों का एक संयोजन है।
तथ्य यह है कि अली2O3बहुत अधिक घनत्व (10 . तक) हो सकता है13से। मी-3) कानकारात्मकशुल्क सामग्री को विशिष्ट बनाता है [१८]। लगभग सभी अन्य सामग्री (विशेष रूप से SiO .)2और a-SiNx:H) में धनात्मक स्थिर आवेश और कम घनत्व होता है। अली के लिए2O3फिक्स्ड चार्ज Al . के बीच इंटरफेस में स्थित हैं2O3और इंटरफेसियल SiOxसी [१९] पर। इसके अलावा, यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि Al . में स्थिर आवेशों का घनत्व2O3अल की तैयारी विधि पर निर्भर करता है2O3.प्लाज्मा-सहायता प्राप्त ALD और PECVD द्वारा तैयार की गई फिल्मों के लिए आमतौर पर उच्चतरQfथर्मल एएलडी द्वारा तैयार की गई फिल्मों के लिए पाया जाता है। बाद के मामले में निष्क्रियता के उत्कृष्ट स्तर को मुख्य रूप से निम्न के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता हैDआईटीस्तर।
अली का दूसरा प्रमुख पहलू2O3, एक पहलू जिस पर अब तक कम ध्यान दिया गया है, वह यह है कि अली2O3थर्मल उपचार के दौरान (एनीलिंग के दौरान और फायरिंग चरण के दौरान) सी इंटरफ़ेस को हाइड्रोजन प्रदान करने वाला एक प्रभावी हाइड्रोजन जलाशय भी कार्य करता है। यह हाल ही में स्पष्ट रूप से स्थापित किया गया है [९] और इस तथ्य की व्याख्या करता है कि अल द्वारा रासायनिक निष्क्रियता का इतना उत्कृष्ट स्तर प्राप्त किया जा सकता है।2O3फिल्में, या तो सीधे H-टर्मिनेटेड Si पर जमा की जाती हैं या Si पर जमा SiO Sixपरत (उदाहरण के लिए, पीईसीवीडी या एएलडी द्वारा) जो अपने आप में अपेक्षाकृत खराब रूप से निष्क्रिय हो रही है (यानी, जब कोई अल2O3कैपिंग परत लागू होती है) [20]।
सतह पुनर्संयोजन वेग Sप्रभाव, अधिकतम,प्लाज्मा-सहायता प्राप्त और थर्मल ALD Al . के लिए2O3अली पर जमा कोरोना चार्ज घनत्व के एक समारोह के रूप में फिल्में2O3. इस साजिश से पता चलता है कि दोनों फिल्मों में एक निश्चित नकारात्मक चार्ज घनत्व होता है लेकिन थर्मल एएलडी नमूने में कम चार्ज होता है। थर्मल एएलडी में उच्च स्तर का रासायनिक निष्क्रियता होता है जैसा कि एस . के निम्न मूल्य से पता चलता हैप्रभाव, अधिकतम,उस बिंदु पर जहां कोरोना शुल्क द्वारा निर्धारित शुल्क की भरपाई की जाती है।
नोट 2018:विभिन्न धातु आक्साइडों द्वारा सिलिकॉन सतहों के पारित होने पर हालिया अनुवर्ती शोध से पता चला है कि इनमें से कई धातु ऑक्साइड नकारात्मक चार्ज डाइलेक्ट्रिक्स हैं, जैसे, एचएफओ2, गा2O3, टीआईओ2, एनबी2O5, आदि।
5) - Al – के साथ (औद्योगिक-प्रकार) सौर कोशिकाओं का प्रदर्शन क्या है2O3?
अली के उत्साह को देखते हुए2O3पीवी समुदाय [२१,२२] के भीतर, यह बहुत संभावना है कि अल . युक्त सौर कोशिकाओं का प्रदर्शन2O3निष्क्रियता परतों का बड़े पैमाने पर परीक्षण किया जा रहा है। हालांकि, चूंकि यह पीवी कंपनियों के लिए मूल्यवान और मालिकाना जानकारी से संबंधित है, इसलिए इन परीक्षणों के परिणाम का खुलासा नहीं किया जाता है या स्पष्ट रूप से रिपोर्ट नहीं किया जाता है। अल . के साथ सौर कोशिकाओं पर पहला परिणाम2O3हालांकि मंच निर्धारित किया और पीवी उद्योग के हित को ट्रिगर करने में महत्वपूर्ण थे। पहले सौर सेल के परिणाम के लिए रिपोर्ट किए गए थेp-टाइप PERC सेल जिसमें ALD Al2O3एक परत के रूप में और PECVD-SiO . के साथ संयुक्त स्टैक में रियर-सतह निष्क्रियता के लिए उपयोग किया गया थाx(सहयोग ISFH - TU/e) [6]। इस पहली रिपोर्ट में सबसे अच्छी दक्षता २०.६% थी और बाद में इसी तरह के सौर सेल के लिए २१.५% की दक्षता प्राप्त की गई थी [१३]। एक अन्य महत्वपूर्ण प्रारंभिक उपलब्धि के लिए 23.2% की दक्षता थी efficiencyn-टाइप PERL सेल जिसमें ALD Al2O3PECVD a-SiN . के साथ संयुक्तx: एच का उपयोग सामने की सतह पर निष्क्रियता (सहयोग फ्रौनहोफर आईएसई - टीयू / ई) [7] के लिए किया गया था। बाद के चरण में इस तरह के सौर सेल [23] के लिए 23.5% की दक्षता हासिल की गई थी। अन्य सौर सेल परिणामों की सूचना ITRI [24], ECN [25] और यूनिवर्सिटी ऑफ कोन्स्टांज [26] द्वारा दी गई है।
एन-टाइप सी बेस के साथ पर्ल सोलर सेल और अल2O3(३० एनएम) a-SiNSi के साथx: एच (४० एनएम) एंटीरफ्लेक्शन कोटिंग[7].
नोट 2018:जाहिर है, अली की औद्योगिक सफलता2O3पीईआरसी प्रौद्योगिकी में किया गया है।
६) - फिल्म और प्रसंस्करण शर्तों पर क्या आवश्यकताएं हैं?
Al . को लागू करने के लिए कई तकनीकी प्रश्नों को संबोधित करने की आवश्यकता है2O3सौर कोशिकाओं में। इन सवालों के जवाब स्पष्ट रूप से सौर सेल के प्रकार और परिकल्पित विन्यास पर निर्भर करते हैं लेकिन पिछले कुछ वर्षों में किए गए अध्ययनों से कुछ सामान्य अंतर्दृष्टि प्राप्त हुई है। एएलडी-जमा फिल्मों के लिए प्लाज्मा-सहायता प्राप्त और थर्मल एएलडी के लिए न्यूनतम मोटाई क्रमशः 5 एनएम और 10 एनएम पाई गई है [27]। अंतर थर्मल एएलडी द्वारा क्षेत्र-प्रभाव निष्क्रियता के कम महत्व से उत्पन्न होने की उम्मीद है। इष्टतम जमाव तापमान 150-250 . की सीमा के भीतर हैoसी [८]। हालांकि निष्क्रियता का स्तर बयान के तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील नहीं है, इष्टतम रासायनिक निष्क्रियता [9] द्वारा शासित है। कम तापमान पर, Al2O3फिल्म घनत्व पर्याप्त अधिक नहीं है जबकि उच्च तापमान पर Al2O3बहुत कम हाइड्रोजन सामग्री है। दोनों ही मामलों में अली2O3इंटरफ़ेस पर (एनीलिंग के दौरान) सी लटकने वाले बॉन्ड को निष्क्रिय करने के लिए पर्याप्त हाइड्रोजन प्रदान नहीं कर सकता है, या तो परिवेश में हाइड्रोजन के बहुत बड़े प्रसार या हाइड्रोजन के बहुत छोटे जलाशय के साथ शुरू करने के कारण। अली की घोषणा को ध्यान में रखते हुए2O3- एक कदम जो सतही निष्क्रियता को पूरी तरह से सक्रिय करने के लिए आवश्यक है - इष्टतम तापमान लगभग 400 . हैoसी [27]। इस तापमान पर फिल्म से पर्याप्त हाइड्रोजन मुक्त होती है। तथ्य यह है कि फिल्म से हाइड्रोजन इंटरफ़ेस राज्य घनत्व को कम कर देता है, इस तथ्य से भी पुष्टि की जाती है कि एन2गैस अच्छी तरह से काम करती है, कोई गैस बनाने की आवश्यकता नहीं है। एनीलिंग चरण की अवधि 1 मिनट जितनी कम हो सकती है। सतही निष्क्रियता के उत्कृष्ट स्तर प्रदान करने के लिए। ऐल2O3फायरिंग चरण के दौरान भी पर्याप्त रूप से स्थिर है जैसा कि स्क्रीन-मुद्रित धातुकरण के साथ औद्योगिक-प्रकार के सौर कोशिकाओं में उपयोग किया जाता है। हालांकि इस उच्च तापमान कदम (आमतौर पर 800 - 900 .) के दौरान निष्क्रियता का स्तर बिगड़ जाता हैoC कुछ सेकंड के लिए) [२८,२९] लेकिन निष्क्रियता का शेष स्तर इस तरह के औद्योगिक प्रकार के सौर कोशिकाओं के लिए पर्याप्त है। ऐल2O3के साथ भी संगत पाया गयाa-पापx: स्टैक सिस्टम में एच और यहां तक कि एक बेहतर थर्मल स्थिरता की सूचना दी गई थी [३०]। अली के ढेर भी2O3कम तापमान-संश्लेषित SiO के साथ2फायरिंग स्थिर [20] पाया गया।
सतह पुनर्संयोजन वेग Sप्रभाव, अधिकतम,प्लाज्मा-सहायता प्राप्त और थर्मल ALD Al . के लिए2O3एन . में विभिन्न तापमानों पर एनीलिंग के बाद फिल्में210 मिनट के लिए डेटा p- और n-टाइप Si के लिए दिया गया है। 200 . पर डेटाoसी चिंता के रूप में जमा फिल्मों (जमा तापमान 200 थाoसी सभी फिल्मों के लिए)[27].
नोट 2018:PERC में, Al . का ढेर2O3/जैसे कीx:H का उपयोग किया जाता है और यह स्टैक पतला Al2O3फिल्में। अली की मोटाई2O3पीईआरसी में 4-10 एनएम है।
७) - क्या अली के निक्षेपण की विधियाँ हैं2O3मापनीय?
PECVD [13,31] और स्पटरिंग [14,32] के निक्षेपण के तरीके निश्चित रूप से मापनीय हैं और वे पहले से ही c-Si सौर सेल निर्माण में लागू हैं। कंपनी रोथ [जीजी] amp; राउ ने अपनी माइक्रोवेव PECVD तकनीक को Al . के लिए अनुकूलित किया है2O3बयान और अच्छे निष्क्रियता के परिणाम बताए गए [13]। इस तकनीक की प्रतिस्पर्धात्मक बढ़त यह है कि मौजूदा पीईसीवीडी सिस्टम को नई प्रौद्योगिकियों के विकास और/या बड़े पूंजीगत व्यय को कम करने में बड़े निवेश से बचने के लिए आसानी से संशोधित किया जा सकता है। स्पटरिंग के लिए अब तक रिपोर्ट किए गए निष्क्रियता परिणाम पीईसीवीडी और एएलडी के लिए उतने अच्छे नहीं हैं, हालांकि वे वाणिज्यिक सौर सेल निर्माण के लिए पर्याप्त हो सकते हैं।
पारंपरिक एएलडी उच्च-थ्रूपुट औद्योगिक सौर सेल उत्पादन के लिए अनुपयुक्त है। हालाँकि, बैच प्रोसेसिंग में जाकर थ्रूपुट को बढ़ाया जा सकता है जिसमें एक ही रिएक्टर चैंबर में एक साथ कई (100+) वेफर्स कोटेड किया जाता है। बेनेक [३३,३४] और एएसएम [३५] कंपनियों द्वारा इस मार्ग का अनुसरण किया जाता है, एक अन्य दृष्टिकोण दो डच कंपनियों द्वारा किया जाता है। लेविटेक [३६-३८] और सोलेटेक [३९-४१] दोनों ने स्थानिक-एएलडी उपकरण विकसित किए हैं जिसमें एएलडी चक्र समय डोमेन में नहीं बल्कि स्थानिक डोमेन में किए जाते हैं। इससे प्रति उपकरण प्रति घंटे 3,000 से अधिक वेफर्स के उच्च थ्रूपुट प्रसंस्करण की अनुमति मिलनी चाहिए।
स्थानिक-एएलडी, पीईसीवीडी और स्पटरिंग के लिए सी-सी पैशन परिणामों की तुलना Comp[42]. ALD आमतौर पर सबसे अच्छा निष्क्रियता प्रदर्शन देता है, हालांकि PECVD बहुत करीब आता है[8,43].
नोट 2018:2011 में, रोथ [जीजी] amp; राउ को मेयर बर्गर द्वारा अधिग्रहित किया गया था और यह कंपनी का वर्तमान नाम है। पिछले कुछ वर्षों में अली के क्षेत्र में बहुत कुछ हुआ है2O3बयान और उपकरण प्रदान करने वाली कंपनियां। अनुवर्ती ब्लॉग देखें।
8) - उच्च मात्रा में निर्माण के लिए स्थानिक-एएलडी, क्या लाभ हैं?
स्थानिक-एएलडी के दो सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह हैं कि यह इनलाइन वायुमंडलीय एएलडी प्रसंस्करण की अनुमति देता है और यह कि चक्र समय डोमेन में नहीं बल्कि स्थानिक डोमेन में किए जाते हैं। उत्तरार्द्ध का मतलब है कि पूर्ववर्ती और प्रतिक्रियाशील इंजेक्शन विभिन्न डिब्बों या क्षेत्रों में होता है जिसमें गैस चरण प्रजातियां सीमित होती हैं। इन क्षेत्रों को बीच में पर्ज ज़ोन द्वारा बनाए गए अक्रिय गैस अवरोधों द्वारा अलग किया जाता है। सब्सट्रेट को अलग-अलग क्षेत्रों में वैकल्पिक रूप से उजागर करने के लिए, सब्सट्रेट की सतह को विभिन्न क्षेत्रों के माध्यम से अनुवादित किया जाता है। यह अनुवाद सब्सट्रेट को कई दोहराए गए क्षेत्रों (लेविटेक [३६-३८] द्वारा अपनाए गए दृष्टिकोण) के माध्यम से रैखिक रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है या यह समय-समय पर सब्सट्रेट्स को एक डिपोजिशन हेड के सापेक्ष स्थानांतरित करके आगे-पीछे किया जा सकता है (सोलेटेक द्वारा अपनाई गई दृष्टिकोण [३९] -41,44])। इनलाइन स्थानिक एएलडी के अन्य लाभ यह तथ्य हैं कि सिंगल-साइड डिपोजिशन आसानी से प्राप्त किया जा सकता है, चलती भागों की अनुपस्थिति (वेफर्स के अलावा), और यह तथ्य कि रिएक्टर की दीवारों पर कोई जमाव नहीं होता है। इसके अलावा पूर्ववर्तियों का उपयोग कुशल है।
वायुमंडलीय दबाव पर सौर सेल वेफर्स के इनलाइन प्रसंस्करण के लिए लेविटेक की स्थानिक एएलडी प्रणाली "लेविट्रैक"[36-38]. वेफर्स को ट्रैक इनलेट पर चलाया जाता है और वे इंजेक्ट किए गए गैसों द्वारा बनाई गई गैस के बियरिंग्स पर "फ्लोट" करते हैं: अल (सीएच3)3अग्रदूत, नहीं2शुद्ध, एच2हे अभिकारक, और N2पर्ज आदि। वेफर्स की स्थिति ट्रैक के बीच में स्व-स्थिर है और कुछ सेंटीमीटर के आसन्न वेफर्स के बीच की दूरी भी स्व-विनियमन है। वर्तमान विन्यास में सिस्टम ~1 एनएम Al . उत्पन्न करता है2O3प्रति 1 मीटर सिस्टम लंबाई।
9) - Al . के लिए प्रति वेफर उत्पादन लागत के बारे में क्या2O3निष्क्रियता परतें?
इस सवाल का जवाब फिलहाल देना मुश्किल है। अली के कुछ उपकरण निर्माता2O3डिपोजिशन सिस्टम प्रति वेफर कुछ सेंट की रिपोर्ट करते हैं। हालांकि, उदाहरण के लिए, रियर-सतह निष्क्रियता योजनाओं के कार्यान्वयन के सौर सेल निर्माण की कुल प्रक्रिया प्रवाह के लिए प्रमुख परिणाम हैं और इसलिए लागत-स्वामित्व काफी हद तक चुने गए पीछे की सतह निष्क्रियता योजना के विवरण पर निर्भर करेगा। साथ ही अली का एकीकरण2O3अन्य सामग्रियों और प्रसंस्करण चरणों के साथ एक बड़ी चुनौती है जिसे वर्तमान में पीवी उद्योग द्वारा संबोधित किया जाता है।
अब तक की एक महत्वपूर्ण खोज यह तथ्य है कि अल . द्वारा सौर कोशिकाओं का निष्क्रिय होना2O3अल (सीएच .) की अर्धचालक ग्रेड शुद्धता की आवश्यकता नहीं है3)3अग्रदूत। यह पाया गया कि सौर ग्रेड अल (सीएच .) द्वारा प्राप्त निष्क्रियता प्रदर्शन3)3उत्कृष्ट [१०] भी है। यह केवल महत्वपूर्ण लागत-संबंधित पहलुओं में से एक है जिस पर विचार करने की आवश्यकता है। एक और दिलचस्प अवलोकन यह था कि अल (सीएच) की तुलना में अन्य, कुछ हद तक कम पायरोफोरिक अग्रदूतों द्वारा एक बहुत अच्छा निष्क्रियता प्रदर्शन भी प्राप्त किया जा सकता है।3)3, उदाहरण के लिए Al . का ALD2O3अल (सीएच .) से3)2(Oiपीआर) और ओ2प्लाज्मा ने भी एक बहुत अच्छा निष्क्रियता प्रदर्शन [10] प्रकट किया।
प्लाज्मा-सहायता प्राप्त और थर्मल ALD Al . के लिए प्रभावी जीवनकाल2O3अर्धचालक और सौर ग्रेड अल (सीएच .) से जमा की गई फिल्में3)3[10]. संबंधित Sप्रभाव, अधिकतम,10 . के इंजेक्शन स्तर के लिए मान=1-2 सेमी/सेकेंड जितना कम है14-1015से। मी-3. इस आंकड़े से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि सतही निष्क्रियता के उत्कृष्ट स्तर तक पहुंचने के लिए बहुत महंगे अग्रदूतों का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है
नोट 2018:स्पष्ट रूप से अली का उपयोग2O3निष्क्रियता के लिए नैनोलयर्स भुगतान करता है। अल (सीएच .) का उपयोग3)3चूंकि अग्रदूत एक बहुत ही महत्वपूर्ण लागत कारक है इसलिए एक अनुकूलित और कुशल अग्रदूत उपयोग महत्वपूर्ण है।
10) - अली के उपयोग के लिए समग्र संभावनाएं क्या हैं2O3पीवी में?
सवाल शायद यह नहीं है कि क्या अली2O3वाणिज्यिक सौर कोशिकाओं में उपयोग किया जाएगा, लेकिन जब Al2O3लागू किया जाएगा। प्रश्न यह भी है कि अल . किस प्रकार के सौर सेल में2O3लागू किया जाएगा। यह न केवल उच्च अंत, उच्च दक्षता, मोनोक्रिस्टलाइन सी सौर कोशिकाओं में हो सकता है। अली2O3अधिक मुख्यधारा के सौर सेल उत्पादन के लिए पतली फिल्में भी दिलचस्प हो सकती हैं। इसलिए यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि समग्र संभावनाएं बहुत उज्ज्वल हैं।
नोट 2018:अली2O3नैनोलेयर्स PERC तकनीक को सक्षम कर रहे हैं जो 2014 के आसपास बाजार में दिखाई दी। इस साल वैश्विक सेल कारखानों का उत्पादन 50% के करीब पहुंच सकता है।
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