Pert 태양전지 금속화 공정에서 산업용 고속 소성로의 역할은 무엇인가요? 셀 효율 향상

산업용 고속 소성로는 PERT 태양전지 금속화 공정의 중요한 마지막 단계로서, 스크린 인쇄된 페이스트를 기능적인 전기 접점으로 변환합니다. 이 장비는 웨이퍼를 정밀하게 제어된 고속 열 사이클에 노출시켜 금속이 절연층을 통과하여 실리콘 기판에 직접 결합되도록 합니다.

고속 소성로는 물리적 인쇄와 전기적 기능 사이의 간극을 메웁니다. 주요 기능은 금속 페이스트를 통과시켜 셀의 섬세한 반도체 접합부를 손상시키지 않으면서 낮은 저항의 옴 접점을 형성하는 것입니다.

접점 형성 메커니즘

패시베이션 층 통과

PERT 태양전지는 표면을 절연하는 유전체 패시베이션 층으로 코팅됩니다. 전류를 수집하려면 금속 접점이 이 장벽을 통과해야 합니다.

고속 소성로는 셀을 일반적으로 860°C 정도의 특정 최고 온도까지 가열하여 이를 달성합니다. 이 온도에서 금속 페이스트의 유리 프릿은 패시베이션 층을 녹여 금속이 아래의 실리콘에 도달할 수 있도록 합니다.

옴 접점 형성

장벽이 통과되면 금속은 실리콘 기판과 상호 작용합니다. 이 상호 작용은 안정적인 옴 접점을 생성합니다.

고품질 옴 접점은 전하 캐리어가 셀에서 자유롭게 흐르도록 하는 데 필수적입니다. 이 연결이 없으면 태양전지에서 생성된 에너지가 갇혀 장치가 쓸모없게 됩니다.

PERT 태양전지 금속화 공정에서 산업용 고속 소성로의 역할은 무엇인가요? 셀 효율 향상

중요 열 파라미터

높은 가열 속도

고속 소성로의 "고속"은 처리량뿐만 아니라 화학적 필요성 때문입니다. 필요한 반응을 신속하게 트리거하려면 온도의 급격한 상승이 필요합니다.

이 속도는 접점이 즉시 형성되도록 하여 웨이퍼가 높은 열 응력 하에 있는 시간을 제한합니다.

균일한 열 분포

로 내부에서는 운송 벨트 전체 너비에 걸쳐 엄격하게 균일한 열장을 유지해야 합니다.

열 분포가 고르지 않으면 웨이퍼 중앙은 완벽하게 소성될 수 있지만 가장자리는 덜 처리될 수 있습니다. 균일성은 모든 셀의 전체 표면적에 걸쳐 일관된 전기적 성능을 보장합니다.

셀 성능 최적화

충진율 극대화

소성 공정의 정밀도는 태양전지의 충진율과 직접적으로 관련이 있습니다.

충진율은 IV 곡선의 "직사각형"을 측정하는 지표이며 전류 수집 효율을 나타냅니다. 소성 프로파일을 최적화함으로써 제조업체는 직렬 저항을 최소화하고 이 중요한 성능 지표를 극대화합니다.

심층 오염 방지

접점을 형성하는 데 열이 필요하지만, 열은 또한 위험 요소가 될 수 있습니다. 과도한 열 노출은 금속 원자가 실리콘 깊숙이 확산되도록 할 수 있습니다.

고속 소성로는 이러한 심층 오염을 방지하도록 설계되었습니다. 프로파일을 제어하여 금속이 이미터에 닿지만 전기적 션트를 유발하는 접합 영역을 침투하지 않도록 합니다.

부적절한 열 프로파일링의 위험

"스파이킹"의 위험

최고 온도가 너무 높거나 너무 오래 유지되면 금속 페이스트가 이미터 영역을 녹여 통과할 수 있습니다.

이 현상을 스파이킹이라고 하며, 셀의 해당 영역을 효과적으로 단락시킵니다. 이 손상은 되돌릴 수 없으며 셀의 개방 회로 전압을 크게 저하시킵니다.

저온 소성의 비용

반대로, 로가 필요한 최고 온도에 도달하지 못하면 페이스트가 패시베이션 층을 완전히 식각하지 못합니다.

이는 금속이 실리콘에 접촉하는 대신 절연체 위에 놓이는 "저온 소성"으로 이어집니다. 결과적으로 접촉 저항이 매우 높아지고 태양전지가 작동하지 않게 됩니다.

생산 파라미터 최적화

고효율 PERT 셀을 달성하려면 접점 형성을 위한 공격적인 가열과 접합 보호를 위한 제어 사이의 섬세한 균형이 필요합니다.

전기 효율 극대화에 중점을 둔다면: 완전한 패시베이션 침투와 최소한의 접촉 저항을 보장하기 위해 860°C 근처의 정밀한 최고 온도에 우선순위를 두세요.
수율 손실 최소화에 중점을 둔다면: 심층 금속 오염 및 접합 손상을 유발하는 핫스팟을 방지하기 위해 열장 균일성을 엄격하게 유지하세요.

소성 로의 정밀도는 처리된 웨이퍼가 고성능 에너지 발전기가 될지 고철이 될지를 결정하는 최종 관문입니다.

요약 표:

공정 구성 요소	PERT 금속화에서의 역할	성능에 미치는 영향
최고 온도 (~860°C)	유리 프릿을 녹여 패시베이션 층을 통과시킵니다.	금속-실리콘 접촉을 보장합니다.
높은 가열 속도	금속 페이스트의 화학 반응을 신속하게 트리거합니다.	웨이퍼의 열 응력을 최소화합니다.
열 균일성	전체 벨트에 걸쳐 일관된 처리를 보장합니다.	가장자리 결함 및 수율 손실을 방지합니다.
프로파일 제어	금속 확산 깊이를 제한합니다.	전기적 션트 및 스파이킹을 방지합니다.

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