मल्टी-पीस सोलर सेल को बेहतर तरीके से कैसे काटें?

त्वरित उत्तर: एक पूर्ण सेल को आधे, तिहाई या छोटे टुकड़ों में काटने से मॉड्यूल पावर बढ़ती है क्योंकि इससे प्रत्येक स्ट्रिप द्वारा वहन की जाने वाली धारा कम हो जाती है, जिससे रिबन में प्रतिरोधक हानि कम होती है। स्ट्रिप छोटी होने पर लाभ घटता है, और यांत्रिक लागत बढ़ती है। तीन दृष्टिकोण प्रमुख हैं। लेजर स्क्राइबिंग के बाद यांत्रिक ब्रेकिंग सबसे तेज़ है और सबसे कम तापीय भार डालती है, लेकिन ब्रेक एज की गुणवत्ता स्क्राइब गहराई पर निर्भर करती है। लेजर फुल कटिंग सेल को केवल बीम से अलग करती है और कम गति पर साफ़ किनारा देती है। थर्मल लेजर सेपरेशन लेजर को कूलिंग चरण के साथ जोड़ता है ताकि दरार एक नियंत्रित पथ पर फैले। प्रासंगिक आयाम 532 nm लेजर तरंगदैर्ध्य से लेकर 1 µm और 20 µm के निकट फीचर आकारों से 100 µm तक होते हैं, और स्ट्रिप वोल्टेज कम — लगभग 0.55 V — होता है, इसलिए लाभ वोल्टेज से नहीं, बल्कि प्रतिरोध से आते हैं।

PV मॉड्यूल निर्माण · Jerry, Ooitech द्वारा

परिचय

TOPCon, SHJ और BC सेल्स में एज लॉस के बारे में प्रति-सहज सत्य" title="मल्टी-पीस सोलर सेल्स को बेहतर तरीके से कैसे काटें? n-type TOPCon, SHJ और BC सेल्स में एज लॉस के बारे में प्रति-सहज सत्य"/>

उच्च मॉड्यूल शक्ति की खोज में, इंजीनियर अक्सर एक बड़े सेल को 1/2, 1/3 या उससे भी अधिक "छोटे सेल" में काटते हैं, फिर उन्हें मॉड्यूल के अंदर श्रृंखला और समानांतर में फिर से जोड़ते हैं। बिंदु धारा को कम करना और प्रतिरोधक शक्ति हानि को सिकोड़ना है। लेकिन हर एक कट सेल के किनारे पर एक अनपैसिवेटेड "घाव" छोड़ देता है। वे घाव कैरियर ट्रैप में बदल जाते हैं, और वे खुले-सर्किट वोल्टेज (Voc) और फिल फैक्टर (FF) को खा जाते हैं। उप-सेल जितना छोटा होता है, यह किनारे पुनर्संयोजन हानि उतनी ही अधिक चोट पहुंचाती है।

आज का सबसे सामान्य उद्योग तरीका, "लेजर स्क्राइबिंग + यांत्रिक क्लीविंग" (L&C), कट के साथ गंभीर थर्मल क्षति छोड़ देता है। और वर्षों से क्षेत्र एक बात पर सहमत रहा है: p-n जंक्शन पक्ष पर स्क्राइबिंग सबसे अधिक क्षति करती है, इसलिए "p-n जंक्शन पक्ष किनारे हानि के लिए मुख्य बाधा है"। उस विश्वास ने "p-n जंक्शन की रक्षा के लिए n-n+ पक्ष से स्क्राइबिंग" की मानक चाल को जन्म दिया।

लेकिन क्या वह व्यापक रूप से स्वीकृत "सामान्य ज्ञान" वास्तव में p-n जंक्शन के आंतरिक विद्युत व्यवहार को दर्शाता है? या यह केवल लेजर गर्मी का एक कृत्रिम प्रभाव है?

मुख्य निष्कर्ष: एक आंतरिक विद्युत व्यवहार जो सर्वसम्मति को तोड़ता है

सूचो विश्वविद्यालय के FUNSOM संस्थान की एक शोध टीम ने नैनो एनर्जी में काम प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने एक नई कम-क्षति कटाई विधि का उपयोग किया जिसे वे "45° घूर्णन क्लीविंग" कहते हैं। यह चतुराई से लेजर थर्मल क्षति से बचता है और p-n जंक्शन किनारे के वास्तविक आंतरिक विद्युत व्यवहार की जांच करता है। निष्कर्ष ने उद्योग को आश्चर्यचकित कर दिया:

कम-क्षति कटाई के तहत, p-n जंक्शन पक्ष पर किनारे कैरियर संग्रह दक्षता वास्तव में n-n+ पक्ष की तुलना में अधिक है। सरल शब्दों में: p-n जंक्शन पक्ष से स्क्राइबिंग करना बेहतर औद्योगिक रणनीति है। यह बीस वर्षों की स्वीकृत प्रथा को उलट देता है।

सेल किनारे को बिना नुकसान पहुंचाए कैसे खोलें

"p-n जंक्शन के आंतरिक विद्युत व्यवहार" का अध्ययन करने के लिए, आपको पहले एक कठिन समस्या का समाधान करना होगा। पारंपरिक लेजर कटिंग किनारे पर एक पुनः पिघली और पुनः ठोस हुई परत, साथ ही सूक्ष्म दरारें और ढेर सारी तापीय क्षति छोड़ देता है, और यह सब p-n जंक्शन और सतह पुनर्संयोजन व्यवहार के किसी भी अवलोकन को धुंधला कर देता है। टीम ने एक अलग रास्ता अपनाया, सिलिकॉन क्रिस्टल की विषमदैशिक क्लीविंग प्रकृति का उपयोग करके "45° रोटेशनल क्लीविंग" विधि प्रस्तावित की:

चरण एक: वेफर को समतल में 45° घुमाएं।

चरण दो: हीरे के स्क्राइबर से (100) तल पर एक उथली रेखा पहले से खरोंचें।

चरण तीन: {110} तल परिवार के साथ क्लीव करें ताकि एक परमाणु-सपाट, थर्मल रूप से अक्षत क्रॉस-सेक्शन प्राप्त हो।

इस तरह से प्राप्त किनारे का क्रॉस-सेक्शन अपनी संरचनात्मक और विद्युत अखंडता बनाए रखता है। माइक्रोमीटर-रिज़ॉल्यूशन फोटोवोल्टेज इमेजिंग तकनीक के साथ संयुक्त, आप p-n जंक्शन को नुकसान पहुंचाए बिना किनारे के पास विद्युत व्यवहार को बिंदु-दर-बिंदु स्कैन कर सकते हैं।

प्रयोग में 532 nm लेजर (प्रवेश गहराई लगभग 1.3 µm) का उपयोग किया गया, जो 50× ऑब्जेक्टिव के तहत लगभग 1 µm स्थानिक रिज़ॉल्यूशन तक पहुंचता है, जो किनारे के दसियों माइक्रोमीटर के भीतर फोटोवोल्टेज क्षय व्यवहार को पकड़ने के लिए पर्याप्त स्पष्ट है।

प्रयोगात्मक निष्कर्ष

चित्र 1. p-n जंक्शन अखंडता पर कटिंग का प्रभाव (a, b), 45° घूर्णी क्लीविंग विधि का योजनाबद्ध (c, d), और तीन उच्च-दक्षता सेल संरचनाओं के योजनाबद्ध (e-g)।

चित्र 1a पारंपरिक L&C प्रक्रिया को p-n जंक्शन पक्ष पर स्क्राइबिंग करते हुए दिखाता है: पहले एक लेजर सेल की सतह पर एक खांचा बनाता है (लेजर मार्क), फिर यांत्रिक बल सेल को तोड़ देता है। चित्र 1b L&C कटिंग के बाद किनारे का SEM क्रॉस-सेक्शन है। आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि अनुभाग दो क्षेत्रों में विभाजित है। ऊपरी भाग "लेजर अपघटन क्षेत्र" है, जो एक स्पष्ट पुनः-पिघली और पुनः-ठोस आकृति दिखाता है। निचला भाग "तनाव-पृथक क्षेत्र" है, जो यांत्रिक बल द्वारा फटा हुआ है, जिसमें बहुत सारे अनियमित माइक्रोक्रैक और पिघल पूल छोड़े गए हैं। यह थर्मल क्षति वास्तव में रिसाव धारा में वृद्धि और सेल प्रदर्शन में गिरावट का कारण है।

ध्यान देने योग्य: जब लेजर p-n जंक्शन पक्ष पर स्क्राइब करता है, तो p-n जंक्शन स्वयं गर्मी से पूरी तरह नष्ट हो जाता है। इसलिए उद्योग में हमेशा दिखाई देने वाली "घटना" कि "p-n जंक्शन पक्ष किनारे-हानि की बाधा है", वास्तव में थर्मल क्षति का एक कृत्रिम प्रभाव है।

चित्र 1c यहां प्रस्तावित 45° घूर्णी विदलन विधि दिखाता है: वेफर को इन-प्लेन अक्ष के चारों ओर 45° घुमाएं, (100) तल को हीरे की स्क्राइबर से खरोंचें, फिर {110} विदलन तल के साथ फाड़ें। चित्र 1d विदलित किनारे की SEM छवि है, स्केल बार 20 µm। क्रॉस-सेक्शन अत्यंत सपाट और साफ है, कोई पिघलने के निशान नहीं हैं, जो p-n जंक्शन की संरचना और विद्युत अखंडता को पूरी तरह से संरक्षित करता है। यही "आंतरिक व्यवहार" का अध्ययन करने की कुंजी है।

यह कार्य तीन मुख्यधारा n-प्रकार उच्च-दक्षता सेल प्रौद्योगिकियों को देखता है: TOPCon, SHJ और TBC। उनमें एक सामान्य विशेषता है। n-प्रकार c-Si सब्सट्रेट पर वे p-n जंक्शन (होमो- या हेटरोजंक्शन) और n-n+ उच्च-निम्न जंक्शन दोनों रखते हैं। इसलिए उनके किनारे के व्यवहार का अध्ययन वास्तविक औद्योगिक उत्पादन के लिए सीधा मार्गदर्शन देता है।

चित्र 2. TOPCon, SHJ और TBC सेलों का अग्र-पक्षीय किनारा फोटोवोल्टेज विश्लेषण।

चित्र 2a 532 nm लेजर को सेल की अग्र-सतह के किनारे से अंदर की ओर स्कैन करते हुए दिखाता है, जो XY परिशुद्धता मंच और विद्युत प्रवर्धक के साथ काम करके फोटोवोल्टेज संकेत को वास्तविक समय में रिकॉर्ड करता है, अंततः 2D फोटोवोल्टेज मानचित्र बनाता है। चित्र 2b TOPCon, SHJ और TBC (बाएं से दाएं) की अग्र-पक्षीय फोटोवोल्टेज छवि है। चमकीला रंग उच्च फोटोवोल्टेज का अर्थ है। तीनों सेल किनारे के ~100 µm के भीतर एक स्पष्ट "ढाल बैंड" दिखाते हैं, किनारे के करीब फोटोवोल्टेज कम होता है। यह किनारे पुनर्संयोजन हानि का प्रत्यक्ष प्रमाण है।

तीनों की तुलना: TOPCon में सबसे अधिक फोटोवोल्टेज (0.40–0.55 V) है और सबसे तेजी से संतृप्त होता है। TBC में सबसे कम (0.36–0.49 V) है और सबसे धीमी गति से क्षय होता है, जिसका अर्थ है कि इसका किनारा पुनर्संयोजन सबसे खराब है। यह परिणाम "p-n जंक्शन बाधा है" की सामान्य धारणा के विपरीत है, क्योंकि अग्र पक्ष (प्रकाश-सामना करने वाला पक्ष) आमतौर पर वहीं होता है जहां p-n जंक्शन स्थित होता है।

चित्र 2c चित्र 2b में काली धराशायी रेखा के साथ निकाले गए फोटोवोल्टेज प्रोफ़ाइल को सामान्यीकृत करता है। तीनों वक्र "किनारे पर कम, पठार पर उच्च" दिखाते हैं, लेकिन संतृप्ति गति (जो किनारे पुनर्संयोजन लंबाई को दर्शाती है) स्पष्ट रूप से भिन्न है:

• TOPCon: सबसे छोटा क्षय क्षेत्र, लगभग 100 µm के भीतर संतृप्ति के करीब, सबसे कम किनारा हानि।

• SHJ: मध्यम क्षय क्षेत्र, ~200 µm पर संतृप्ति के करीब।

• TBC: सबसे धीमी वसूली, पूर्ण संतृप्ति से पहले ~500 µm तक फैली हुई, सबसे खराब किनारा हानि।

चित्र 2d अंतरों के पीछे की भौतिकी की व्याख्या करता है। एक फोटोजनित छिद्र दो चीजों में से एक करता है: इलेक्ट्रोड द्वारा एकत्र होना, या किनारे की ओर बहकर पुनर्संयोजित होना।

TOPCon: अग्र पर उत्सर्जक, अति-लघु छिद्र संग्रह पथ

सामने की सतह p+ एमिटर है। छिद्रों को केवल बहुत पतले एमिटर को पार करके सामने के इलेक्ट्रोड द्वारा एकत्र किया जाना होता है, इसलिए अधिकांश छिद्र "कभी मौका नहीं पाते" किनारे तक पहुंचने का। साथ ही, p+ एमिटर / SiOx / n-poly-Si द्वारा बनाया गया मजबूत क्षेत्र किनारे पर भी प्रभावी रहता है, जो वाहकों को तेजी से अलग करता है। यही मूल कारण है कि TOPCon में सबसे कम किनारे की हानि होती है।

SHJ: सामने इलेक्ट्रॉन एकत्र करता है, छिद्र लंबा रास्ता तय करते हैं

SHJ की सामने की सतह n-a-Si:H है, जो इलेक्ट्रॉनों को एकत्र करती है। छिद्रों को एकत्र होने से पहले पीछे के p-a-Si:H तक पूरी तरह फैलना पड़ता है, जो एक बहुत लंबा रास्ता है। अत्यधिक प्रवाहकीय TCO परत को एक "राजमार्ग" की तरह जोड़ें, जो कई छिद्रों को किनारे की ओर पार्श्व रूप से ले जाती है, और किनारे की पुनर्संयोजन काफी बढ़ जाती है।

TBC: सभी इलेक्ट्रोड पीछे, पूर्ण विनाश

TBC में हर इलेक्ट्रोड पीछे होता है। सामने की सतह पर उत्पन्न वाहकों को एकत्र होने के लिए पूरे वेफर में पार्श्व रूप से यात्रा करनी पड़ती है। इससे भी बदतर, सामने की Al2O3 पैसिवेशन परत बहुत अधिक स्थिर नकारात्मक चार्ज रखती है, जो Si सतह पर छिद्र संचय परत प्रेरित करती है और एक "छिद्र संचालन चैनल" बनाती है जो छिद्रों को किनारे की ओर और भी जोर से धकेलती है।

त्वरित टिप्पणी: सामने की ओर फोटोवोल्टेज व्यवहार मुख्य रूप से दो चीजों द्वारा निर्धारित होता है, "वाहक संग्रह दूरी" और "क्या पार्श्व परिवहन चैनल मौजूद है", और इसका p-n जंक्शन की दिशा से कोई लेना-देना नहीं है।

चित्र 3. TOPCon, SHJ और TBC कोशिकाओं का पीछे की ओर किनारे का फोटोवोल्टेज विश्लेषण।

चित्र 3a पीछे की ओर किनारे से लेजर स्कैनिंग का रेखाचित्र दिखाता है। चित्र 3b संबंधित 2D फोटोवोल्टेज मानचित्र है। चित्र 2b की तुलना में, तीनों कोशिकाएं सामने की ओर की तुलना में कम पीछे की ओर फोटोवोल्टेज दिखाती हैं (क्योंकि सामने की सतह में आमतौर पर बेहतर एंटी-रिफ्लेक्शन डिज़ाइन और उच्च प्रकाश उपयोग होता है)। चित्र 3c कुछ दिलचस्प प्रकट करता है: पीछे की ओर किनारे का "विजेता" TBC बन जाता है। हालांकि SHJ में भी पीछे की ओर p-n जंक्शन है, इसका किनारे का फोटोवोल्टेज वास्तव में TOPCon से कम है, जो आगे दिखाता है कि "p-n जंक्शन स्थिति" किनारे की हानि तय करने वाला एकमात्र कारक नहीं है। चित्र 3d पीछे की ओर अल्पसंख्यक वाहक परिवहन तंत्र का रेखाचित्र दिखाता है। पीछे की ओर विशेष है: पीछे का n-poly-Si इलेक्ट्रॉनों की उच्च सांद्रता रखता है, जो एक मजबूत क्षेत्र वातावरण बनाता है जो छिद्रों को दबाता है लेकिन इलेक्ट्रॉन संग्रह को बढ़ावा देता है।

TOPCon पीछे की ओर: छिद्र की "तेज़ लेन" दबा दी गई है

पिछले n-poly-Si में उच्च इलेक्ट्रॉन सांद्रता होल परिवहन को दबा देती है। होल्स को संग्रहित होने से पहले सामने वाले p+ एमिटर तक पहुंचने के लिए पूरे n-प्रकार के c-Si सब्सट्रेट को पार करना होगा। यह "लंबी दूरी का परिवहन" पीछे की ओर के फोटोवोल्टेज को आम तौर पर कम बनाता है, लेकिन यह किनारे तक पहुंचने वाले होल्स की संख्या को भी कम कर देता है।

SHJ पिछला भाग: हेटरोजंक्शन मजबूत है, लेकिन TCO एक दोधारी तलवार है

SHJ का n-प्रकार c-Si / p-a-Si:H हेटरोजंक्शन वास्तव में TOPCon की तुलना में मजबूत वाहक पृथक्करण प्रदान करता है, लेकिन इसके TCO में कम पार्श्व प्रतिरोध होता है और फिर भी होल्स का एक अच्छा हिस्सा किनारे तक "शॉर्ट-सर्किट" कर देता है। परिणाम: मजबूत पृथक्करण क्षमता का मतलब कम किनारे हानि नहीं है।

TBC पिछला भाग: होल HSC ठीक पीछे है, एक घरेलू मैदान का लाभ

TBC का पिछला भाग HSC सीधे फोटोजनित होल्स का सामना करता है। वाहक ठीक पीछे संग्रहित हो जाते हैं, इसलिए बहुत कम किनारे की ओर बहते हैं, और पीछे की ओर का फोटोवोल्टेज सबसे तेजी से संतृप्त होता है।

त्वरित टिप्पणी: पीछे की ओर फोटोवोल्टेज व्यवहार सामने की तुलना में "उलटा" रुझान दिखाता है। TBC सामने की ओर सबसे खराब है लेकिन पीछे की ओर सबसे अच्छा है, यह दर्शाता है कि "कौन सा पक्ष प्रकाश का सामना करता है" "कौन सा पक्ष p-n जंक्शन है" से अधिक महत्वपूर्ण है।

चित्र 4. TOPCon और SHJ कोशिकाओं का क्रॉस-सेक्शनल फोटोवोल्टेज वितरण मॉडल।

यदि चित्र 2 और 3 किनारे को "बगल से" देखते हैं, तो चित्र 4 इसे "आड़ा" काटता है। लेज़र सीधे अनुप्रस्थ-काट पर स्कैन करता है, इसलिए आप p-n जंक्शन से n-n+ तक का पूरा विद्युत व्यवहार एक ही बार में देखते हैं। यह अध्ययन का सबसे मौलिक हिस्सा है। चित्र 4a TOPCon का अनुप्रस्थ-काट फोटोवोल्टेज मानचित्र है, बाएं से दाएं सामने की ओर (p+ एमिटर / p-n जंक्शन) और पीछे की ओर (n-poly-Si / n-n+ जंक्शन)। आप देख सकते हैं कि बाईं ओर (p-n जंक्शन) कुल मिलाकर अधिक चमकीला है, और दाईं ओर (n-n+) गहरा है। चित्र 4b में निकाला गया वक्र बहुत स्पष्ट है: p-n जंक्शन की ओर से n-n+ की ओर, फोटोवोल्टेज एकरस रूप से गिरता है, पूरा क्षय क्षेत्र लगभग 100 µm है। यह परिणाम पारंपरिक दृष्टिकोण को सपाट रूप से अस्वीकार करता है कि "p-n जंक्शन किनारे-हानि की बाधा है", क्योंकि कम-क्षति स्थितियों के तहत p-n जंक्शन की ओर इसके बजाय उच्च-फोटोवोल्टेज क्षेत्र है। चित्र 4c भौतिक कारण देता है: p-n जंक्शन की ओर (p+ एमिटर) अल्पसंख्यक वाहक (छिद्र) केवल थोड़ी दूरी तय करके एकत्र होते हैं, जबकि n-n+ की ओर (n-poly-Si क्षेत्र) छिद्रों को p+ एमिटर तक पहुंचने के लिए पूरे n-प्रकार c-Si को पार करना पड़ता है, जो उच्च पुनर्संयोजन संभावना वाला लंबा मार्ग है, इसलिए हानि अधिक है। चित्र 4d–f SHJ कोशिकाओं पर बिल्कुल वही प्रवृत्ति दिखाते हैं: पीछे के p-n जंक्शन (p-a-Si:H / n-c-Si) से सामने के n-n+ जंक्शन (i/n-a-Si:H / n-c-Si) तक, फोटोवोल्टेज फिर से एकरस रूप से गिरता है। विभिन्न कोशिका संरचनाओं में यह नियमितता अध्ययन के मुख्य तर्कों में से एक है।

इसे मात्रात्मक रूप से वर्णित करने के लिए, टीम ने एक-आयामी अल्पसंख्यक वाहक प्रसार मॉडल निकाला। चित्र 4g मॉडल योजना है, जो p-n जंक्शन की ओर (छिद्र चयन संपर्क, HSC) से ESC की ओर (इलेक्ट्रॉन चयन संपर्क, ESC) एकरस रूप से क्षय होता वक्र (नारंगी) दिखाता है। चित्र 4h आगे HSC और ESC पक्षों पर वाहक व्यवहार की तुलना करता है:

• HSC पक्ष: अल्पसंख्यक वाहक (छिद्र) कम दूरी पर एकत्र होते हैं, पुनर्संयोजन संभावना कम।

• ESC पक्ष: अल्पसंख्यक वाहकों को HSC तक पहुंचने के लिए लंबी दूरी तय करनी पड़ती है, रास्ते में भारी पुनर्संयोजन होता है।

• p-n जंक्शन का वाहक पृथक्करण तंत्र भारी डोपित संपर्क और पैसिवेटेड संपर्क का दोहरा लाभ रखता है, जो सादे उच्च-निम्न जंक्शन (n-n+) से अधिक कुशल है।

त्वरित टिप्पणी: अनुप्रस्थ-काट फोटोवोल्टेज मॉडल मात्रात्मक रूप से पुष्टि करता है कि "p-n जंक्शन पक्ष का विद्युत प्रदर्शन n-n+ पक्ष से बेहतर है", और किनारे-हानि के मूल्यांकन के लिए नए मीट्रिक के रूप में "अल्पसंख्यक वाहक प्रसार लंबाई L" प्रस्तावित करता है।

चित्र 5. औद्योगिक थर्मल लेज़र पृथक्करण (TLS) विधि द्वारा बनाई गई TOPCon कोशिका का अनुप्रस्थ-काट फोटोवोल्टेज विश्लेषण।

यह जांचने के लिए कि क्या 45° क्लीविंग विधि से प्राप्त निष्कर्ष औद्योगिक कटिंग के लिए मान्य है, टीम ने "थर्मल लेजर सेपरेशन" (TLS) विधि का उपयोग किया (चित्र 5a) — पहले लेजर p-n जंक्शन पक्ष का पूर्व-उपचार करता है (चित्र में प्री-ग्रूविंग), फिर शीतलन जल पृथक्करण में सहायता करता है। TLS आज की मान्यता प्राप्त कम-क्षति कटिंग तकनीकों में से एक है। चित्र 5b TLS कटिंग के बाद TOPCon का क्रॉस-सेक्शनल फोटोवोल्टेज छवि है: बायां पक्ष (p-n जंक्शन) स्पष्ट रूप से दाएं पक्ष (n-n+) से अधिक चमकीला है। चित्र 5c में मात्रात्मक वक्र दिखाता है कि p-n जंक्शन से पीछे की ओर, फोटोवोल्टेज अभी भी नीरस रूप से गिरता है, जो 45° क्लीविंग परिणाम के साथ पूरी तरह से सुसंगत है।

मुख्य सत्यापन: यहां तक कि औद्योगिक TLS विधि (सीधे p-n जंक्शन पक्ष से स्लाइसिंग) के साथ, फोटोवोल्टेज अभी भी "उच्च p-n जंक्शन, निम्न n-n+" प्रवृत्ति दिखाता है। यह कहता है कि कम-क्षति कटिंग के तहत, "p-n जंक्शन" बिल्कुल भी बाधा नहीं है, बल्कि वह जगह है जहां लाभ निहित है। पिछला उद्योग अनुभव कि "p-n जंक्शन पक्ष बेहतर प्रदर्शन करता है" TLS कटिंग में, अंततः प्रयोग और सिद्धांत दोनों द्वारा पुष्टि की गई है।

चित्र 6. TBC और THBC कोशिकाओं का क्रॉस-सेक्शनल फोटोवोल्टेज विश्लेषण, साथ ही कम-क्षति p-n जंक्शन कटिंग रणनीति का योजनाबद्ध।

चित्र 6a और 6b TBC और THBC कोशिकाओं के क्रॉस-सेक्शनल फोटोवोल्टेज छवियां हैं। TBC में सबसे अधिक फोटोवोल्टेज है, 0.39 V, और THBC थोड़ा कम है (0.21 V), लेकिन दोनों स्पष्ट "चमकीला p-n जंक्शन, गहरा n-n+" स्थानिक वितरण दिखाते हैं। चित्र 6c और 6d में निकाले गए वक्र चित्र 4 के समान पैटर्न का पालन करते हैं: p-n जंक्शन से n-n+ की ओर नीरस गिरावट। विशेष उल्लेख के योग्य चित्र 6c में छोटा इनसेट है: प्रत्येक कोशिका संरचना के लिए फोटोवोल्टेज का "दिशात्मक वितरण" "घना ऊपरी-बायां, विरल निचला-दायां" पैटर्न दिखाता है, जिसका अर्थ है कि p-n जंक्शन पक्ष का विद्युत लाभ संरचनाओं और प्रक्रियाओं में सार्वभौमिक है। चित्र 6e बताता है कि बैक-कॉन्टैक्ट कोशिकाओं को क्या विशेष बनाता है: HSC पीछे "पास में" छेद एकत्र करता है, और ESC पीछे "पास में" इलेक्ट्रॉन एकत्र करता है। p-n जंक्शन क्षेत्र में उत्पन्न अल्पसंख्यक वाहक (छेद) को HSC तक पहुंचने के लिए केवल थोड़ी दूरी की आवश्यकता होती है, इसलिए हानि छोटी है; n-n+ क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहकों को लंबी यात्रा करनी पड़ती है, इसलिए हानि बड़ी है। यह पैटर्न TOPCon और SHJ से बिल्कुल मेल खाता है। इस सभी साक्ष्य के आधार पर, टीम ने चित्र 6f में एक बिल्कुल नई कटिंग रणनीति प्रस्तावित की:

उद्योग अनुशंसा

कम-क्षति कटिंग (जैसे TLS) के तहत, आपको p-n जंक्शन की ओर से स्लाइस करना चाहिए। कारण: p-n जंक्शन की ओर उच्च वाहक पृथक्करण दक्षता और कम अल्पसंख्यक वाहक परिवहन पथ होता है। कुछ प्रक्रिया गड़बड़ी के बावजूद, यह अच्छा विद्युत प्रदर्शन बनाए रखता है। यह अनुशंसा बीस वर्षों की 'p-n जंक्शन को छूने से बचें' उद्योग प्रथा को उलट देती है।

Ooitech का दृष्टिकोण

ईमानदारी से कहूं तो यह उन निष्कर्षों में से एक है जो चुपचाप एक लाइन-स्तरीय आदत को फिर से लिखता है, न कि एक शीर्षक विशिष्टता को। किसी भी n-टाइप लाइन चलाने वाले के लिए मुख्य बात: अपनी लेजर कटिंग रेसिपी को सेल की अपनी वाहक भौतिकी के साथ जोड़ें, और पुराने नियम की वजह से स्क्राइब को आँख बंद करके n-n+ पक्ष पर न रखें। कम-क्षति पृथक्करण (TLS-शैली) यहाँ वास्तविक सक्षमकर्ता है, और सौर सेल लेजर कटिंग मशीन पर उस प्रक्रिया को सटीक रूप से समायोजित करना ठीक वही है जहाँ मॉड्यूल निर्माता वास्तविक Voc और FF प्राप्त या खो देते हैं। हम अपने कटिंग और स्ट्रिंगिंग स्टेशनों को TOPCon, SHJ और BC प्रारूपों में किनारे की क्षति को कम रखने के लिए बनाते हैं, इसलिए इस तरह का शोध सीधे उत्पादन पर लागू होता है। यदि आप देखना चाहते हैं कि ये चरण चालू लाइन पर कैसे दिखते हैं, तो Ooitech YouTube चैनल पर www.youtube.com/ooitech फॉलो करने लायक है।