ManuTalkThai ศูนย์รวมข่าว Industrial Technology ออนไลน์ในประเทศไทย
นักวิจัยจาก Fraunhofer ISE (เยอรมนี) แสดงให้เห็นว่า เทคนิค “In Situ Gettering” ระหว่างการสร้างชั้นสัมผัสแบบพาสซีฟ TOPCon (Tunnel Oxide Passivating Contact) ในโครงสร้างแบบอสมมาตร n/p ช่วย เพิ่มคุณภาพวัสดุของเวเฟอร์ซิลิคอนอีพิแทกเชียลชนิด n (EpiWafer) ที่ผลิตด้วยกระบวนการเติบโตแบบแก๊สโดยตรง
Clara Rittmann ผู้เขียนหลักของงานวิจัย กล่าวกับ pv magazine ว่า “ผลการค้นพบที่สำคัญของงานวิจัยที่เราเพิ่งตีพิมพ์คือ สามารถนำ EpiWafers มาใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ได้โดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอน Pre-Gettering ก่อน” เธอกล่าวอธิบายว่า สิ่งนี้เป็นไปได้เมื่อการออกแบบเซลล์เองมีกระบวนการ In Situ Gettering ที่ช่วยให้ชั้นชนิด n และชนิด p ทำหน้าที่เป็นแหล่งดึงจับ (Gettering Sinks) ที่มีประสิทธิภาพ
ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยได้เปรียบเทียบผลของการ Gettering โดยชั้น TOPCon กับกระบวนการ Gettering ด้วยฟอสฟอรัสที่เป็นมาตรฐาน พวกเขาประเมินอายุการใช้งานของพาหะประจุส่วนน้อยของ EpiWafers ชนิด n ที่มีความต้านทานฐานระหว่าง 0.5 ถึง 16 Ωcm อย่างเป็นระบบ
ผลการศึกษา:
- เปรียบเทียบ Gettering ด้วยชั้น TOPCon กับ Gettering ด้วยฟอสฟอรัสมาตรฐาน
- พบว่าสำหรับ EpiWafer ความต้านทาน 1.3 Ωcm อายุการใช้งานเฉลี่ยเพิ่มจาก >100 μs เป็น >1 ms หลัง Gettering ด้วย TOPCon และฟอสฟอรัส
- เซลล์แสงอาทิตย์ด้านล่างแบบ TOPCon ที่ใช้ EpiWafer ที่มีความต้านทาน 1 Ωcm มีพารามิเตอร์เทียบเคียงกับเวเฟอร์ Float Zone และคาดการณ์ประสิทธิภาพ Tandem >30%
- In Situ Gettering ของชั้น TOPCon ช่วยปรับปรุงคุณภาพ EpiWafer เพียงพอสำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์-ซิลิคอน Tandem ประสิทธิภาพสูงและคาร์บอนต่ำ
นักวิจัยใช้วัสดุ EpiWafer จาก NexWafe GmbH บริษัทผู้ผลิตเวเฟอร์สัญชาติเยอรมัน ซึ่งเป็นบริษัท Spin-off จาก Fraunhofer ISE
ขณะนี้ ศูนย์เซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง (ZHS) ของ Fraunhofer ISE กำลังต่อยอดโดยการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ด้านล่างตามผลการวิจัยนี้ และกลุ่ม Silicon Materials and Epitaxial Wafers กำลังพัฒนาการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีและการเติบโตแบบอีพิแทกเชียลของเวเฟอร์ซิลิคอนและเจอร์เมเนียมสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ Tandem แบบ III-V
