Silikon nitrida dalam sel surya- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Teknologi sel surya merupakan landasan sektor energi terbarukan, dan peningkatan efisiensi dan keandalan sel surya selalu menjadi fokus penelitian utama. Di antara banyak bahan, silikon nitrida ( Keramik Silikon Nitrida ) memainkan peran penting dalam pembuatan sel surya karena sifat fisik dan kimianya yang unik.

Silicon Nitride: Lapisan Multifungsi

Silikon nitrida (SiNx) biasanya diterapkan sebagai lapisan tipis pada permukaan sel surya, yang menjalankan berbagai fungsi. Peran utamanya adalah sebagai Lapisan Anti Refleksi (BUSUR). Ketika sinar matahari menyinari permukaan wafer silikon, sebagian besar dipantulkan karena perbedaan indeks bias, sehingga menyebabkan lebih sedikit foton yang masuk ke dalam sel. Film silikon nitrida memiliki indeks bias antara udara dan silikon. Dengan mengontrol ketebalannya secara tepat, film ini dapat memanfaatkan interferensi cahaya untuk mengurangi pantulan secara signifikan, sehingga memungkinkan lebih banyak foton diserap oleh sel dan dengan demikian meningkatkan efisiensi sel surya.

Selain itu, film silikon nitrida juga berfungsi sebagai Lapisan Pasifasi . Pada permukaan dan tepi wafer silikon, terdapat banyak ikatan dan cacat yang menjuntai. Cacat ini bertindak sebagai pusat rekombinasi pembawa (elektron dan lubang), menyebabkan pembawa yang seharusnya dikumpulkan bergabung kembali sebelum mencapai elektroda. Hal ini menurunkan tegangan rangkaian terbuka dan faktor pengisian sel. Film silikon nitrida secara efektif menutupi dan "mempasifkan" cacat permukaan ini, mengurangi rekombinasi pembawa dan meningkatkan kinerja sel. Efek pasif ini sangat penting untuk meningkatkan stabilitas dan keandalan sel dalam jangka panjang.

Teknologi Deposisi untuk Silikon Nitrida

Dalam produksi sel surya, film silikon nitrida biasanya dibuat menggunakan Deposisi Uap Kimia yang Ditingkatkan Plasma (PECVD). Teknik ini menggunakan plasma untuk menguraikan silikon dan gas yang mengandung nitrogen (seperti silan, SiH4, dan amonia, NH3) pada suhu yang relatif rendah (biasanya di bawah 450°C), yang kemudian mengendap di permukaan wafer silikon untuk membentuk film silikon nitrida padat. PECVD telah menjadi pilihan utama dalam industri fotovoltaik karena tingkat deposisi yang tinggi, kualitas film yang sangat baik, dan persyaratan suhu yang relatif rendah.

Keramik Silikon Nitrida : Lebih Dari Sekadar Film

Sedangkan aplikasi utama silikon nitrida dalam sel surya adalah dalam bentuk film tipis Keramik Silikon Nitrida bentuknya juga patut diperhatikan. Sebagai keramik struktural canggih, keramik silikon nitrida terkenal dengan kekerasannya yang tinggi, stabilitas termal yang sangat baik, koefisien muai panas yang rendah, dan isolasi listrik yang baik. Meskipun tidak digunakan secara langsung di area aktif sel surya, pada peralatan manufaktur fotovoltaik dan komponen terkait—seperti perlengkapan atau suku cadang yang digunakan untuk proses suhu tinggi—keramik silikon nitrida dapat memanfaatkan keunggulan ketahanan termal dan ausnya yang unik untuk mendukung lini produksi sel surya yang efisien dan stabil.

Pandangan Masa Depan

Seiring dengan kemajuan teknologi fotovoltaik, tuntutan akan efek anti-refleksi dan pasivasi juga meningkat. Penelitian di masa depan mungkin melibatkan pengembangan proses pengendapan silikon nitrida yang lebih efisien dan mengeksplorasi struktur film silikon nitrida yang lebih kompleks, seperti lapisan anti-pantulan multi-lapisan atau film silikon nitrida yang didoping, untuk lebih mengoptimalkan kinerja sel surya. Selain itu, menggabungkan silikon nitrida dengan bahan canggih lainnya untuk menyeimbangkan efisiensi dan biaya sel akan menjadi topik penelitian yang penting.

Singkatnya, silikon nitrida adalah bahan utama yang sangat diperlukan dalam sel surya silikon modern. Dari fungsi film tipis mikroskopisnya dalam anti-refleksi dan pasivasi hingga potensi penerapan yang lebih luas Keramik Silikon Nitrida dalam manufaktur peralatan, rangkaian silikon nitrida memberikan landasan yang kuat untuk pengembangan industri fotovoltaik yang efisien.