Глубокая технологическая стартап-компания Hbaromega (ℏω), специализирующаяся на контроле качества фотоэлектрических элементов и передовых технологиях характеризации, объявила о положительных результатах в разработке технологии характеризации методом индуцированного световым пучком тока (LBIC) для солнечных элементов с задними контактами (BC). Предварительные исследования показывают, что по сравнению с традиционными методами технология LBIC обеспечивает более глубокую диагностическую информацию, способствуя более точному анализу производительности сложных BC-архитектур.
Технология BC стала одним из важных трендов в фотоэлектрической отрасли. По мере того как технология TOPCon утвердилась в качестве мейнстрима отрасли, многие производители оценивают BC-архитектуры, некоторые уже запустили гигаваттное производство, но технология всё ещё требует оптимизации. LBIC-характеризация, как мощный диагностический инструмент, сканирует поверхность элемента сфокусированным лазерным лучом и регистрирует фототок, генерируя карту с высоким разрешением эффективности сбора носителей заряда, что позволяет выявлять такие дефекты, как микротрещины, области рекомбинационной активности и неоднородности переноса. В отличие от технологий, основанных на люминесценции, LBIC напрямую измеряет собираемый ток в условиях короткого замыкания, предоставляя прямой показатель эффективности переноса носителей заряда.
BC-элементы представляют уникальные диагностические проблемы из-за их поперечной p-n структуры. Прашант Кумар, технический директор Hbaromega, заявил: «В BC-элементах заряженные носители должны вертикально проходить через объём устройства, а затем горизонтально перемещаться к гребенчатым задним контактам. Расстояние между гребёнками обычно составляет от 0,5 до 2 миллиметров, а расстояние поперечной диффузии носителей — около 250 до 1000 микрометров, поэтому требования к эффективной длине диффузии часто превышают 1 миллиметр. В этих условиях производительность устройства больше ограничивается переносом, чем рекомбинацией».
Традиционные методы характеризации, такие как электролюминесценция (EL) и фотолюминесценция (PL), сталкиваются с трудностями. Профессор К. С. Нараян, основатель и директор Hbaromega, отметил преимущества LBIC: «В EL и PL полупроводник сам излучает свет, который рассеивается внутри устройства, снижая пространственное разрешение. LBIC использует внешнюю высокофокусированную световую точку для прямого зондирования образца, устраняя внутреннее рассеяние и повышая точность измерений». LBIC способен обнаруживать тонкие структурные изменения и локальные дефекты, такие как рекомбинация на заднем контакте, межгребенчатая рекомбинация и узкие места поперечного переноса. Связывая пространственный отклик с геометрией контактов, можно количественно оценить эффекты смещения и области деградации, всесторонне оценить ограничения переноса, сокращая разрыв между лабораторными исследованиями и промышленным производством.
Решение Hbaromega подчёркивает промышленную применимость. Исторически LBIC-сканирование было медленным, полное картирование области занимало часы, но благодаря высокоскоростному позиционированию луча, быстрому сбору данных и оптимизированным алгоритмам компания разработала высокоскоростную LBIC-систему, способную выполнять картирование за несколько секунд. В коммерческом плане компания предлагает платформы PV Vision Pro и ModuleXpert, обе поддерживающие EL и PL характеризацию, предоставляя производителям комплексный набор диагностических инструментов.
Hbaromega ищет промышленных партнёров для продвижения применения технологий характеризации в производстве солнечных элементов следующего поколения. Компания была основана в 2019 году в Центре перспективных научных исследований имени Джавахарлала Неру в Бангалоре, Индия, и специализируется на разработке передовых технологий характеризации фотоэлектрических элементов, поддерживая развитие фотоэлектрической производственной экосистемы за счёт приборов местной разработки и диагностики, основанной на физических принципах.
