ٹی بی سی سولر سیل ٹیکنالوجی (TOPCon بیک کانٹیکٹ): مکمل عمل گائیڈ
ٹیکنالوجی کا جائزہ
ذیل میں دیا گیا مواد صرف حوالہ کے لیے شیئر کیا گیا ہے۔ اگر کوئی تکنیکی خلاف ورزی یا غلط رہنمائی ہو تو مصنف سے رابطہ کر کے ہٹانے یا درست کرنے میں کوئی اعتراض نہیں۔
TBC سیل کیا ہے؟
TBC کا مطلب TOPCon Back Contact ہے۔ یہ TOPCon پاسیویشن (ٹنل آکسائیڈ پلس پولی-سلیکون) کو IBC انٹرڈیجیٹیڈ بیک کانٹیکٹ ڈھانچے کے ساتھ ملاتا ہے، اس لیے لوگ اسے POLO-IBC سیل بھی کہتے ہیں۔
یہ TOPCon ٹنل آکسائیڈ / پولی-Si پاسیویشن کو IBC بیک کانٹیکٹ لے آؤٹ کے ساتھ گہرائی سے مربوط کرتا ہے۔ اس سے آپ کو TOPCon کی مضبوط عقبی پاسیویشن ملتی ہے اور IBC کا فائدہ کہ سامنے کی گرڈ لائن شیڈنگ نہیں ہوتی، تمام کرنٹ کلیکشن پیچھے منتقل ہو جاتا ہے۔ نتیجہ زیادہ اوپن سرکٹ وولٹیج اور زیادہ شارٹ سرکٹ کرنٹ ہے۔ یہ اگلی نسل کے لیے اہم N-ٹائپ اعلی کارکردگی والے راستوں میں سے ایک ہے۔
بنیادی فوائد
سامنے کی دھاتی گرڈ لائنیں نہ ہونے سے سامنے کی شیڈنگ کا نقصان ختم ہو جاتا ہے اور Isc بڑھ جاتا ہے
TOPCon ٹنل پاسیویشن عقبی ری کمبینیشن کو کم کرتی ہے اور Voc کو بڑھاتی ہے
انٹرڈیجیٹیڈ P/N بیک کانٹیکٹ لے آؤٹ کیریئر کلیکشن پاتھ کو بہتر بناتا ہے اور سیریز ریزسٹنس کو کم کرتا ہے
معیاری TOPCon اور معیاری IBC کے مقابلے میں، یہ پاسیویشن کوالٹی اور ساختی انضمام میں توازن رکھتا ہے
موجودہ N-ٹائپ لائنوں پر زیادہ تر بنیادی آلات کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، لہذا عمل کو مرحلہ وار اپ گریڈ کیا جا سکتا ہے
روایتی سیلز سے موازنہ
معیاری TOPCon: سامنے کی گرڈ لائن شیڈنگ، عقب میں مکمل رقبہ TOPCon پاسیویشن
معیاری IBC: پچھلا رابطہ ڈھانچہ، لیکن پاسیویشن سلکان آکسائیڈ / سلکان نائٹرائڈ پر انحصار کرتی ہے، کوئی ٹنل پولی-Si پاسیویشن نہیں
TBC (POLO-IBC): IBC پچھلا رابطہ ڈھانچہ علاوہ مربوط TOPCon ٹنل پاسیویشن، لہذا ڈھانچہ اور پاسیویشن دونوں بہتر ہیں
مکمل عمل کا جائزہ
ویفر آمد → پری کلیننگ / آری کے نقصان کا خاتمہ → پچھلی ٹنل آکسائیڈ + پولی-Si جمع (LPCVD) → پچھلی SiN ماسک جمع → پہلی پچھلی لیزر کھولائی (بوران ایریا) → بوران ڈوپنگ (p-poly) → دوسری پچھلی لیزر کھولائی (فاسفورس ایریا) → فاسفورس ڈوپنگ (n-poly) → صفائی تاکہ ریپ ایراؤنڈ ڈفیوژن / BSG / PSG ہٹایا جائے → پچھلی پاسیویشن فلم جمع → ویکس ماسک پرنٹنگ تاکہ پچھلا حصہ محفوظ رہے → سامنے کی ٹیکسچرنگ + P/N آئسولیشن ایچ → سامنے اور پچھلی SiN اینٹی ریفلیکشن پاسیویشن فلم جمع → پچھلی دھاتی الیکٹروڈ اسکرین پرنٹنگ → فائرنگ → الیکٹریکل ٹیسٹ → چھانٹی اور پیکنگ
تفصیلی عمل کی وضاحتیں
3.1 صفائی اور پالش (پری کلین + آری کے نقصان کا خاتمہ)
مقصد: آری کے نقصان کی تہہ، سطح کی دھاتی نجاست، ذرات اور تیل کو ہٹانا؛ ویفر کو ایک یا دونوں اطراف سے پالش کرکے صاف، ہموار سلکان بیس حاصل کرنا اور بعد میں ٹنل پرت کی یکساں جمع کو یقینی بنانا۔
اہم آلات: ان لائن ویٹ کلیننگ اور پالش لائن، الکلائن پالش ٹینک، ایسڈ کلیننگ ٹینک۔
اہم کیمیکل: مضبوط الکلی (NaOH/KOH)، HF، HCl، IPA، ٹیکسچرنگ ایڈیٹیو، سرفیکٹنٹ۔
اہم نگرانی کے اشیاء:
پالش وزن میں کمی: الیکٹرانک بیلنس
سطحی عکاسی: عکاسی ٹیسٹر
اقلیتی کیریئر لائف ٹائم iVoc: WCT-120 عارضی لائف ٹائم ٹیسٹر
کیریئر ری کمبینیشن امیجنگ: PL ٹیسٹر (R3-PL)
سطحی کھردراپن اور صفائی: آپٹیکل مائکروسکوپ
کوالٹی کنٹرول: آری کا نقصان مکمل طور پر ہٹا دیا گیا، سطح پر کوئی داغ یا قدم نہیں، وزن میں کمی یکساں، لائف ٹائم میں کوئی واضح کمی نہیں۔
3.2 ٹنل آکسائیڈ + پولی-Si جمع
مقصد: ویفر کے پچھلے حصے پر ایک انتہائی پتلی ٹنل آکسائیڈ (SiO₂) پھر ایک انٹرنزک پولی-Si پرت اگائی جائے، جو مضبوط فیلڈ اور کیمیکل پاسیویشن اور کم پچھلی ری کمبینیشن کے لیے بنیادی TOPCon پاسیویشن ڈھانچہ تشکیل دیتی ہے۔
اہم آلات: ٹیوب LPCVD۔
گیس کے ذرائع: SiH₄، O₂، N₂ (کیریئر / پیورج)۔
اہم اشیاء:
پولی-Si موٹائی: پولی موٹائی ٹیسٹر، ایلیپسومیٹر
ٹنل آکسائیڈ موٹائی: ECV، ایلیپسومیٹر
iVoc (WCT-120)
PL یکسانیت
شیٹ مزاحمت (ڈوپنگ سے پہلے انٹرنزک پولی مانیٹرنگ)
کوالٹی کنٹرول: آکسائیڈ انتہائی پتلی اور یکساں، پولی-Si گھنی اور پن ہول سے پاک، ویفر پر اچھی موٹائی کی مستقل مزاجی۔
3.3 پچھلی SiN ماسک جمع کرنا
مقصد: انٹرنزک پولی-Si پر ایک گھنی سلکان نائٹرائڈ (SiNₓ) تہہ جمع کرنا جو بعد میں لیزر کھولنے اور ڈوپنگ کے مراحل کے لیے بلاکنگ ماسک کا کام کرے، جس سے انتخابی ڈوپنگ زونز ممکن ہوں۔
اہم سازوسامان: PECVD۔
گیس کے ذرائع: SiH₄، NH₃، N₂۔
اہم اشیاء: SiN موٹائی (اسپیکٹروسکوپک ایلیپسومیٹر)، ریفریکٹیو انڈیکس اور یکسانیت، iVoc، PL یکسانیت۔
کوالٹی کنٹرول: گھنا ماسک، کوئی پن ہول نہیں، ڈوپنگ آئسولیشن کی ضمانت کے لیے یکساں موٹائی۔
3.4 پہلا پچھلا لیزر کھولنا (بوران ڈفیوژن ونڈو)
مقصد: مقامی لیزر ایبلیشن کے ذریعے بوران ڈفیوژن والے علاقے سے SiN ماسک کو منتخب طور پر ہٹانا جبکہ نیچے انٹرنزک پولی-Si کو برقرار رکھنا، بعد میں p-type پولی کے لیے ونڈو کھولنا۔
اہم سازوسامان: فائبر / نینو سیکنڈ یا پیکو سیکنڈ لیزر کھولنے کا نظام، ہائی پریسجن لیزر پیٹرننگ ٹول۔
عمل کی ٹیوننگ: لیزر پاور، ریپٹیشن ریٹ، اسکین سپیڈ اور اسپاٹ اوورلیپ کو ایڈجسٹ کریں تاکہ صرف اوپر کا SiN ماسک ہٹے اور نیچے کا انٹرنزک پولی-Si خراب نہ ہو، پاسیویشن بیس برقرار رہے۔
اہم خصوصیات: آپٹیکل مائیکروسکوپ سے نالی کی شکل، کنارے کی سالمیت، اور آیا پولی تہہ جل گئی ہے۔
3.5 پچھلا بوران ڈوپنگ (p-poly)
مقصد: کھلے علاقے میں انٹرنزک پولی-Si کو بوران ڈفیوز کر کے p-type بھاری ڈوپڈ پولی (p-poly) میں تبدیل کرنا، جبکہ سطح پر BSG بنانا۔ BSG بعد میں فاسفورس ڈفیوژن کے لیے قدرتی بلاکنگ ماسک کا کام کرتا ہے۔
اہم سازوسامان: ٹیوب بوران ڈفیوژن فرنس۔
عمل کے ذرائع: مائع ماخذ BBr₃؛ ماحول O₂، N₂۔
اہم خصوصیات: p-زون شیٹ مزاحمت، ڈوپنگ یکسانیت، BSG کوریج کی سالمیت، PL ڈوپنگ یکسانیت۔
کوالٹی کنٹرول: کافی بوران ڈوپنگ، یکساں شیٹ مزاحمت، مسلسل اور مکمل BSG جس میں کوئی مقامی خلا نہ ہو۔
3.6 سیکنڈ ریئر لیزر اوپننگ (فاسفورس ڈفیوژن ونڈو)
مقصد: باقی ماندہ SiN ماسک کو ہٹانا تاکہ غیر ڈوپڈ انٹرنزک پولی-Si کو n-ٹائپ فاسفورس ڈوپنگ زون کے طور پر ظاہر کیا جا سکے، جبکہ پہلے سے بنی BSG پرت کو لیزر کے نقصان سے محفوظ رکھا جائے۔
اہم سازوسامان: لیزر پیٹرننگ / اوپننگ سسٹم۔
عمل کی توجہ: لیزر انرجی کا درست کنٹرول تاکہ BSG پرت میں سوراخ نہ ہو، P اور N زونز کے درمیان صاف علیحدگی برقرار رہے۔
3.7 ریئر فاسفورس ڈوپنگ (n-poly)
مقصد: دوسری ونڈو کے انٹرنزک پولی-Si میں فاسفورس ڈفیوز کر کے n-ٹائپ ہیوی ڈوپڈ پولی (n-poly) بنانا۔ پچھلے مرحلے میں بنی BSG خودکار ماسک کے طور پر کام کرتی ہے، فاسفورس کو p-poly ایریا میں داخل ہونے سے روکتی ہے اور P/N زونز کی خودکار علیحدگی حاصل کرتی ہے۔
اہم سازوسامان: ٹیوب فاسفورس ڈفیوژن فرنس۔
عمل کے ذرائع: مائع ماخذ POCl₃؛ ماحول O₂، N₂۔
کلیدی اصول: بقایا BSG قدرتی ڈفیوژن رکاوٹ کے طور پر کام کرتا ہے اور p-poly ایریا میں فاسفورس کی آلودگی کو روکتا ہے۔ فاسفورس ڈفیوژن کے بعد BSG جزوی طور پر بوران-فاسفورس مخلوط آکسائیڈ میں تبدیل ہو جاتا ہے، جو علیحدگی کو مزید مضبوط کرتا ہے۔
کلیدی خصوصیات: n-زون شیٹ ریزسٹنس، P/N باؤنڈری علیحدگی، لیکیج رجحان کی نگرانی۔
3.8 صفائی برائے ہٹانا ریپ-اراؤنڈ ڈفیوژن (BSG/PSG ہٹانا)
مقصد: کیمیائی طور پر تمام BSG، PSG اور سطحی باقیات کو ہٹانا، اور کناروں کے ریپ-اراؤنڈ اور سائیڈ ڈوپنگ پرتوں کو ہٹانا تاکہ کنارے کے لیکیج سے بچا جا سکے۔
اہم سازوسامان: ان لائن ویٹ کلیننگ لائن۔
اہم کیمیکلز: بنیادی طور پر HF، تیزابی اضافی اشیاء اور بفرڈ ایسڈ سسٹم۔
عمل میں معاون: صاف خشک ہوا سے اڑانا، گرم ہوا سے خشک کرنا۔
کوالٹی کنٹرول: آکسائیڈ گلاس مکمل طور پر ہٹا دیا گیا، صاف سطح بغیر کسی باقیات کے، کناروں پر کوئی ریپ-اراؤنڈ باقیات نہیں۔
3.9 ریئر SiN پاسیویشن پروٹیکٹیو فلم ڈیپوزیشن
مقصد: ریئر انٹرڈیجیٹیٹڈ P/N پولی ڈھانچے پر SiN پاسیویشن پروٹیکٹیو فلم جمع کرنا تاکہ بیک کانٹیکٹ ایریا کو پاسیویٹ اور محفوظ کیا جا سکے اور بعد کے مراحل میں کیمیائی حملے کو روکا جا سکے۔
اہم سازوسامان: PECVD۔
گیس کے ذرائع: SiH₄، NH₃، N₂۔
خصوصیات: SiN موٹائی، ریفریکٹیو انڈیکس، فلم کی یکسانیت۔
3.10 ریئر ویکس ماسک کوٹنگ (پروٹیکٹیو ماسک)
مقصد: اسکرین پرنٹنگ کے ذریعے پچھلے حصے کو موم کی حفاظتی تہہ سے مکمل طور پر ڈھانپنا تاکہ تشکیل شدہ P/N بیک کنٹیکٹ ڈھانچہ اور SiN فلم کو محفوظ رکھا جا سکے، اور بعد میں فرنٹ اینچ کو پچھلی فعال تہوں پر حملہ کرنے سے روکا جا سکے۔
اہم سازوسامان: اسکرین پرنٹر (موم پرنٹنگ اسٹیشن)۔
کنٹرول فوکس: مکمل موم پرنٹنگ، کوئی پرنٹ چھوٹ نہ ہو، کوئی پن ہول نہ ہو، کناروں کی اچھی سیلنگ تاکہ پچھلا حصہ پورے عمل میں محفوظ رہے۔
3.11 فرنٹ کیمیکل اینچنگ + موم ہٹانا اور صفائی
مقصد:
ویفر کے اگلے حصے سے اضافی ڈوپنگ اور نقصان کی تہوں کو ہٹانا
اگلے حصے کو ٹیکسچر کرنا تاکہ اہرام کی سطح بن سکے اور فرنٹ ریفلیکشن کم ہو
لیٹرل اینچنگ کے ذریعے پچھلے P اور N زونز کے درمیان کنارے کی تنہائی حاصل کرنا تاکہ ایج لیکیج کم ہو
آخر میں پچھلے موم ماسک کو ہٹانا تاکہ مکمل بیک کنٹیکٹ ڈھانچہ ظاہر ہو سکے
اہم سازوسامان: ڈبل سائیڈڈ ان لائن ویٹ اینچنگ اور ٹیکسچرنگ لائن۔
اہم کیمیکل: مضبوط الکلی (NaOH)، HF، ٹیکسچرنگ ایڈیٹیو، بفرڈ اینچنٹ۔
گیس کے ذرائع: صاف کمپریسڈ ہوا، N₂ بلو آف۔
کوالٹی کنٹرول: یکساں فرنٹ ٹیکسچرنگ، قابل قبول اہرام مورفولوجی، مناسب P/N تنہائی، کوئی لیکیج پاتھ نہ ہو، موم کی صفائی بغیر کسی باقیات کے۔
3.12 فرنٹ اور رئیر SiN اینٹی ریفلیکشن پاسیویشن فلم
مقصد: اگلے حصے پر SiN اینٹی ریفلیکشن پاسیویشن فلم جمع کرنا تاکہ اینٹی ریفلیکشن اور سطح کی پاسیویشن دونوں حاصل ہو سکیں؛ پچھلی پاسیویشن فلم کو شامل اور بہتر بنانا تاکہ پاسیویشن اور قابل اعتمادیت مزید بہتر ہو سکے۔
اہم سازوسامان: PECVD۔
گیس کے ذرائع: SiH₄، NH₃، N₂۔
خصوصیات: فرنٹ اور رئیر فلم کی موٹائی، ریفریکٹیو انڈیکس، اقلیتی کیریئر لائف ٹائم، ریفلیکٹینس۔
3.13 رئیر الیکٹروڈ اسکرین پرنٹنگ اور فائرنگ
مقصد: پچھلے P زون پر سلور-ایلومینیم الیکٹروڈ اور n-ٹائپ پولی زون پر سلور الیکٹروڈ پرنٹ کرنا تاکہ انٹرڈیجیٹیٹڈ بیک کنٹیکٹ مثبت اور منفی الیکٹروڈ تشکیل پا سکیں، پھر ہائی ٹمپریچر فائرنگ کے ذریعے دھات اور ڈوپڈ پولی-Si کے درمیان اوہمک کنٹیکٹ بنایا جا سکے۔
اہم سازوسامان: ڈیڈیکیٹڈ بیک کنٹیکٹ اسکرین پرنٹر، ان لائن فائرنگ فرنس۔
اہم مراحل: رئیر الیکٹروڈ پیٹرن الائنمنٹ پرنٹنگ → خشک کرنا → ہائی ٹمپریچر فائرنگ (اوہمک کنٹیکٹ بنانا)۔
3.14 بیک اینڈ معائنہ اور چھانٹی
پروسیس کا مواد: EL معائنہ (نقائص، مائیکرو کریکس، لیکیج)، IV برقی ٹیسٹ (Voc, Isc, FF, Eff)، ظاہری معائنہ، گریڈنگ اور چھانٹی، پیکنگ اور گودام۔
معائنے کا سامان: EL ٹیسٹر، IV ٹیسٹر، ظاہری معائنہ اسٹیشن۔
اہم چیلنجز اور توجہ کے مراکز
TBC ٹیکنالوجی کے مشکل حصے کون سے ہیں، اور توجہ کہاں ہونی چاہیے؟
الٹرا پتلی ٹنل آکسائیڈ کی موٹائی کی یکسانیت کو کنٹرول کرنا مشکل ہے
دو لیزر اوپننگ مراحل میں انتہائی اعلیٰ الائنمنٹ درستگی درکار ہے
BSG سیلف الائنڈ ماسک کو برقرار رکھنا اس عمل کا مرکز ہے
P/N انٹرڈیجیٹیٹڈ آئسولیشن ایچ کنارے لیکیج کا شکار ہے
بیک کانٹیکٹ الیکٹروڈ پرنٹنگ کو روایتی سیلز سے زیادہ الائنمنٹ درستگی درکار ہے
پورے فلو میں اقلیتی کیریئر لائف ٹائم کے زوال کا انتظام مشکل ہے
دیکھنے کے لیے اہم SPC پیرامیٹرز
ٹنل آکسائیڈ کی موٹائی اور پولی-Si کی موٹائی
دونوں مراحل کے لیے لیزر اوپننگ مورفولوجی اور الائنمنٹ انحراف
بوران اور فاسفورس ڈفیوژن کی شیٹ ریزسٹنس یکسانیت
پورے فلو میں iVoc اور PL اقلیتی کیریئر لائف ٹائم کا سراغ لگانا
سامنے کی عکاسی اور ٹیکسچرنگ مورفولوجی
EL مائیکرو کریکس، لیکیج، اور کنارے آئسولیشن کی حیثیت
Ooitech کا نقطہ نظر
TBC تفصیلات پر زندہ یا مردہ ہے، اور BSG سیلف الائنڈ ماسک یہاں خاموش ہیرو ہے کیونکہ یہ فاسفورس اور بوران زونز کو تیسرے ماسک مرحلے کے بغیر خود کو ترتیب دینے دیتا ہے۔ ماڈیول لائنوں پر ہم سب سے زیادہ دیکھتے ہیں کہ یہ ہائی-Voc بیک کانٹیکٹ سیلز اسٹرنگنگ اور لیمینیشن میں نیچے کی طرف کیسے برتاؤ کرتے ہیں، کیونکہ ان کی آل-ریئر میٹلائزیشن انٹرکنکشن گیم کو بدل دیتی ہے۔ اگر آپ اصلی N-ٹائپ ماڈیول لائنیں چلتے ہوئے دیکھنا چاہتے ہیں، تو ہمارا YouTube چینل www.youtube.com/ooitech میں فیکٹری فوٹیج ہے جو دیکھنے کے قابل ہے۔
