Mae ffenomen arlliwiau brown ar wyneb wafferi silicon monocrystalline yn nodwedd broses esboniadwy yn y diwydiant ffotofoltäig, ond mae angen ei beirniadu mewn cyfuniad â chysylltiadau cynhyrchu penodol. Fel deunydd craidd celloedd ffotofoltäig, mae wafferi silicon monocrystalline yn cael mwy na deg proses wrth eu prosesu, ac mae'r morffoleg arwyneb yn newid ar wahanol gamau yn effeithio'n uniongyrchol ar nodweddion gweledol y cynnyrch terfynol.
Yn y broses twf grisial, mae gan wiail silicon monocrystalline a dyfir gan ddull Czochralski lewyrch metelaidd llwyd arian fel rheol. Wrth fynd i mewn i'r broses sleisio, bydd haen difrod ar lefel micron yn ffurfio ar wyneb y wafer silicon wedi'i dorri gan wifren diemwnt, a bydd gan yr wyneb wead matte unffurf. Os oes gan wafer silicon yn y wladwriaeth sylfaenol hon naws frown leol, mae'n aml yn golygu bod halogiad annormal, a allai gael ei achosi gan hylif torri gweddilliol neu reolaeth amgylchedd gweithdy amhriodol.
Mae'r ffenomen lliwio arwyneb mewn cysylltiadau proses allweddol yn haeddu sylw arbennig. Yn y broses trylediad ffosfforws, dylai'r haen wydr ffosfforws silicon (PSG) a ffurfiwyd o dan dymheredd uchel ymddangos fel arfer yn llwyd golau. Os arsylwir gweddillion brown, mae fel arfer yn dangos nad yw proses biclo gwydr silicon Dephosphorus yn ddigonol. Yn ôl adroddiad dadansoddi problem ansawdd 2020 cwmni, pan fydd y crynodiad asid 5% yn is na'r gwerth safonol, mae'r gyfradd weddilliol PSG yn codi i 13%, a gellir gweld smotiau tywyll amlwg ym mhrawf EL y cydrannau cyfatebol.
Mae angen esboniad arbennig ar fecanwaith datblygu lliw ymyrraeth y broses cotio. Mae trwch optegol y ffilm gwrth-fyfyrio nitrid silicon a ffurfiwyd gan ddyddodiad anwedd cemegol wedi'i wella gan plasma (PECVD) yn cael ei reoli'n union i sicrhau ymyrraeth ddinistriol tonfeddi penodol. O dan amodau proses arferol, dylai ymddangos yn las tywyll neu borffor. Pan fydd gwyriad trwch y ffilm yn fwy na ± 3Nm, gall lliw brown-goch ymddangos. Mae'r newid lliw hwn yn uniongyrchol gysylltiedig ag effeithlonrwydd amsugno golau'r gell. Mae'r data mesuredig yn dangos y bydd gwyriad o 5nm mewn trwch ffilm yn achosi gostyngiad 0. 3% yn yr effeithlonrwydd trosi.
Ni ellir anwybyddu ocsidiad arwyneb a achosir gan ffactorau amgylcheddol. Pan fydd wafferi silicon yn agored i amgylchedd sy'n cynnwys ocsigen, gellir ffurfio haen ocsid naturiol o tua 0. 2nm yr awr ar dymheredd yr ystafell. Mewn amgylchedd llaith, bydd effaith catalytig amhureddau metel yn cyflymu'r broses ocsideiddio, a chynhyrchir effaith datblygu lliw ar ôl ffurfio haen ocsid ar lefel micron. Dangosodd achos o asiantaeth brofi trydydd parti fod swp o fodiwlau Seaborne wedi'i ocsidio'n rhannol oherwydd pecynnu wedi'i ddifrodi. Dangosodd cromlin IV gynnydd o 17% yn y cerrynt gollyngiadau, ac roedd yr ardal ocsideiddio gyfatebol yn dangos patrwm cylch brown-coch nodweddiadol.
Mae angen ymchwilio’n systematig i liwio annormal a achosir gan lygredd. Mae llygredd metel (fel haearn a chopr) yn cyddwyso i'r wyneb ar ôl y broses sintro, gan ffurfio silicidau metel sy'n ymddangos fel smotiau brown. Mewn damwain o safon mewn ffatri ffotofoltäig yn 2018, achosodd llygredd haearn a achoswyd gan draul y cludfelt dwyn y cludo effeithlonrwydd y swp cyfan o fodiwlau ostwng 2.8%. Dangosodd dadansoddiad methiant fod y cynnwys AB yn yr ardal lygredig yn fwy na'r safon 100 gwaith. Gellir lleoli'r math hwn o lygredd yn gywir trwy ddelweddu PL neu ganfod SIMS.
Ar gyfer y ffenomen frown a geir ar y safle, argymhellir mabwysiadu proses ddiagnostig tair lefel: yn gyntaf, cynhaliwch archwiliad gweledol i wahaniaethu rhwng lliw cyffredinol a chlytiau lleol; Yn ail, defnyddiwch sbectroffotomedr cludadwy i ganfod paramedrau ffilm; ac yn olaf cymerwch samplau ar gyfer dadansoddi cydran EDX. Mewn achos gweithredu a chynnal a chadw gorsaf bŵer, cadarnhawyd y lliw brown yn y ffrâm a achoswyd gan yr effaith PID o fewn 48 awr trwy'r broses hon, a chynhaliwyd atgyweiriadau mewn pryd i osgoi colli effeithlonrwydd system.
Mae gan safonau'r diwydiant ddarpariaethau clir ar gyfer lliwio wyneb. Mae safon IEC 61215 yn mynnu na ddylai ymddangosiad y cydrannau fod â gwahaniaethau lliw annormal sy'n effeithio ar berfformiad, ond sy'n caniatáu ar gyfer newidiadau lliw unffurf nad ydynt yn effeithio ar nodweddion allbwn. Mewn rheolaeth ansawdd wirioneddol, argymhellir cyfuno profion EL a gwirio effeithlonrwydd ar gyfer barn gynhwysfawr er mwyn osgoi camfarn a achosir trwy ddibynnu'n llwyr ar farn weledol.
O safbwynt optimeiddio prosesau cynhyrchu, mae cwmnïau blaenllaw wedi sefydlu system rheoli digidol lliw. Trwy ganfod sbectrol ar-lein a rheolaeth dolen gaeedig trwch ffilm, mae gwyriad lliw wedi'i gynnwys wrth reoli prosesau ystadegol SPC. Ar ôl i linell gynhyrchu TopCon gymhwyso'r system hon, gostyngodd y gyfradd nam ymddangosiad o 0. 7% i 0. 12%. Mae'r esblygiad technolegol hwn yn nodi uwchraddio a thrawsnewid gweithgynhyrchu ffotofoltäig o "berfformiad-ganolog" i "ragoriaeth perfformiad ac ymddangosiad".
