태양광 산업에서는 때때로 인(P) 농도가 높은 저품질 소재가 사용되기도 합니다. 인의 분리 계수는 0.35이므로, 이는 브릭의 상단부(가장 마지막에 응고되는 부분)로 분리됩니다. 이 부위의 농도가 너무 높아지면 전도형이 p형에서 n형으로 바뀌는 현상까지 발생할 수 있습니다. 물론 이러한 n형 소재는 태양전지 생산에 더 이상 사용할 수 없습니다. 전도형이 완전히 n형으로 바뀌기 전, 잉곳의 좁은 부분에서는 전하가 고도로 상쇄되어 매우 높은 저항률을 보입니다. 와전류를 이용한 저항률 측정은 고해상도로 수행하기 어려우므로, 이러한 pn 전도형 변화를 감지하는 데는 광전도도를 사용하는 것이 바람직합니다.
광전도도 또는 신호 높이는 저항률에 따라 달라집니다. 이는 마이크로파의 표피 깊이가 저항률이 증가함에 따라 커지기 때문에, 높은 저항률에서는 시료의 더 큰 부피가 측정되기 때문입니다. 이러한 의존성을 pn 검출에 활용할 수 있습니다.
정교한 컴퓨터 알고리즘을 활용하면 광전도도의 급격한 상승을 감지할 수 있어, 1mm의 분해능으로 pn 전이 변화를 감지할 수 있습니다(그림 1 및 그림 2). 이 알고리즘은 MDPingot 및 MDPingot inline 툴의 소프트웨어에 탑재될 수 있습니다.
MDPingot 및 MDPingot inline은 그림 1과 2에서 보여지는 바와 같이 1mm의 분해능으로 인라인에서 pn 변화를 감지할 수 있게 해줍니다. 이 기능을 통해 생산 공정 초기에 불필요한 n형 물질을 선별해낼 수 있습니다.
자세한 내용은 다음을 참조하십시오:
[1] N. Schüler, D. Mittelstrass, K. Dornich, J.R. Niklas, 제35회 IEEE 태양광 전문가 컨퍼런스, 호놀룰루, (2010) 852-857
Fig. 1: photoconductivity map of a mc-Si brick with the indicated detection brick height of the pn algorithm and height at which the mean resistivity linescan rises above 3 cm
Fig. 2: mean photoconductivity linescan along with the output of the pn detection algorithm and the mean resistivity linescan
관련 솔루션 및 산업: 에피택셜 레이어 및 박막
