Cad é an sruth sceite droim ar ais de dhé-óidí fótavoltach agus conas é a bharrfheabhsú?

一, Meicníocht foirmithe agus príomhfhachtóirí a bhfuil tionchar acu ar an sruth sceite droim ar ais
1. Meicníocht fhisiciúil: Dé-éifeachtaí idirleathadh iompróra agus excitation teirmeach
Tá dhá chuid sa sruth sceite droim ar ais:

Reatha a ghintear sa réigiún muirear spáis: Faoi chlaonadh droim ar ais, méadaíonn leithead an réigiúin muirear spáis acomhal PN, agus luasghéaraíonn an réimse láidir leictreach gluaiseacht na n-iompróirí muirear, rud a fhágann go mbeidh na péirí poll leictreon a ghintear trí excitation teirmeach scartha ag an réimse leictreach, ag cruthú srutha. Tá baint easpónantúil ag an sruth le leithead an bhanda, arb ionann é agus níos mó ná 80% i bhfeistí atá bunaithe ar shileacan.
Sruth idirleata in vivo: Idirleata iompróirí mionlaigh (amhail leictreoin i réigiún an chineáil P) i dtreo réigiún an chineáil N faoi thiomáint an ghrádáin tiúchana, rud a chruthaíonn sruth lag. De ghnáth bíonn a luach sa raon NA, ach d'fhéadfadh sé go n-ardóidh sé go suntasach i dtimpeallachtaí teocht ard nó radaíochta láidir.
2. Príomhfhachtóirí tionchair: éifeachtaí cuimsitheacha na n-ábhar, na bpróiseas agus an chomhshaoil
Lochtanna ábhartha: is féidir dislocations laitíse agus neamhíonachtaí miotail (cosúil le iarann ​​agus copar) a thabhairt isteach sa lárionad ilchodach, ag laghdú saolré na n-iompróirí muirear mionlaigh. Tá sé léirithe ag turgnaimh, nuair a sháraíonn an tiúchan de thruailliú miotail 1 × 10 ¹ ⁰ adamh/cm ², is féidir leis an sruth sceite méadú 2-3 ordú méide.
Próiseas déantúsaíochta: Is féidir le dópáil míchothrom agus pasivation dromchla neamhleor an cion de sceitheadh ​​dromchla a mhéadú go 30% -50%. Mar shampla, tá dé-óid Schottky sceite reatha 2-3 orduithe méid níos airde ná acomhail PN traidisiúnta mar gheall ar a saintréithe teagmhála leathsheoltóra miotail.
Éifeacht teochta: Le haghaidh gach méadú 10 céim ar an teocht, déantar an sruth sceite a dhúbailt. I gcásanna ardteochta ar nós fásaigh, is féidir le sruth sceite dé-óidí traidisiúnta sileacain μ A a shroicheadh, agus is féidir le gléasanna leathsheoltóra tríú glúin (cosúil le SiC) é a laghdú faoi 2-4 ordú méide.
Voltas droim ar ais: Nuair a sháraíonn an voltas an luach criticiúil (cosúil le 1.2 uair VRWM), méadaíonn an sruth sceite go heaspónantúil, rud a d'fhéadfadh damáiste miondealaithe a dhéanamh.
2, Straitéis optamaithe le haghaidh srutha sceite droim ar ais: feabhsú slabhra iomlán ó ábhair go córais
1. Nuálaíocht Ábhar: Feidhmchláir Chun Cinn Leathsheoltóirí Tríú Glúin
Carbíd sileacain (SiC) agus nítríd ghailliam (GaN): Laghdaíonn a dtréithe bandáile leathan (3.2eV do SiC agus 3.4eV do GaN) sruth excitation teirmeach go suntasach agus léiríonn siad ardfhriotaíocht teochta. Mar shampla, Infineon CoolSiC ™ Níl sruth sceite dé-óidí Schottky ag 150 céim ach 1/1000 de sin de ghléasanna atá bunaithe ar sileacain.
Struchtúr heterojunction: Trí ábhair mar GaAs nó InGaP a fhás ar fhoshraith sileacain, cruthaítear comhéadan heterojunction chun idirleathadh iompróra a chosc. Laghdaíonn an dé-óid fhótavoltach HJT (heterojunction) arna fhorbairt ag Panasonic Corporation sa tSeapáin an sruth sceite go dtí faoi bhun 0.1nA/cm ².
2. Optimization Próiseas: Rialú Fine ó Wafer go Pacáistiú
Timpeallacht déantúsaíochta ultra-ghlan: Ag baint úsáide as seomraí glan Aicme 10 (le níos mó ná nó cothrom le cáithníní 0.5 μ m Níos lú ná nó cothrom le 10 in aghaidh an troigh chiúbach aeir), in éineacht le teicneolaíocht pacáistithe i bhfolús, is féidir an tiúchan éillithe miotail a rialú faoi bhun 1 × 10 ⁸ adamh / cm ².
Teicneolaíocht pasivation dromchla: fás Al ₂ O3 nó SiN ₓ scannáin tanaí trí thaisceadh ciseal adamhach (ALD), lochtanna dromchla a líonadh, agus dlús dromchla stáit a laghdú. Léiríonn sonraí turgnamhacha gur féidir le pasivation ALD an sceitheadh ​​reatha a laghdú 50% -70%.
Próiseas dópála léasair: úsáid a bhaint as téamh áitiúil léasair chun dópáil bheacht a bhaint amach, ag seachaint fadhb na dópála míchothrom i bpróisis idirleata traidisiúnta. Rialaíonn an teicneolaíocht dópála léasair a d'fhorbair Institiúid Fraunhofer ISE sa Ghearmáin an luaineacht tiúchan dópála laistigh de ± 3%.
3. Dearadh Struchtúrtha: Nuálaíocht Chórasach ó Fheistí go Modúil
Struchtúr sraith il-acomhal: Trí acomhail PN iolracha a nascadh i sraith, méadaítear an voltas blocála droim ar ais agus laghdaítear neart réimse leictrigh aon acomhal. Mar shampla, faoi voltas droim ar ais de 1000V, níl an sruth sceite de dhé-óid fhótavoltach trí acomhal ach 1/10 de sin d'fheiste acomhal amháin.
Ciorcad cosanta comhtháite: Tá dé-óid MOSFET nó TVS (sochtadh voltais neamhbhuan) leabaithe sa mhodúl dé-óid chun líonra cosanta droim ar ais a fhoirmiú. STPROTECT ó Shraith STMicroelectronics™, is féidir leis an sruth sceite droim ar ais a theorannú go dtí faoi bhun 10nA.
Uasmhéadú bainistíochta teirmeach: Úsáid ábhair athraithe céime (PCM) nó teicneolaíocht fuaraithe microchannel chun an teocht oibriúcháin a rialú faoi bhun 85 céim. Tá sé léirithe ag turgnaimh gur féidir le laghdú teochta 20 céim an sruth sceite a laghdú 75%.
4. Tástáil agus scagadh: rialú próiseas iomlán ó tháirgeadh go hiarratas
Trealamh tástála ardchruinneas: Bain úsáid as méadar leictreastatach Keithley 6517B nó anailísí paraiméadar leathsheoltóra Agilent B1500A chun tástáil reatha sceite a dhéanamh sa raon -55 céim go 175 céim, le cruinneas 0.1fA.
Tástáil aosaithe luathaithe: Roghnaigh gléasanna a bhfuil cobhsaíocht sármhaith srutha sceite acu trí thástálacha ar ardteocht agus ar thaise ard (85 céim /85% RH) nó ar éagobhsaíocht teochta laofachta (BTI). Mar shampla, éilíonn caighdeán T Ü V Rheinland HALT (Tástáil Saoil Luathaithe Ard) go mbeidh ráta athraithe reatha sceite an fheiste tar éis 1000 uair an chloig d'aois níos lú ná nó cothrom le 10%.
Múnla scagtha faoi thiomáint sonraí: Bunaithe ar halgartaim meaisínfhoghlama, bunaigh múnla comhghaol idir sruth sceite, paraiméadair phróisis, agus coinníollacha comhshaoil ​​chun scagadh cruinn a bhaint amach. Laghdaigh an córas scagtha AI a d'fhorbair foireann fuinnimh dhigiteach Huawei an ráta locht go dtí faoi bhun 0.01%.