Фазовые превращения при металлизации Ag−In и сращивании вертикальных диодных ячеек многопереходных солнечных элементов

Abstract

Исследованы условия сращивания кремниевых многопереходных солнечных элементов с вертикальными p−n-переходами с помощью припоя системы Ag−In. Изучались композиции из электроосажденных пленок индия на посеребренных методом трафаретной печати кремниевых пластинах и изготовленные путем послойного электрохимического осаждения пленки серебра и индия на поверхности посеребренных в вакууме кремниевых вертикальных диодных ячеек. Исследование условий электрохимического осаждения, структуры и морфологии поверхности полученных слоев показало, что для гарантированного сращивания допустимо использование 8-минутной термообработки при 400◦C под давлением стопки металлизированных кремниевых пластин, однако соотношение толщин слоев индия и серебра не должно превышать 1 : 3. При выполнении данного условия припой после сращивания пластин имеет структуру InAg3 (или InAg3 с примесью фазы Ag), благодаря чему температура плавления спая превышает 700◦C, что гарантированно обеспечивает функционирование таких солнечных элементов в условиях концентрированного освещения.

The conditions for joining silicon multijunction solar cells with vertical p−n-transitions by means of Ag−In system solder have been investigated. We studied the composition of the electrodeposited indium films on silver−plated by screenprinting silicon wafers and the silver and indium layers fabricated by serial electrochemical deposition on the surface of vacuum evaporated silver on silicon in diode vertical cells. The studies of the electrochemical deposition conditions, structure and surface morphology of the obtained layers have shown that the guaranteed matching is possible by using an 8-minute heat treatment at 400◦C under the pressure of a stack of metallized silicon wafers, but the ratio of the thicknesses of indium and silver layers should not exceed 1 : 3. When these requirements were fulfilled the solder after the splice of the plates has a structure InAg3 (or InAg3 with Ag mixture phase), because the junction melting point exceeded 700◦C, which is guaranteed the operation of such solar cells under concentrated illumination.