Researchers at the University of New South Wales (UNSW) in Australia evaluated the effects of different flux types on the corrosion of metal contacts in tunneling oxide passivated contact (TOPCon) solar cells under damp heat conditionsSonuçlar, "temiz olmayan" akışların ön taraf gümüş-alüminyum (Ag-Al) temaslarının ciddi korozyona neden olabileceğini gösterdi.

Nemli ısı (DH) testi, bu aşırı koşullar altında modül güvenilirliğini değerlendirmek için fotovoltaik cihazları en az 1000 saat boyunca 85 °C ve 85% nem altında bulunan hızlandırılmış yaşlanma testidir."Araştırmamız fotovoltaik üreticilere hızlı bir, düşük maliyetli bir yöntem, akışla ilgili güvenilirlik sorunlarını üretimin erken dönemlerinde tespit etmek, böylece nemden kaynaklanan korozyondan kaynaklanan garanti taleplerini ve performans kaybını azaltmak" dedi Bram Hoex,makale yazarı.

Flus, güçlü bir metal bağı sağlamak için lehim bandının yüzeyinden oksit tabakasını çıkarmak için modül montajı sırasında kullanılır.Temizleme gerektirmeyen ve oksit katmanını çıkarabilen ve güçlü bir bağ oluşturabilen, ama küçük miktarda iletken olmayan kalıntı bırakır.

Testlerde iki ticari flüs kullanıldı: Karboksil asit bazlı Flüs A ve mayasel asit bazlı Flüs B.Üç n-tip TOPCon hücresi, 2019 yılında Lazer Geliştirilmiş Temas Optimizasyonu (LECO) işlemiyle üretildi.Araştırmacılar, hücrelerin benzer bir yapıya sahip olduğunu, ön tarafında alüminyum oksit (Al2O3) ve silikon nitrit (SiNx) ile kaplı bir bor doplu emitörle,ve ekran basılı gümüş ızgara çizgileri; arka tarafı silikon dioksit (SiO2), fosforlu polisilisik, SiNx ve aynı gümüş ızgara çizgilerinden oluşuyordu.

Örnekler beş gruba ayrıldı: ön taraflı Flux A, ön taraflı Flux B, arka taraflı Flux A, arka taraflı Flux B ve akışsız bir kontrol.Akış, püskürtme yoluyla uygulandı ve 10 dakikaya kadar 85 °C sıcaklıkta kuruldu..

Analiz, "temiz olmayan" akış kalıntılarının, ıslak ısı koşullarında TOPCon ön tarafındaki Ag Al temaslarının önemli bir korozyona neden olduğunu, seri direncini arttırdığını ve verimliliği azalttığını ortaya koydu.Hoex not etti., "Halogen içeren Flux A, Flux B'den önemli ölçüde daha aşındırıcıdır, ancak her ikisi de önemli derecede bozulmaya neden olabilir".

Araştırma ekibi ayrıca daha yüksek kimyasal istikrarından dolayı arka taraf gümüş pastasının az bozulduğunu buldu.daha yoğun bir metalleşme yapısı ve daha düşük alüminyum içeriği korozyon direnci geliştirirken.

Bu sorunları çözmek için araştırmacılar, akışla ilgili riskleri hızlı bir şekilde belirlemek için modül ambalajlamadan önce paketlenmemiş hücrelerde nemli ısı testi yapmayı önermektedir.Ayrıca düşük halogenli bir seçimi önerirler., asitle optimize edilmiş akış formülasyonu ve akış nüfuzunu sınırlamak için metalleşme pastalarının bileşimini ve yapısını optimize etmek.

Araştırma sonuçları, Solar Energy Materials and Solar Cells dergisinde, "TOPCon güneş hücreleri üzerinde lehim akışından kaynaklanan korozyonun etkisini değerlendirmek" başlıklı olarak yayınlandı.

Daha önce, UNSW ve Canadian Solar tarafından yapılan ortak bir çalışma, flüs seçimin TOPCon ve heterojunction (HJT) hücrelerinin güvenilirliği için çok önemli olduğunu doğruladı.Kore Elektronik Teknoloji Enstitüsü'nden (KETI) ayrı bir ekip, ticari akışların HJT hücrelerindeki indiyum katran oksit (ITO) elektrotları paslayabileceğini keşfettiUNSW ayrıca, UV indüksiyonu, etilen vinil asetat (EVA) kapsülü ve sodyum iyon maruziyeti altında TOPCon hücrelerinin parçalanma mekanizmalarını da araştırmıştır.PERC modüllerinde görülmeyen çeşitli arıza modlarını ortaya çıkarır.