# Sel TOPCon di Bawah Damp Heat: Mengapa

> Melihat lebih dekat mengapa tumpukan pasivasi belakang sel surya TOPCon terdegradasi lebih cepat di bawah panas lembap dan kontaminasi garam natrium

![Sel TOPCon di Bawah Damp Heat: Mengapa](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260717/f468075ae4a8855289bdec6f476ac39b.webp)

- ** 2026-07-17
- ** 291 Dilihat
- ** [Blog](/Blog.html)

## Sel TOPCon di Bawah Damp Heat: Mengapa

**Jawaban singkat:** TOPCon telah menguasai sebagian besar pasar silikon kristalin berefisiensi tinggi, dan pertanyaan yang masih terbuka bukan lagi soal efisiensi melainkan bagaimana sel tersebut berperilaku setelah bertahun-tahun di lapangan dalam kondisi panas lembap. Uji percepatan standar dijalankan pada 85 °C dan kelembapan relatif 85% — DH85 — yang dirancang untuk mendorong uap air masuk ke dalam enkapsulan dan tumpukan sel lebih cepat daripada kondisi lapangan. Struktur berlapis menjadi penting di sini: oksida terowongan sekitar 10 nm di bawah lapisan polisilikon terdoping cukup tipis sehingga kimia antarmuka, bukan material curah, yang menentukan keandalan. Suhu laminasi mendekati 150 °C dan permeabilitas uap air dari enkapsulan itu sendiri sama-sama berkontribusi pada jalur kegagalan yang sama. Alat karakterisasi kelas QL200 digunakan untuk melacak apa yang dilakukan paparan panas lembap terhadap pasivasi, bukan hanya apakah daya menurun.

Manufaktur Modul PV · oleh Jerry, Ooitech

## Pendahuluan

[TOPCon](https://www.ooitech.com/what-is-topcon-solar-cell-a-complete-guide-to-tunnel-oxide-passivated-contact-technology.html) telah menguasai sebagian besar pasar c-Si berefisiensi tinggi, tetapi keandalan lapangan jangka panjang masih menjadi target yang terus berubah. Satu titik lemah terus muncul dalam studi damp-heat: tumpukan pasivasi belakang. Sebuah studi terbaru (Tong et al., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, DOI: 10.1016/j.solmat.2024.113188) memastikan apa yang sebenarnya terjadi ketika garam natrium menempel pada permukaan sel dan berada di bawah kondisi 85°C/85% RH. Versi singkatnya — lapisan SiNₓ belakang adalah titik lemahnya, dan film ALD AlOₓ tipis memperbaiki sebagian besar masalah tersebut.

### Temuan utama secara singkat

- Lapisan SiNₓ belakang adalah titik lemah panas lembab. Natrium asetat (CH₃COONa) menurunkan tegangan rangkaian terbuka (Voc) belakang sebesar 5,8% dan meningkatkan resistansi seri (Rₛ) sebesar 450%.
- Garam natrium mempercepat oksidasi permukaan dan hilangnya nitrogen. XPS menunjukkan rasio atom Si/N belakang melonjak dari 1,3 menjadi 23, dan O/N dari 1,6 menjadi 53.
- Penghalang ALD Al₂O₃ setebal 10nm membuat perbedaan besar — kerugian PCE di bawah kontaminasi CH₃COONa turun dari 16% menjadi hanya 0,4%.
- Pasivasi depan jauh lebih kuat. Multilayer AlOₓ/SiOᵧNᵣ memblokir difusi natrium, sehingga kontaminasi di sana hanya menyebabkan kerugian PCE sebesar 0,87%.
- Kedua kontaminan bertindak berbeda: natrium asetat menyerang kontak logam, sementara natrium klorida (NaCl) terutama mengoksidasi lapisan pasivasi.

## Latar Belakang

Pertanyaan intinya sederhana untuk diutarakan, lebih sulit dijawab: mengapa sel TOPCon kehilangan kinerja di bawah panas lembab ketika ada garam natrium, dan mengapa pasivasi belakang terkena dampak lebih parah (Kyranaki et al., 2022)?

### Di mana celahnya

Sebagian besar penelitian sebelumnya berfokus pada korosi kontak logam (Iqbal et al., 2023), tetapi belum ada yang secara sistematis meneliti kerusakan kimia dari lapisan pasivasi itu sendiri. Tumpukan depan dan belakang dibangun secara berbeda — depan adalah AlOₓ/SiNₓ/SiOᵧNᵣ, belakang adalah SiNₓ di atas polikristalin Si yang didoping — dan ketahanan korosinya belum pernah dibandingkan secara langsung (Feldmann et al., 2014). Selain itu, dua kontaminan umum (CH₃COONa vs. NaCl) dianggap berperilaku sama, padahal tidak (Li et al., 2021).

Memahami hal ini penting untuk nilai uang yang nyata. Pembangkit listrik tenaga surya dijual dengan janji umur 25 tahun (Peters et al., 2021), dan mode kegagalan sisi belakang yang muncul dalam kondisi lembab adalah hal yang dapat menggerus janji tersebut.

## Pendekatan

Alur kerja dijaga mendekati alur produksi nyata: sel TOPCon industri → semprotan lokal garam natrium pada permukaan depan atau belakang → uji panas lembab dipercepat (85°C/85% RH) → karakterisasi listrik dan kimia → uji penghalang ALD AlOₓ → menentukan mekanisme perlindungan.

### Apa yang baru di sini

Di sisi teori, ini adalah studi pertama yang menunjukkan kehilangan nitrogen pada lapisan SiNₓ belakang sebagai pendorong utama penurunan Voc. Di sisi praktis, lapisan AlOₓ setebal 10nm berjalan pada peralatan ALD industri standar dan hanya memakan biaya sekitar 0,01% dalam efisiensi absolut. Dan secara metodologis, tim membangun uji DH tingkat sel di mana 20 jam setara dengan beberapa tahun penuaan di luar ruangan (Sen et al., 2023).

Rantai logika mudah diikuti: kontaminasi belakang menyebabkan penurunan Voc yang tajam, yang langsung mengarah pada kegagalan pasivasi. XPS kemudian mengkonfirmasi reaksi oksidasi SiNₓ dan jalur difusi natrium yang terbukanya. Tambahkan lapisan AlOₓ, blokir natrium, dan pencitraan PL mengkonfirmasi bahwa cacat ditekan.

## Metode

### Persiapan sampel

| Item | Detail |
| --- | --- |
| Struktur sel | n-type TOPCon. Depan: emitor difusi boron + AlOₓ/SiNₓ/SiOᵧNᵣ, ARC. Belakang: SiO₂/polikristalin Si didoping fosfor + SiNₓ, ARC |
| Kontaminan | Larutan 0,155 mol/L CH₃COONa atau NaCl, 0,3 g per sampel, semprotan lokal |
| Penghalang ALD | 10nm AlOₓ, diendapkan pada 150°C (Leadmicro QL200) |
| Panas lembab | 85°C/85% RH, 20 jam (ruang lingkungan ASLi) |

### Cara pengukuran

- Parameter I-V (Pmax, Voc, FF, Jsc) melalui sistem LOANA (pv-tools).
- Kualitas pasivasi melalui masa hidup pembawa minoritas efektif (τ_eff).
- Kimia permukaan melalui XPS dan SEM-EDS.

## Hasil dan diskusi

### Degradasi listrik

Sisi belakang jelas merupakan sisi yang sensitif. CH₃COONa di belakang menurunkan Voc sebesar 5,8%, meningkatkan Rₛ sebesar 450% (Tabel 1), dan mengurangi intensitas PL sebesar 37,3% (Gbr. 3a). Perlakuan yang sama di depan hanya membutuhkan 0,87% PCE. Garam yang sama, hasil yang sangat berbeda tergantung pada sisi mana yang terkena.

### Kerusakan kimia dari pasivasi

XPS pada permukaan belakang menunjukkan fraksi ikatan Si-O melonjak naik (Gbr. 5b), dengan rasio atom O/N dari 1,6 pada kontrol menjadi 53 pada kelompok CH₃COONa. Mekanismenya adalah hilangnya nitrogen — panas lembab menghidrolisis SiNₓ dan merusak pasivasi permukaan.

### Apa yang dilakukan penghalang AlOₓ

Dengan AlOₓ ALD 10nm di tempatnya, kehilangan PCE di bawah kontaminasi CH₃COONa belakang turun dari 16% menjadi 0,4%, dan Voc tetap stabil (Gbr. 6a). SEM-EDS menunjukkan kandungan natrium turun 86% pada sampel AlOₓ (Gbr. 6c), dan PL tidak menunjukkan aktivasi cacat (Gbr. 6b). Penghalang melakukan persis seperti yang diinginkan — menjaga natrium tetap keluar.

## Kesimpulan

### Kesimpulan utama

Lapisan SiNₓ belakang terhidrolisis dan teroksidasi di bawah panas lembab dan garam natrium, yang menurunkan Voc dan meningkatkan Rₛ (didukung oleh XPS/EDS, Gbr. 4-5). Lapisan AlOₓ 10nm memblokir difusi natrium dan menjaga kehilangan PCE DH85 di bawah 1% (Gbr. 6a). Dan multilayer AlOₓ/SiOᵧNᵣ depan secara intrinsik tahan korosi, sehingga kontaminasi di sana hampir tidak terlihat.

### Mengapa ini berguna

Penghalang AlOₓ dapat langsung digunakan dalam produksi massal TOPCon pada alat seperti Leadmicro QL200. Melihat ke depan, memasangkan AlOₓ dengan SiNₓ dalam enkapsulasi modul kaca-ganda dapat memperpanjang umur pabrik di daerah lembab.

## Sedikit latar belakang

- Struktur TOPCon: oksida terowongan (SiO₂) ditambah kontak pasivasi poli-Si yang didoping, yang memotong rekombinasi pada logam (Feldmann et al., 2014).
- ALD: pertumbuhan film nano lapis demi lapis, memberikan cakupan AlOₓ skala nanometer yang seragam.
- Pengujian DH: penuaan dipercepat 85°C/85% RH untuk meniru degradasi modul di iklim lembab.
- Pasivasi SiNₓ: silikon nitrida terhidrogenasi, baik untuk anti-refleksi dan pasivasi permukaan, tetapi membawa ikatan menggantung dan mudah terhidrolisis.

## Referensi

- Tong H. et al., Mitigating contaminant-induced degradation in TOPCon solar cells via ALD AlOₓ barrier, DOI: 10.1016/j.solmat.2024.113188
- Feldmann F. et al., Passivated rear contacts for high-efficiency n-type Si solar cells, Solar Energy Materials and Solar Cells 120 (2014) 270–274.
- Li X. et al., Accelerated damp-heat testing of TOPCon cells using NaCl, Solar Energy Materials and Solar Cells 262 (2023) 112554.
- Peters I.M. et al., The value of stability in photovoltaics, Joule 5 (2021) 3137–3153.

## Pandangan Ooitech

Yang menonjol di sini adalah seberapa besar cerita keandalan terletak pada tumpukan pasivasi belakang, bukan judul desain sel. Di jalur produksi nyata, langkah tambahan ALD AlOₓ 10nm adalah asuransi murah untuk proyek di iklim lembab, dan dapat disisipkan ke dalam produksi modul standar tanpa banyak keributan. Kami membangun jalur modul turnkey dari awal hingga akhir, jadi kami mengamati temuan seperti ini dengan cermat — penyesuaian proses kecil di hulu sering menentukan apakah pabrik bertahan selama 25 tahun. Jika Anda ingin tahu lebih banyak dari lantai pabrik, saluran YouTube Ooitech ([www.youtube.com/ooitech](http://www.youtube.com/ooitech)) layak diikuti.

---

##### Tag :

![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png)

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp)

### Minta Penawaran

Semua unggahan aman dan rahasia.

## Kami memberikan keahlian yang dapat Anda percaya layanan kami

Peralatan Langsung dari Pabrik.

![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg)

### Keunggulan Biaya Efektif

Kami memberikan nilai luar biasa, memaksimalkan hasil sambil mengoptimalkan anggaran untuk klien.

![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg)

### Tim Berpengalaman Kami

Para profesional terampil kami berspesialisasi dalam solusi inovatif dan strategi yang disesuaikan.

![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg)

### Pengalaman Industri 15+ Tahun

Keahlian mendalam memastikan hasil yang andal, mengikuti tren, dan terbukti untuk kesuksesan.

![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp )

![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp)

![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png)

## Apa yang Klien Kami Katakan tentang kami

Testimoni klien memuji pemahaman mendalam kami terhadap tantangan mereka, yang mengarah pada solusi inovatif dan ROI yang kuat. Kolaborasi jangka panjang—beberapa lebih dari satu dekade—menunjukkan kepercayaan dan kepuasan mereka. Kisah sukses mereka mendorong kami untuk terus melampaui ekspektasi. [Ketahui Lebih Lanjut **](#quote-form)

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

Seorang pria dengan jiwa besar. Terima kasih banyak atas kunjungan Anda, Tuan Wu. Terima kasih banyak atas layanan yang diberikan dalam memasang peralatan dan melatih siswa-siswa saya. Orang yang paling baik hati dan profesional di bidangnya.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041716444445.webp)

### Jizzakh Polytechnic Institute

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

Terima kasih kepada Ooitech karena telah menyediakan peralatan eksperimental sel surya BC yang sangat sesuai.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1776426122864564.webp)

### KTECH

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

Terima kasih banyak lagi atas bantuan yang sangat besar dalam memperbaiki dan memperbaiki pabrik serta mengajari para pekerja cara menggunakan mesin-mesin tersebut

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1757479675272137.webp)

### Mark

BIPV Philippines

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

terima kasih atas dukungan profesional Ooitech dan layanan purna jual yang tepat waktu.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1784509010217979.webp)

### Diarra Dari Afrika

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

Terima kasih kepada Ooitech atas penyediaan peralatan produksi yang sepenuhnya otomatis—layanan instalasi dan purna jual Anda sangat baik.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041720921238.webp)

### Amjad

## Produk Terbaru Kami

![Rangka Aluminium Panel Surya — Anodized, G1/M6/M10/M12](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032713454036.jpg.webp)

- [** Rachael](/Solar-Panel-Aluminum-Frame-Manufacturing-Equipment-Professional-PV-Module-Frame-Production-Solutions.html)
- [** 36464](/Solar-Panel-Aluminum-Frame-Manufacturing-Equipment-Professional-PV-Module-Frame-Production-Solutions.html)

### Rangka Aluminium Panel Surya — Anodized, G1/M6/M10/M12

Rangka aluminium panel surya, anodized dan dipotong untuk ukuran modul G1/M6/M10/M12, dengan pasokan ekstrusi, pemotongan dan corner-key lengkap dari satu lini.

![AM050FH MBB Tabber Stringer: 6800 Strip/jam, ±0.05mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774262936967131.webp)

- [** ooitech](/am050fh-mbb-pv-cell-soldering-stringer-fully-automatic-solar-cell-tabber-stringer-machine-ooitech.html)
- [** 56918](/am050fh-mbb-pv-cell-soldering-stringer-fully-automatic-solar-cell-tabber-stringer-machine-ooitech.html)

### AM050FH MBB Tabber Stringer: 6800 Strip/jam, ±0.05mm

Mesin tabber stringer sel surya otomatis: AM050FH menyolder sel multi-busbar dengan pemotongan laser setengah dan 1/3 pada satu platform, untuk lini MBB dan setengah potong.

![Busbar Interkoneksi – Arus String Sel Surya](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032713037538.jpg.webp)

- [** Rachael](/Interconnection-Busbar-for-Solar-Module-Assembly-High-Performance-Current-Collection-Solution.html)
- [** 96889](/Interconnection-Busbar-for-Solar-Module-Assembly-High-Performance-Current-Collection-Solution.html)

### Busbar Interkoneksi – Arus String Sel Surya

Solusi busbar interkoneksi premium untuk perakitan modul surya, dengan konstruksi tembaga berlapis timah berkemurnian tinggi

![Peralatan Uji Sertifikasi IEC: 0,1-10kV, 2600mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032716200590.webp)

- [** Rachael](/solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html)
- [** 92494](/solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html)

### Peralatan Uji Sertifikasi IEC: 0,1-10kV, 2600mm

Ooitech menawarkan rangkaian lengkap peralatan pengujian panel surya untuk sertifikasi IEC61215 dan IEC61730, termasuk stasiun inspeksi visual

![Mesin Layup dan Bussing Panel Surya: Modul 10W hingga 600W, TOPCon BC PERC HJT](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1790216004194913.webp)

- [** ooitech](/solar-panel-layup-and-bussing-machine.html)
- [** 191](/solar-panel-layup-and-bussing-machine.html)

### Mesin Layup dan Bussing Panel Surya: Modul 10W hingga 600W, TOPCon BC PERC HJT

Mesin layup dan bussing panel surya yang menggabungkan layup string dan penyolderan bus ribbon dalam satu stasiun, untuk modul 10W hingga 600W serta sel TOPCon, BC, PERC dan HJT, beroperasi inline dengan stringer atau standalone.

![Mesin Layup & Bussing SAW-100A: ≤0,3% Kerusakan](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774349342486074.webp)

- [** Rachael](/automatic-layup-and-bussing-integrated-machine-saw-100a-solar-panel-production-equipment-ooitech.html)
- [** 19632](/automatic-layup-and-bussing-integrated-machine-saw-100a-solar-panel-production-equipment-ooitech.html)

### Mesin Layup & Bussing SAW-100A: ≤0,3% Kerusakan

Mesin Terintegrasi Layup & Bussing Otomatis Ooitech SAW-100A memberikan layup string sel dan pengelasan busbar terminal berkecepatan tinggi dengan