অস্ট্রেলিয়ার নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়ের (UNSW) গবেষকরা টানেলিং অক্সাইড প্যাসিভেটেড কন্টাক্ট (TOPCon) সৌর কোষে আর্দ্র তাপের পরিস্থিতিতে ধাতব সংযোগের ক্ষয়ক্ষতির উপর বিভিন্ন ফ্লাক্সের প্রভাব মূল্যায়ন করেছেন। ফলাফল দেখিয়েছে যে "নো-ক্লিন" ফ্লাক্সগুলি সামনের দিকের সিলভার-অ্যালুমিনিয়াম (Ag-Al) সংযোগগুলিতে গুরুতর ক্ষয় সৃষ্টি করতে পারে।

আর্দ্র তাপ (DH) পরীক্ষা হল একটি ত্বরিত বার্ধক্য পরীক্ষা যা ফটোভোলটাইক ডিভাইসগুলিকে কমপক্ষে ১০০০ ঘণ্টার জন্য ৮৫°C এবং ৮৫% আর্দ্রতার মধ্যে রাখে, এই চরম পরিস্থিতিতে মডিউলের নির্ভরযোগ্যতা মূল্যায়ন করার জন্য। "আমাদের গবেষণা ফটোভোলটাইক প্রস্তুতকারকদের জন্য উৎপাদনের শুরুতে ফ্লাক্স-সম্পর্কিত নির্ভরযোগ্যতা সমস্যাগুলি সনাক্ত করার জন্য একটি দ্রুত, কম খরচের পদ্ধতি সরবরাহ করে, যার ফলে আর্দ্রতা-প্ররোচিত ক্ষয়ক্ষতির কারণে ওয়ারেন্টি দাবি এবং কর্মক্ষমতা হ্রাস কমে যায়," বলেছেন ব্রাম হোক্স, এই প্রবন্ধের প্রধান লেখক।

মডিউল অ্যাসেম্বলির সময় সোল্ডার রিবনের পৃষ্ঠ থেকে অক্সাইড স্তর অপসারণের জন্য ফ্লাক্স ব্যবহার করা হয়, যাতে একটি শক্তিশালী ধাতব বন্ধন নিশ্চিত করা যায়। গবেষণা দল "নো-ক্লিন" ফ্লাক্সের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যার জন্য পরিষ্কার করার প্রয়োজন হয় না এবং এটি অক্সাইড স্তর অপসারণ করতে পারে এবং একটি শক্তিশালী বন্ধন তৈরি করতে পারে, তবে সামান্য পরিমাণে নন-কন্ডাক্টিভ অবশিষ্টাংশ রেখে যায়।

পরীক্ষায় দুটি বাণিজ্যিক ফ্লাক্স ব্যবহার করা হয়েছিল: ফ্লাক্স A, যা কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের উপর ভিত্তি করে তৈরি এবং ফ্লাক্স B, যা ম্যালিক অ্যাসিডের উপর ভিত্তি করে তৈরি। ২০১৯, ২০২২ এবং ২০২৩ সালে লেজার এনহ্যান্সড কন্টাক্ট অপটিমাইজেশন (LECO) প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তিনটি n-টাইপ TOPCon সেল তৈরি করা হয়েছিল। গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে সেলগুলির গঠন একই রকম ছিল, যার মধ্যে ছিল একটি সামনের দিকে বোরন-ডোপড emitter যা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃) এবং সিলিকন নাইট্রাইড (SiNx) দ্বারা আবৃত ছিল এবং স্ক্রিন-প্রিন্টেড সিলভার গ্রিড লাইন ছিল; পিছনের দিকে ছিল সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO₂), ফসফরাস-ডোপড পলিসিলিকন, SiNx, এবং একই সিলভার গ্রিড লাইন।

নমুনাগুলিকে পাঁচটি গ্রুপে ভাগ করা হয়েছিল: সামনের দিকে ফ্লাক্স A, সামনের দিকে ফ্লাক্স B, পিছনের দিকে ফ্লাক্স A, পিছনের দিকে ফ্লাক্স B, এবং একটি আনফ্লাক্সড নিয়ন্ত্রণ। ফ্লাক্স স্প্রে করে প্রয়োগ করা হয়েছিল এবং ৮৫°C হটপ্লেটে ১০ মিনিট পর্যন্ত শুকানো হয়েছিল।

বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে "নো-ক্লিন" ফ্লাক্সের অবশিষ্টাংশ আর্দ্র তাপের পরিস্থিতিতে TOPCon-এর সামনের দিকের Ag–Al সংযোগগুলিতে উল্লেখযোগ্য ক্ষয় সৃষ্টি করেছে, যা সিরিজ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং দক্ষতা হ্রাস করে। হোক্স উল্লেখ করেছেন, "হ্যালোজেন-যুক্ত ফ্লাক্স A, ফ্লাক্স B-এর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ক্ষয়কারী, তবে উভয়ই উল্লেখযোগ্য অবনতি ঘটাতে পারে।"

গবেষণা দল আরও দেখেছে যে পিছনের দিকের সিলভার পেস্ট তার বৃহত্তর রাসায়নিক স্থিতিশীলতার কারণে সামান্য অবনতি দেখিয়েছে, যেখানে একটি ঘন মেটালাইজেশন কাঠামো এবং কম অ্যালুমিনিয়াম উপাদান ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করেছে।

এই সমস্যাগুলি সমাধানের জন্য, গবেষকরা মডিউল প্যাকেজিংয়ের আগে আনপ্যাকেজড সেলগুলিতে আর্দ্র তাপ পরীক্ষা করার পরামর্শ দেন, যাতে ফ্লাক্স-সম্পর্কিত ঝুঁকিগুলি দ্রুত সনাক্ত করা যায়। তারা একটি কম-হ্যালোজেন, অ্যাসিড-অপটিমাইজড ফ্লাক্স ফর্মুলেশন নির্বাচন এবং ফ্লাক্সের অনুপ্রবেশ সীমিত করতে মেটালাইজেশন পেস্টের গঠন এবং কাঠামো অপটিমাইজ করারও পরামর্শ দেন।

গবেষণার ফলাফল "অ্যাসেসিং দ্য ইম্প্যাক্ট অফ সোল্ডার ফ্লাক্স-ইনডিউসড করোশন অন TOPCon সোলার সেলস" শিরোনামে জার্নাল সোলার এনার্জি ম্যাটেরিয়ালস অ্যান্ড সোলার সেলস-এ প্রকাশিত হয়েছে।

পূর্বে, UNSW এবং ক্যানাডিয়ান সোলারের একটি যৌথ গবেষণায় নিশ্চিত করা হয়েছে যে ফ্লাক্স নির্বাচন TOPCon এবং হেটেরোজংশন (HJT) সেলগুলির নির্ভরযোগ্যতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কোরিয়া ইলেকট্রনিক্স টেকনোলজি ইনস্টিটিউট (KETI)-এর একটি পৃথক দল খুঁজে পেয়েছে যে বাণিজ্যিক ফ্লাক্সগুলি HJT সেলগুলিতে ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড (ITO) ইলেক্ট্রোডগুলিকে ক্ষয় করতে পারে, যা অকাল অবনতির ঝুঁকি তৈরি করে। UNSW UV ইন্ডাকশন, ইথিলিন ভিনাইল অ্যাসিটেট (EVA) এনক্যাপসুলেশন এবং সোডিয়াম আয়ন এক্সপোজারের অধীনে TOPCon সেলগুলির অবনতি প্রক্রিয়াগুলিও অনুসন্ধান করেছে, যা PERC মডিউলগুলিতে দেখা যায় না এমন বিভিন্ন ব্যর্থতার ধরন প্রকাশ করেছে।