上一期，我們拆解了N型TOPCon電池片制造工藝中的第三步：SE激光摻雜，解鎖了弘元TOPCon電池片高性能秘密的第一塊拼圖，今天我們將繼續(xù)探索之旅，尋找下一個(gè)促成高性能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵線索：制備隧穿氧化層與多晶硅層工序。
這一道工序位于弘元電池片制造的第六步，在SE激光摻雜之后，再經(jīng)過氧化以及去BSG&背面堿拋光，就到了制備隧穿氧化層與多晶硅層環(huán)節(jié)。該道工序的目的是為了在電池片背面制備1-2nm的隧穿氧化層，然后再沉積一層60-100nm的摻雜多晶硅，最終由二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu)。這是非常重要的一道工序，有效減少載流子的復(fù)合是影響電池性能的關(guān)鍵，因此能通過使已存在的缺陷(晶體硅內(nèi)部缺陷：包括雜質(zhì)、空位、晶格畸變等;晶體硅材料表面缺陷：包括吸附雜質(zhì)、懸掛鍵等)失去活性從而減少載流子表面復(fù)合的作用的鈍化，是晶體硅太陽(yáng)能電池提效的關(guān)鍵手段。
同時(shí)也正是不同的鈍化結(jié)構(gòu)，決定了不同的電池技術(shù)路線。TOPCon電池之所以被稱為TOPCon，正是因?yàn)門OPCon指代了電池的鈍化方式——隧穿氧化層鈍化接觸(tumnel oxide passivated contact, TOPCon)的英文縮寫，即由一層超薄的氧化硅和一層重?fù)诫s的多晶硅組成。超薄氧化硅與硅基體直接接觸，中和了硅表面的懸掛鍵，進(jìn)行優(yōu)異的化學(xué)鈍化;重?fù)诫s的多晶硅層因與硅基體存在費(fèi)米能級(jí)的差異，在硅基體表面造成能帶彎曲，可以更加有效的阻擋少子的通過，而不會(huì)影響多子的傳輸，實(shí)現(xiàn)載流子的選擇性收集，從而達(dá)到降低接觸電阻，提升電池開路電壓和短路電流，最終提升電池轉(zhuǎn)化效率的效果。
TOPCon鈍化層制備的方式較多，如LPCVD、PECVD、PVD 技術(shù)路線等，弘元TOPCon電池生產(chǎn)線制備隧穿氧化層與多晶硅層采用綜合性能具備較強(qiáng)潛力的PECVD技術(shù)路線。PECVD全稱為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)，該技術(shù)路線可集氧化層制備、多晶硅層制備、磷原位摻雜三道工序于同一設(shè)備，同時(shí)具備成膜速率高(>10 nm/min in-situ doping)、降低耗材成本、減少工藝步驟等優(yōu)勢(shì)。不同于LPCVD技術(shù)路線的繞鍍?nèi)コщy，在采用PECVD的制備過程中，生成的繞鍍現(xiàn)象僅出現(xiàn)在側(cè)邊及硅片正面邊緣處，清洗成本較低，也可以通過凹槽設(shè)計(jì)基片臺(tái)來匹配硅片尺寸避免繞鍍現(xiàn)象，對(duì)所生產(chǎn)的電池產(chǎn)品性能有積極影響。
提問：什么是繞鍍層?
在采用LPCVD法沉積TOPCon電池背面多晶硅時(shí)，會(huì)在電池的前表面邊緣也會(huì)形成一層摻雜多晶硅層，被稱為“繞鍍層”，對(duì)電池的電性能與光性能產(chǎn)生負(fù)面影響，從而降低電池效率，因此在完成多晶硅膜沉積后需對(duì)繞鍍進(jìn)行化學(xué)清洗處理。
（弘元光能）
