原创 通过化学气相沉积工艺对改进太阳能电池的表面钝化的研究

引言

硅异质结（SHJ）太阳能电池由于其高效的潜力，在过去的几十年里一直引起了社区的极大兴趣。硅晶片表面的钝化是独立于硅基技术的一个非常重要的课题，目前需要应用多种技术去改善硅异质结（SHJ）太阳能电池的钝化。

实验与讨论

本研究中的硅异质结（SHJ）太阳能电池是在5英寸和6英寸的n型晶圆上制造的，电阻率分别约为5和2Ωcm，晶圆厚度分别为125和150μm。晶圆在氢氧化钾（KOH）中进行湿化学蚀刻可达到去除锯损、纹理化和清洁的效果。由于在溶液中使用了新的添加剂，英思特公司对纹理化工艺同步进行了研究，并提高了使用相同化学浴中工业生产线的可重复性和产量。这些添加剂具有去除晶圆表面氢气泡的作用，能够促进金字塔形成，改善其润湿性。在最后的湿法化学清洁之后，在使用团簇工具通过等离子体增强型化学气相沉积和掺杂非晶和纳米晶硅层之前，我们先使用1%氟化氢（HF）浸渍以去除原生氧化物。图1显示了硅异质结SHJ太阳能电池的横截面。

图1：横截面示意图

均匀纹理化的晶圆表面对于全面积太阳能电池的性能至关重要。为了获得具有优化金字塔尺寸的均匀纹理表面，更需要使用正确的添加剂。英思特测试了三种不同的添加剂来改善纹理化晶圆的钝化和均匀性。图>2 a、b 显示了用参考添加剂(a)和添加剂(b) 纹理化的6英寸晶圆的光学扫描图像。这些图像显示晶圆与湿法工艺载体接触的地方，参考样品的晶圆边缘处有不均匀纹理标记。使用添加剂2，这些边缘标记不再出现，表面在纹理化过程中具有更好的润湿性，并会导致更均匀的纹理。此外，使用参考添加剂（图2c）和添加剂2（图2d），以及改进的接触层中相同样品的图像，在整个晶圆表面的钝化过程中显示出良好的均匀性。

图2

结论

本文总结了湿化学和非硅层沉积对后发射器硅异质结（SHJ）太阳能电池的改进。在湿化学实验中，英思特证明了在湿织构过程中使用的添加剂影响晶片表面的纹理均匀性和钝化，并提出了利用臭氧的浴液作为一种更环保的、替代清洗工艺的方法。对于非硅层，我们实现了两种不同的结构来改善晶片钝化，通过所有这些钝化方面的改进，在器件中获得了740mV的硅异质结（SHJ）太阳能电池，并证明了所有工艺的优秀可扩展性。

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备，晶圆清洁设备，RCA清洗机，KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护。