1. TOPCon 电池结构 ① TOPCon 电池整体结构 ② TOPCon 电池背面结构
③ 背面结构氧化层 a. 作用
b. 氧化层深度相关曲线 ④ 背面结构掺杂多晶硅层 a. 作用
b. 多晶硅层相关曲线 c. 多晶硅层长波吸收,厚度与掺杂浓度关系曲线 2.TOPCon电池工艺流程 3. TOPCon电池各工序作用 ① 制绒 a. 制绒目的:
b. 制绒的原理:在一定的浓度、温度、时间下,利用硅在低浓度碱液中的各向异性腐蚀特性,Si与碱液(NaOH)进行一系列化学反应,在硅片表面形成金字塔绒面。 主反应:2NaOH+Si+H2O=Na2SiO3+2H2 ② 硼扩 a. 目的:形成P-N结 在N型硅片(掺磷)上扩散P型元素(硼)形成P-N结(即空间电荷区) ,在正面形成P+层,背面形成N+层。 b. 原理: 在一定的浓度、温度、压力及时间下,硼源(BBr3或BCl3)在管式炉中汽化后,经过一系列化学反应在硅片表面进行沉积,获得合适的掺杂浓度、结深及方阻; 总反应: ③ 碱抛光 a. 碱抛光流程 b. 各槽体作用 c. 微观形态 ④ LPCVD(低压化学气相沉积) a. 目的:
b. 原理: 用加热的方式,在低压条件下使SiH4在硅片表面反应并沉积成固体薄膜。 氧化层沉积:高温通氧气,氧气和硅反应生产氧化硅; 反应方程式 :O2+Si→SiOx 非晶硅沉积:高温通硅烷,硅烷热分解成硅和氢气;反应方程式:SiH4(气)=Si(固)+H2 ⑤ 磷扩 a. 磷扩的目的:在背面形成N+层 b. 磷扩的原理: 氧气的存在下,POCl3在高温下分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),反应式: 生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅(SiO2)和磷原子,反应式: ⑥ 正面刻蚀 a. 工艺流程: 正刻槽(加水膜)→水洗→碱洗→水洗→ 酸洗→水洗→烘干 b. 正刻槽作用: 主要通过HF+HNO3的混合溶液,对硅片正面和边缘进行刻蚀,以达到去除正面及边缘BSG的作用。 c. 碱洗槽作用: 主要用来中和正刻槽残留的酸液,并去除正刻槽反应生成的多孔硅。 c. 酸洗槽作用: 去除氧化层,使硅片表面疏水。 d. 槽体及功能 ⑦ ALD ⑧ 正背膜 a. 目的 硅片表面形成一层Si3H4薄膜,既可作为减反射膜,产生钝化作用;又因其结构致密保证硅片不被氧化; b. 原理: 硅片置于阴极上,利用辉光放电使硅片升温到预定的温度,然后通入适量的SiH4和NH3气体,经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态Si3H4薄膜; ⑨ 金属化 a. 工艺流程为: 背面印主栅→烘箱→背面印副栅→烘箱→正面印主栅→烘箱→正面印副栅→烧结炉→高温退火炉→测试; 其中正、背面印刷均采用分步印刷方式,印刷流程图示如下: b. 烧结目的:
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