TOPCon的【de】全称是Tunnel Oxide Passivating Contacts,翻译为隧穿氧化层钝化接触,是在2013年【nián】提出的一种N型硅片【piàn】电池技术。TOPCon电池即【jí】隧穿氧化物【wù】钝化接【jiē】触【chù】太阳能电池,旨【zhǐ】在通【tōng】过解决电池载流【liú】子选择钝化接【jiē】触问题来提高【gāo】太阳能电池效率。

TOPCON电池前表【biǎo】面与【yǔ】常规N型太阳能【néng】电池【chí】结【jié】构相同【tóng】,主要区别在电【diàn】池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层【céng】掺杂硅薄层【céng】,二者共同形成【chéng】了【le】钝化接【jiē】触结构,有【yǒu】效降低表面复合和金属【shǔ】接触【chù】复合。

由于超薄氧化硅和重掺杂硅薄膜【mó】良好【hǎo】的【de】钝化效果【guǒ】使得硅片表面能带【dài】产生弯曲,从而形成场钝化【huà】效果,电子隧穿的【de】几率大幅增加,接触电阻【zǔ】下【xià】降【jiàng】,最【zuì】终提升转换效率。

TOPCon电池的优势

1、钝化优势:表面【miàn】钝化性能主要取决于化【huà】学钝化和场钝化【huà】,热【rè】生长的SiO2具有优异的化学钝化【huà】能力。多晶硅中的重掺杂可以【yǐ】诱【yòu】导【dǎo】硅的能【néng】带【dài】发【fā】生弯曲【qǔ】,造成界面处多数载流子【zǐ】的聚集和少数【shù】载流子的【de】耗尽【jìn】,降【jiàng】低复【fù】合,发挥场钝化的作用。

2、金属接触复合优势:金属接触复【fù】合成为【wéi】限制常【cháng】规【guī】结【jié】构太阳电池【chí】效率【lǜ】的瓶颈。产【chǎn】业化中金属化方式通常为丝【sī】网印刷【shuā】后进【jìn】行高温烧结,高温烧【shāo】结【jié】的过程中金属浆料会“刻蚀”poly-Si形成“穿刺”(Spiking),破坏钝【dùn】化接触结构,导致金属接触【chù】区域的J0c高于钝化区【qū】域。但p+ poly和【hé】n+ poly的金属【shǔ】接触复合,即使【shǐ】“穿【chuān】刺【cì】”会破【pò】坏钝化接触结【jié】构的【de】情况下也可以【yǐ】使金属复【fù】合远【yuǎn】远低于常【cháng】规发射极/背场。

3、金属接触电阻率优势【shì】:除金【jīn】属接触复合外【wài】,金【jīn】属-半导体接触电阻率(ρc)对晶【jīng】体硅太阳电池的【de】器件性【xìng】能也【yě】至关重要,金属【shǔ】-半导体形成良好的欧【ōu】姆接触有助【zhù】于【yú】降【jiàng】低电阻损失,提升填充【chōng】因子。