化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition 简称CVD) 是利用气态或蒸汽态的物质在硅片表面发生化学反应,生成固态沉积物的过程。TOPCon电池工艺流程中主要涉及LPCVD、PECVD和ALD三种薄膜沉积路线。
01
LPCVD
我们知道,在常压下,气体分子运动速率快于化学反应速率,成膜时会因为反应不完全形成孔洞,影响成膜质量。通过真空泵将炉腔内抽成低压,使得在适当温度下,分子的运动速率慢于化学反应速率,提高了成膜质量。LPCVD是目前TOPCon薄膜沉积的主要技术,工艺成熟度高,有规模量产经验。
优点:具备较佳的阶梯覆盖能力,成膜质量好,可以控制膜的组成成份和结构,气体用量小,依靠加热设备作为热源来维持反应的进行,降低了颗粒污染源。设备投资少,占地面积小。
缺点:有绕镀,原位掺杂难,通常需二次磷扩,能耗大,石英耗材成本较高,不同尺寸硅片兼容性差。
02
PECVD
优点:低温,节省能源,降低成本,提高产能,减少了高温导致的硅片中少子寿命衰减,可原位掺杂。
缺点:成膜不稳定,有爆膜情况。
03
ALD
优点:均匀性好(致密且无孔),原子级的厚度精确控制,可在室温—400℃低温进行,广泛适用于不同形状的基底,尤其适合不规则形状的均匀镀膜。
缺点:成膜速度较慢,产能小。
TOPCon的薄膜沉积工艺有多种选择
目前没有一条明确的路线
TOPCon其他工艺如SMBB、硅片减薄等
对产品发电的影响尚未得到广泛验证
从光伏电池技术路线角度
当前处于技术快速发展期
究竟哪种技术更具竞争力并不明朗
光伏产品属于大额投资
需要谨慎稳妥
PERC 在未来 2~3 年仍是较为可靠的选择
资料来源:知乎
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原文始发于微信公众号(光伏产业通):TOPCon电池薄膜沉积工艺——LPCVD、PECVD和ALD