摘要

在本文中，我們研究了測試晶圓和PERC太陽能電池的不同工業(yè)適用清洗順序，并與實(shí)驗(yàn)室類型的RCA清洗進(jìn)行了比較。清潔順序pSC1、HF/HCl、HF/O3和HF/O3顯示出1 ms至2 ms之間的壽命，這與對應(yīng)于低于15 cm/s的表面復(fù)合速度Spass的實(shí)驗(yàn)室型RCA清潔相當(dāng)。pSC1、HF/HCl清洗的使用壽命約為1 ms，而PSG蝕刻的使用壽命約為500 μs，清洗質(zhì)量較差。

關(guān)鍵詞:濕法化學(xué)拋光；絲網(wǎng)印刷；PERC太陽能電池；清潔順序

介紹

?? 這是一個(gè)非常有前景的工業(yè)型PERC太陽能電池的工藝流程,其中包括雙面紋理化、雙面POCl3擴(kuò)散和單面濕化學(xué)拋光。最近報(bào)道了基于該工藝流程的PERC太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率為20.2%[。然而，這些結(jié)果是在拋光之后和ALD-Al2O3沉積之前使用實(shí)驗(yàn)室類型的RCA清潔來實(shí)現(xiàn)的，這在工業(yè)工藝流程中是昂貴的。

在本文中，我們評估了更短的清洗順序，例如。HF/O3在一個(gè)步驟中產(chǎn)生類似于RCA清潔的疏水表面。由于采用了單步拋光工藝，這些后續(xù)的清洗還需要去除晶片正面的多孔硅，這可能源于拋光工藝。

帶有后保護(hù)層的PERC電池的清潔順序

在AlOx/SiNy鈍化之前，我們評估了四種不同的工業(yè)應(yīng)用清洗順序:1) pSC1、HF/HCl；2) pSC1、HF/HCl、HF/O3；3)HF/O3；4)PSG-蝕刻(1% HF)并將結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室類型的RCA清潔進(jìn)行比較。清潔順序1和2設(shè)計(jì)為RCA清潔的縮短版本。偽SC1 (pSC1)清潔采用氫氧化鉀/過氧化氫化學(xué)，旨在去除有機(jī)污染物，類似于RCA清潔中的SC1。氫氟酸/鹽酸清洗去除金屬污染物，類似于RCA清洗程序中的SC2清洗。pSC1和HF/HCl清潔是眾所周知的典型工業(yè)清潔，分別在紋理化之前和之后。在清潔順序中，由臭氧形成的二氧化硅被氟化氫化學(xué)去除。硅晶片表面的蝕刻可能會從表面去除污染物。選擇PSG蝕刻是因?yàn)樗窃诹讛U(kuò)散之后和鋁絲網(wǎng)印刷之前應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)全面積鋁BSF生產(chǎn)工藝的典型清潔。為了評估清洗順序?qū)罄m(xù)背面鈍化的影響，我們制作了測試晶片，用于測量有效壽命，如圖1所示。1a)。使用1.5ωcm浮區(qū)(FZ)材料，用上述5種清洗順序清洗這些晶片。然后在兩側(cè)沉積AlDa 3/PEVD-SiNx鈍化層疊層。燒制步驟后，使用辛頓壽命測試儀測量。

圖2顯示，使用RCA清洗或基于HF/O3的清洗序列之一可獲得1-2 ms的最高壽命。使用Spass=W/2* τeff，這對應(yīng)于8-15厘米/秒的表面復(fù)合速度。用pSC1 + HF/HCl清洗的兩個(gè)晶片顯示出700 μs和1200 μs的較低壽命，產(chǎn)生12-20 cm/s的Spass值。PSG蝕刻的最低壽命約為500 μs，相當(dāng)于30 cm/s的Spass，這可能是由于金屬污染物去除不足。

?結(jié)論

我們在測試晶片上證明，在Al2O3/SiNx鈍化之前，HF/O3終止的清洗順序，如pSC1、HF/HCl、HF/O3或HF/O3，導(dǎo)致有效壽命> 1 ms，相應(yīng)的表面復(fù)合速度Spass< 15 cm/s。因此，應(yīng)用這些清潔順序的PERC太陽能電池顯示出小于50厘米/秒的有效表面復(fù)合速度Srear。然而，在工業(yè)批量型清潔工具上，使用清潔順序pSC1、HF/HCl獲得了20.4%的最高參考PERC電池效率，這與使用實(shí)驗(yàn)室型RCA清潔的PERC電池相當(dāng)。HF/O3終止清洗導(dǎo)致PERC電池效率稍低，這可能是由于發(fā)射極的非預(yù)期回蝕，這需要進(jìn)一步優(yōu)化。然而，當(dāng)使用拋光的PERC電池的工藝流程時(shí)，鈍化層沉積之前的清潔順序也需要從晶片正面去除多孔硅。