電池片LPCVD、 PECVD 和 PVD 三種技術路線

目前，主流的TOPCon層沉積技術主要有LPCVD、 PECVD 和 PVD 三種技術路線。

LPCVD 全稱為低壓力化學氣相沉積法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)，該技術優(yōu)點在于工藝成熟、控制簡單容易，但難于鍍膜速度慢，同時存在原位摻雜、有繞鍍、石英件沉積嚴重、類隱裂等問題。

PECVD 全稱為等離子體增強化學氣相沉積法( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition )。根據沉積腔室等離子源與樣品的關系、以及腔室的不同又可細分為微波 PECVD、管式 PECVD 和板式 PECVD。微波 PECVD 沉積速率高達 100A/s，但目前沉積的氧化硅膜較厚，且維護成本比較高。管式 PECVD 和板式 PECVD 同樣可以實現原位摻雜和無繞鍍，但也存在含氫、維護成本高等問題。

PVD 為物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition)，與 PECVD 一樣可以實現原位摻雜、無繞度和冷壁，但目前技術仍不夠成熟。

下圖以圖形方式總結了ISFH的文獻綜述，通過飽和電流密度J0（fA/cm2）對比不同鈍化方式的鈍化質量。Poly-Si可以通過LPCVD或PECVD與這兩種方式沉積，決定接觸鈍化質量和電池效率的因素還包括界面隧穿氧化層和表面形態(tài)（絨面或平面）。我們從這張圖表中得出如下結論：

不同鈍化方式的鈍化質量對比

1. PECVD沉積多晶硅未在制絨表面進行測試，可能是由于鍍膜均勻性差，對雙面絨面的雙面電池鈍化效果差。

2. PECVD沉積多晶硅搭配熱氧化鈍化效果優(yōu)于濕氧化，因此隧穿氧化層制備方法對鈍化質量有一定的影響。

   搭配PECVD沉積多晶硅的熱氧化需要額外的設備。

3. LPCVD沉積多晶硅在熱氧化和化學濕法氧化得到相似的J0，這表明LPCVD技術在使用熱或濕化學氧化物方面具有更大的靈活性。

   此外，熱氧化可以和LPCVD在同一爐管中進行。

4. LPCVD 適用于平面和絨面，更適合于雙面電池。

5. PECVD鍍膜工藝搭配p型多晶硅、熱氧化、拋光表面體表現出良好的鈍化結果，這意味著此工藝可以適用于其他的電池結構。

由于上述原因，LPCVD目前在TOPCon產線生產中進行了廣泛的測試。與PECVD不同，LPCVD沉積的主要缺點是石英件的消耗以及多晶硅的繞鍍問題，硅片背靠背的裝載在專門設計的石英舟上仍然會有邊緣5mm左右的繞鍍。得益于大產能LPCVD設備的研發(fā)，鍍膜設備的成本進一步下降，采用雙面鍍膜方案可以簡單有效的去除電池正面poly硅繞鍍問題。與這個缺點對比，優(yōu)勢也是很明顯的，例如高產量、更高的生長速率、更好的鈍化質量和原位隧穿SiO2生長。