深入剖析影響TOPcon太陽能電池性能的氧化退火工藝

為了從根本上直接改善TOPcon太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率，電池廠商通常需要在太陽能電池片表面進(jìn)行氧化退火工藝，從而使沉積的薄膜材料具有更高的方阻/電阻率，氧化退火工藝是影響TOPcon太陽能電池性能的重要工藝。「美能光伏」生產(chǎn)的美能在線四探針電阻測試儀，可通過自身獨(dú)特的5點(diǎn)、9點(diǎn)全自動(dòng)掃描技術(shù)，測量TOPcon太陽能電池片中一塊區(qū)域內(nèi)的方阻/電阻率，并可以將測量后的數(shù)據(jù)與其他區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而科學(xué)評估出沉積薄膜后太陽能電池的性能穩(wěn)定性！

深入了解TOPcon太陽能電池

TOPcon太陽能電池是一種基于隧穿氧化層鈍化接觸的高效太陽能電池技術(shù)，其電池結(jié)構(gòu)為N型硅襯底電池，在電池背面制備一層超薄氧化硅，然后再沉積一層摻雜硅薄層，二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu)。通過沉積這些薄膜材料，便可有效降低表面復(fù)合和金屬接觸復(fù)合，提高電池的開路電壓和填充因子。

對于已經(jīng)沉積薄膜材料的TOPcon太陽能電池而言，要想深入了解其薄膜材料的電阻率/方阻，從而評估其光電轉(zhuǎn)換率的大小是很難的，一般都需要借助外界因素如一些檢測設(shè)備來進(jìn)行科學(xué)檢測。用于測量ITO薄膜、非晶硅薄膜等各種薄膜材料的美能在線四探針電阻測試儀，具有與非接觸式渦流測量不同的四探針技術(shù)，該技術(shù)可以使測量的分辨率更高、精度更準(zhǔn)確、穩(wěn)定性更強(qiáng)、測量的范圍更寬。

氧化退火對TOPcon性能的影響

●氧化硅薄膜層的厚度和質(zhì)量是影響TOPcon太陽能電池性能的重要因素。氧化硅薄膜層的厚度和質(zhì)量決定了隧穿效應(yīng)的強(qiáng)弱，進(jìn)而影響了載流子的選擇性收集和復(fù)合損失。一般來說，氧化硅薄膜越薄、越均勻、越無缺陷，隧穿效應(yīng)越強(qiáng)，載流子的選擇性收集就會(huì)越好，復(fù)合損失相對來說就會(huì)越小，TOPcon太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率就會(huì)越高。然而，氧化硅薄膜不能過于薄，否則就會(huì)導(dǎo)致界面態(tài)密度增加，鈍化效果降低。因此，需要尋找一個(gè)最佳的氧化硅厚度，以平衡隧穿效應(yīng)和鈍化效果。

不同溫度下退火對電池性能的影響

●退火的溫度和時(shí)間也是影響TOPcon太陽能電池性能的重要因素。退火的溫度和時(shí)間決定了摻雜硅薄層的結(jié)晶程度、摻雜濃度和分布等特性，進(jìn)而影響了載流子的輸運(yùn)性能和接觸電阻等參數(shù)。通常而言，退火的溫度越高、時(shí)間越長，摻雜硅薄層越晶化、越活化、越鈍化，載流子的運(yùn)輸性能越好，接觸電阻會(huì)越小，TOPcon太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率就會(huì)越高。然而，退火溫度和時(shí)間也不能過高或過長，否則會(huì)導(dǎo)致氧化硅薄膜的破壞、摻雜硅薄層的過度擴(kuò)散、金屬電極的形變等不利影響。因此需要尋找一個(gè)最佳的退火溫度和時(shí)間，以平衡摻雜硅薄層的結(jié)晶、活化和鈍化效果。

美能在線四探針電阻測試儀

FPP230 Auto是專為光伏工藝監(jiān)控設(shè)計(jì)的在線四探針方阻儀，可以對樣品進(jìn)行快速、自動(dòng)的掃描，獲得樣品不同位置的方阻分布信息，可根據(jù)客戶樣品大小定制測量尺寸。

● 測量范圍滿足1μΩ~100MΩ的薄層電阻

● 能夠匹配自動(dòng)化設(shè)備，并可隨時(shí)溯源

● 與產(chǎn)線自動(dòng)化生產(chǎn)工序完美銜接

● 提供良好的電接觸同時(shí)保證零碎片

● 測量點(diǎn)數(shù)可根據(jù)客戶需求定制

美能在線四探針測量演示視頻

使用氧化退火工藝進(jìn)行生產(chǎn)，可大幅度提高TOPcon太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率，然而為了深入了解其退火后電池的方阻/電阻率，就必須通過精密的檢測設(shè)備進(jìn)行科學(xué)測量。「美能光伏」生產(chǎn)的美能在線四探針電阻測試儀，可以通過自身獨(dú)特的全自動(dòng)5點(diǎn)、9點(diǎn)掃描功能，實(shí)現(xiàn)在一塊太陽能電池片上的多個(gè)區(qū)域內(nèi)方阻/電阻率測量，并在測量后保證零碎片率，從而助力電池廠商進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)！