漢可公司推出“HoFCVD法制備：本征a-Si:H+SiNx:H(or SiNxOy:H)復(fù)合膜層”作為硅片邊緣鈍化的技術(shù)方案。從膜層性能上和制備的便捷性、性價(jià)比等各方面綜合考慮，這可能是目前的最優(yōu)解決方案：

由上海交通大學(xué)沈文忠教授團(tuán)隊(duì)報(bào)告中的圖表數(shù)據(jù)可知，作為鈍化最好的材料是非晶硅（a-Si:H）層，然后是SiO2和SiNx。而作為鍍膜方法，HoFCVD因?yàn)闆]有等離子體，所以其鈍化效果要優(yōu)于PECVD。所以，鈍化最好的材料應(yīng)該是HoFCVD法制備的a-Si:H薄膜。

但，眾所周知，a-Si:H膜暴露在大氣環(huán)境下很容易與水汽、氧氣等反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致鈍化效果下降，因此，在其表面做一層耐候性好的材料將其保護(hù)起來，就顯得尤為必要。SiOx和SiNx便是良好的選擇。另外，優(yōu)質(zhì)的SiNx還是組件抗PID非常重要的保障，即使硅片邊緣也應(yīng)亦是如此。為確保a-Si:H膜不被破壞，在制備SiOx和SiNx薄膜時(shí)，硅片的溫度不能超過250℃。漢可公司的HoFCVD可以在室溫-200℃范圍內(nèi)成功制備SiOx和SiNx膜。而且制備的膜層折射率可以達(dá)到：SiNx膜1.7-2.1連續(xù)可調(diào)；SiNxOy膜更是可以低至1.5。這說明HoFCVD法制備的膜層致密性很好。

多輪打樣低溫制備SiNx/SiONx的數(shù)據(jù)

表1. HoFCVD設(shè)備制備不同折射率SiNx/SiOxNy的數(shù)據(jù)

圖1.拋光片上沉積不同厚度的氮化硅和氮氧化硅

2、邊緣鈍化效果：

使用HoFCVD設(shè)備在TOPCon半片電池的切割邊進(jìn)行沉積a-Si:H+SiNx:H(or SiNxOy:H)復(fù)合膜層，HoFCVD對(duì)電池切割邊進(jìn)行鈍化可有效提升電池效率和半片組件輸出功率。

圖2. 半片電池片進(jìn)行邊緣鈍化后

為更充分展示“無(wú)繞鍍”特性，對(duì)半片硅片的切割邊緣進(jìn)行生長(zhǎng)超厚的-140nm的非晶硅和氮化硅后，一摞硅片可以輕松展開，沒有硅片與硅片粘連的情況。另外，單片硅片的切割邊的正背面都沒有觀察到顏色差異和非必要薄膜。說明使用HoFCVD進(jìn)行邊緣鈍化既沒有粘片也沒有繞鍍情況的發(fā)生。而切割邊鍍Al2O3，會(huì)發(fā)生粘片和繞鍍是ALD熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)和TMA及其他氣體反應(yīng)原理所帶來的，無(wú)法完全消除，對(duì)量產(chǎn)良率的影響非常大。另，少了SiNx的保護(hù)，只是單純的Al2O3鈍化，在組件使用過程中，封裝玻璃以及EVA老化過程中產(chǎn)生的鈉離子會(huì)加速Al2O3的鈍化失效。而HoFCVD使用非晶硅疊加氮化硅的工藝中，氮化硅膜層致密，可以有效保護(hù)非晶硅，防止鈍化失效。各種膜層的對(duì)比見下表2.

表2. 非晶硅、氮化硅、非晶硅+氮化硅疊層、三氧化二鋁膜層性能對(duì)比

圖3. 半片電池片鈍化前和鈍化后的PL圖

我們對(duì)進(jìn)行邊緣鈍化的片子進(jìn)行PL表征，PL結(jié)果表明進(jìn)行鈍化工藝后，切割邊的灰度值呈現(xiàn)上升的情況（同一測(cè)試條件參數(shù)下，PL越亮表明缺陷復(fù)合越小)。

圖4. 不同鈍化工藝的△pFF箱線圖

圖4是不同膜層及復(fù)合膜層對(duì)切割邊的鈍化效果對(duì)比，△pFF是Suns-Voc設(shè)備測(cè)試的鈍化后與鈍化前的電池片pFF的差值（△pFF=鈍化后的pFF - 鈍化前的pFF）。從圖中可以看到，邊緣鈍化后的pFF整體都是上升的，邊緣鈍化后，pFF可以提高0.5%。

3、設(shè)備方案方面：

我們可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備上不破真空的情況下連續(xù)沉積：本征a-Si:H+SiNx:H(or SiNxOy:H)復(fù)合膜層。設(shè)備的基本示意如下圖所示?？梢詫?shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

圖5：設(shè)備方案示意：各腔體實(shí)現(xiàn)不同工藝、膜層

圖6. HoFCVD邊緣鈍化量產(chǎn)設(shè)備

綜上所述，HoFCVD法可以制備鈍化性能最好的本征a-Si:H膜，且可以在不破壞a-Si:H膜性能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)低溫制備致密的SiNx:H和SiOxNy:H等膜層，實(shí)現(xiàn)很好的保護(hù)。在設(shè)備構(gòu)造方面，漢可可實(shí)現(xiàn)兩種膜層在一臺(tái)設(shè)備上不破真空真空的情況下連續(xù)制備。再結(jié)合HoFCVD無(wú)粉塵無(wú)繞鍍的特性，這應(yīng)該是電池片邊緣鈍化的最優(yōu)解。