[發明專利]一種TOPCon鈍化接觸結構中多晶硅層的數據測定方法

有效

• 申請號: 202110481567.5
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113241308B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 杜哲仁;黃策;包杰;陳嘉;季根華;陳程;林建偉
• 申請（專利權）人: 泰州中來光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01N27/27;G01R27/02
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 袁芳;劉卓夫

一種TOPCon鈍化接觸結構中多晶硅層的數據測定方法，包括以下步驟：S1.在同等工藝條件下制備具有TOPCon鈍化接觸結構的使用品和測定品，并在測定品上增設電介質層：使用品包括從內到外依次位于晶體硅襯底上的隧穿氧化層和多晶硅層；測定品包括從內到外依次位于晶體硅襯底上的電介質層、隧穿氧化層和多晶硅層，使用品中的所述隧穿氧化層和多晶硅層分別與測定品中的隧穿氧化層和多晶硅層具有一致性；S2.對測定品和/或使用品進行數據測定，和/或對數據測定結果進行比對分析，得出最終測定結論。按照本發明提供的技術方案與現有技術相比具有如下優點：不受晶體硅襯底表面形貌影響、測定結果準確而且方便快捷。

技術領域

本申請涉及晶硅太陽能電池領域，尤其涉及一種TOPCon鈍化接觸結構中多晶硅層的數據測定方法。

背景技術

在晶硅太陽能電池領域中，表面鈍化結構一直是行業內設計和優化的重中之重。2019年德國哈梅林太陽能系統研究所(ISFH)基于載流子選擇性理論，對不同結構太陽能電池的理論效率極限做了細致的分析，分析指出太陽能電池采用“鈍化接觸結構”的理論效率極限高達28.7％、2020年德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer?ISE)又報道了轉換效率為26.0％的TOPCon鈍化接觸結構太陽能電池。

由于TOPCon鈍化接觸結構具有優異的界面鈍化性能和接觸性能，能夠顯著降低金屬接觸復合，并且能夠促進多數載流子進行有效傳輸，采用這種鈍化接觸結構的太陽能電池具有廣泛和持久的市場需求。在TOPCon鈍化接觸結構太陽能電池生產過程中，晶體硅襯底一般先要經過拋光或者制絨工序，使其表面呈現出例如鏡面或者金字塔絨面、V型凹槽絨面、納米線絨面等不同的形貌，再在晶體硅襯底上形成一層超薄的隧穿氧化層以及一層摻雜多晶硅層，其中載流子可以無障礙地穿過隧穿氧化層，在晶體硅襯底與摻雜多晶硅層之間移動。TOPCon鈍化接觸結構中摻雜多晶硅層的方阻、厚度以及隧穿氧化層的位置等參數對鈍化接觸結構的光學性能、鈍化性能及接觸性能的優劣具有重要的影響，因此，頻繁地獲悉這些數據以調試和優化太陽能電池生產工藝、監控產品的各項性能，是實際生產過程中不可或缺的部分。

然而，在實際測定這些數據的過程當中，例如，當需要測定摻雜多晶硅層的方阻時，由于載流子可以無障礙地穿過隧穿氧化層，得到的測定結果往往是多晶硅層與晶體硅襯底并聯的方阻，測定結果不準確；例如，當需要測定多晶硅層的厚度時，橢偏儀又難于測定位于晶體硅襯底絨面上的多晶硅層厚度(橢偏儀僅適用于測定位于拋光平面上的光學薄膜厚度)；再例如，當需要得知TOPCon鈍化接觸結構中隧穿氧化層的具體位置時，二次離子質譜(SIMS)雖然可以進行微區成分成像和深度剖析以得到摻雜濃度隨深度變化的曲線，但SIMS仍然要求多晶硅薄膜制備于拋光平面上，因此難以獲悉位于絨面上的相關數據，而且SIMS測試設備價格高、測試成本昂貴，無法滿足太陽能電池生產企業十分頻繁的測試需求。

因此，如果能夠開發出一種簡單、快捷、不受晶體硅襯底表面形貌限定而且能夠準確測定TOPCon鈍化接觸結構中多晶硅層方阻、厚度以及隧穿氧化層位置的方法，對于太陽能電池的生產具有重要意義。

發明內容

針對現有技術的不足與實際生產的需要，本申請提供一種不受晶體硅襯底表面形貌影響、測定結果準確而且方便快捷的TOPCon鈍化接觸結構中多晶硅層數據測定方法。

本發明主要采用如下技術方案：

一種TOPCon鈍化接觸結構中多晶硅層的數據測定方法，所述TOPCon鈍化接觸結構包括從內到外依次位于晶體硅襯底上的隧穿氧化層和多晶硅層，包括以下步驟：

S1.在同等工藝條件下制備具有TOPCon鈍化接觸結構的使用品和測定品，并在測定品上增設電介質層：所述使用品包括從內到外依次位于晶體硅襯底上的隧穿氧化層和多晶硅層；所述測定品包括從內到外依次位于晶體硅襯底上的電介質層、隧穿氧化層和多晶硅層，所述使用品中的所述隧穿氧化層和所述多晶硅層分別與所述測定品中的所述隧穿氧化層和所述多晶硅層具有一致性；