为减轻TOPCon钝化层的表面退化：探究快速烧结温度与多晶硅掺杂的影响

《IEEE Journal of Photovoltaics》：Toward Mitigating Surface Degradation of TOPCon Passivation: Understanding the Effects of Fast-Firing Temperature and Poly-Si Doping

　　

摘要：

我们研究了n型和p型隧穿氧化物钝化接触（TOPCon）在光照和高温条件下的退化现象，以阐明其退化机制并寻找缓解策略。由于n型和p型TOPCon在表面相关退化（SRD）方面的理解存在差异，因此我们对每种类型的层分别进行了分析。对于p型TOPCon，重点关注快速激发峰温度的影响，这一因素在n型TOPCon中已经得到研究，但在p型TOPCon中尚未被探讨。研究发现，p型TOPCon的退化程度与快速激发步骤的峰值温度呈负相关。这一结果与之前关于n型TOPCon的研究一致，表明n型和p型TOPCon可能具有共同的退化机制。对于n型TOPCon，通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和低压化学气相沉积（LPCVD）工艺制备的样品表现出明显的退化程度差异。我们认为LPCVD层较低的退化程度是由于其较高的磷浓度所致。我们提出了一种统一的退化机制，可以解释各种实验数据：氢从含氢的介电层（例如氮化硅SiNx）扩散穿过高掺杂的多晶硅层，最终到达Si/SiO2界面，在该界面处形成缺陷。基于这一机制，可以通过减少介电层中的氢含量或阻碍氢向Si/SiOx界面的扩散来缓解退化现象——例如，通过增加多晶硅的掺杂浓度。