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介紹
? ? ? 半導體行業(yè)認為濕法清洗是關鍵的表面準備步驟。例如，硅/二氧化硅界面對于實現(xiàn)高柵極氧化物完整性和避免泄漏或堆垛層錯非常關鍵。同樣，太陽能行業(yè)也看到了濕法工藝實現(xiàn)最佳電池性能的價值。在這項研究中，我們強調了預清潔、紋理化和最終清潔對細胞參數(shù)的影響。我們還研究了將這些濕法清洗和紋理化步驟與PECVD步驟相結合的重要性，以獲得最高太陽能電池效率所需的薄膜質量。
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實驗
? ? ? 濕化學工藝在全自動GAMA太陽能蝕刻和清洗站進行。單晶n型晶片被用于這項研究，作為HIT太陽能電池開發(fā)工作的一部分。晶圓在DIO3或SC1進行預清洗，然后在標準氫氧化鉀、異丙醇工藝中進行紋理化。在某些運行中，專有過程被應用于圍繞金字塔的頂峰。然后，在放置到等離子體化學氣相沉積工具中之前，在先進的氟化氫、氯化氫步驟中處理晶片。進行不同的等離子體化學氣相沉積分離以開發(fā)最佳工藝條件。
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結果和討論
? ? ? 預清洗的效果測試了各種預清洗工藝，以確定它們對組織化步驟的影響。
? ? ? 最終清洗的效果在PECVD之前，必須特別注意最終清洗。
? ? ? 等離子體化學氣相沉積條件的影響在處理鎢、硫和碳晶片時考慮了這些因素。
? ? ? 表2顯示了用于優(yōu)化的不同PECVD工藝的結果。測量壽命和Voc。Voc是開路電壓——零電流時太陽能電池的最大可用電壓。正如所料，Voc與電池壽命直接相關:壽命越高，任何晶圓和任何工藝的Voc越高。數(shù)據(jù)還顯示，對于相同的濕法處理晶片，不同的PECVD工藝產生不同的壽命和Voc結果。因此，重要的是調整PECVD，使其與濕法工藝相匹配，從而產生紋理清晰、干凈的晶圓，以最大限度地提高Voc。此外，表2中的結果還表明，金字塔倒圓進一步提高了少數(shù)載流子壽命和Voc。
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表?PECVD沉積條件對少數(shù)載流子壽命和隱含Voc的影響
? ? ? 針對這些BKM晶片調整了PECVD參數(shù)。結果如表4所示.在PECVD(材料A-1)之前，一半的晶片在HF/漂洗/干燥中進行另一個最終清潔步驟，效率為19.98%。另一半(材料A-2)通過SC1/SC2/高頻序列處理，效率平均為19.70%。如表4所示，材料A-1和A-2的平均效率均高于對照組的19.68%.這再次證實了等離子體化學氣相沉積工藝條件必須調整到濕法工藝條件，以實現(xiàn)盡可能高的效率。PECVD參數(shù)的微調可以包括例如諸如氣體流速、薄膜厚度和峰谷一致性、調節(jié)I層的等離子體、摻雜劑強度以及真空退火等參數(shù)。
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表4:針對濕法工藝優(yōu)化的PECVD條件?
結論
? ? ? 結果表明，硅片質量對硅片的刻蝕特性起著關鍵作用。數(shù)據(jù)還顯示，需要清潔來標準化不同晶片的表面，以使它們在被引入蝕刻浴時幾乎相似。同樣重要的是最后的清洗步驟，其中添加適當?shù)慕鹱炙箞A步驟可以進一步提高電池性能。同時，在PECVD步驟之前，必須通過先進的HF/HCl清洗來保證晶片上最低的金屬特征。數(shù)據(jù)還強調了將紋理化和清潔與PECVD工藝相結合以獲得最高電池性能的重要性。均勻的紋理化和金字塔尺寸產生更高的電流，而良好的清潔產生更長的壽命，從而產生更高的電壓。必須對PECVD工藝進行調整和同等優(yōu)化，以便最大限度地提高電池的整體性能。
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