张天杰，刘大伟，倪玉凤，杨 露，魏凯峰，宋志成，林 涛

(1.国家电投集团西安太阳能电力有限公司，西安 710100；2.西安理工大学电子工程系，西安 710048)

0 引 言

制作高效率、低成本的晶硅电池一直是光伏能源领域的研究热点。而提高晶硅太阳能电池的转换效率，除了从光学角度增加太阳能电池对光的吸收，减少光生载流子在电池表面和体内的复合一直是太阳能电池提效的重要途径[1]。近年来从硅片质量改善来降低体缺陷，开发新型钝化材料来降低表面态密度及界面缺陷，采用先进的减反技术(新型的绒面陷光结构与材料)以提高光的吸收，引入低电阻金属化技术降低串联电阻，优化PN结制备技术以及器件结构等取得了一系列重大的进展，特别是N型单晶硅具有杂质少、纯度高、少子寿命高、无晶界位错缺陷及电阻率易于控制等优势，目前已成为实现高效率太阳电池的理想材料[2]。

基于N型晶硅电池发展起来的隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池前表面采用叠层膜钝化工艺，背表面采用超薄氧化硅和掺杂多晶硅的叠层形成隧穿氧化层钝化接触结构，正是由于该结构具有优异的隧穿钝化特性，目前该种电池结构的实验室转换效率达到了25.7%[3]，产业化电池转换效率也超过了23%[4]。该隧穿氧化层钝化接触结构是通过制备一层超薄氧化硅(～1.5 nm左右)，然后再沉积一层磷掺杂的多晶硅而形成。由于磷掺杂的多晶硅层、隧穿氧化层及硅基体之间功函数的差异会使得界面处产生能带弯曲，最终在隧穿氧化层及磷掺杂硅基体界面处形成一个势垒层，该势垒阻挡空穴达到界面处，而在二者的界面处则形成了一个电子累积层，使得电子则能够轻易到达两者的界面处而发生隧穿效应[5-7]。……