ISC 康斯坦茨研究强调原子层沉积是 TOPCon 紫外线稳定性的最佳方法

ISC Konstanz 研究强调原子层沉积是提高 TOPCon 紫外线稳定性的一种优越方法 ISC Konstanz 的研究人员发现，与 PECVD 沉积层相比，基于 ALD 的氧化铝 (AlOx) 钝化层为 TOPCon 太阳能电池提供了更好的紫外线稳定性，更厚的 AlOx 薄膜和热生长的 SiOx 中间层进一步提高了对紫外线引起的退化的抵抗力。测试实验室和商用 TOPCon 电池显示，在高紫外线照射后，平均效率损失为 2-3%，而工艺变化和层不均匀性被确定为影响长期紫外线敏感性的关键因素。德国 ISC 康斯坦茨研究所的研究人员研究了用于氧化铝 (AlOx) 层沉积技术的连续技术对 TOPCon 太阳能电池的紫外线诱导降解 (UVID) 敏感性的影响，并发现原子层沉积 (ALD) 方法优于等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 方法。

“我们的工作证实了之前的发现，即 AlOx 钝化层的厚度和沉积技术（PECVD 比 ALD 更容易受到 UVID 的影响）在正面钝化的紫外线稳定性中发挥着重要作用，”通讯作者 David Bäurle 告诉 pv 杂志。

“我们研究的一个关键新颖之处是对不同 ALD 方法（例如空间、热和等离子体增强 ALD）的详细比较，”他接着说。

“我们发现广泛使用的工业空间和热 ALD 工艺以及基于管的等离子体增强 ALD 方法表现出类似的紫外线稳定性。此外，据我们所知，这是第一项研究表明，在 AlOx 沉积之前形成的热生长界面 SiOx 层可以进一步提高紫外线稳定性，即使对于具有基于 ALD 正面钝化的电池也是如此。” “此外，我们还研究了来自五个不同制造商的商用 TOPCon 太阳能电池，”Bäurle 进一步解释道。

“累积紫外线剂量为 60 kWh/m² 后，所有组的平均相对效率下降了 2% 至 3%。最有趣的是，一组中包含一个相对退化近 6% 的异常值，尽管最初表现出与该组中其他电池相当的钝化质量。这一发现表明，与过程相关的变化也可能对电池对紫外线引起的退化的敏感性产生重大影响。一种可能的解释是局部不均匀性，最有可能在 AlOx 中钝化层，使这种特殊的电池更容易受到紫外线引起的降解。”在《太阳能材料和太阳能电池》上发表的研究“TOPCon 太阳能电池的紫外线降解——影响因素和缓解策略”中，研究人员解释说，他们通过分析实验室制造的样品和商业生产的设备，研究了钝化技术如何影响 TOPCon 太阳能电池的紫外线稳定性。他们使用 n 型直拉硅片制作了测试样品，并检查了多种结构，包括简化的寿命测试样品、金属化前的 TOPCon 前体结构以及完全加工的太阳能电池。他们使用等离子体增强原子层沉积 (PEALD) 沉积基于 AlOx 的钝化层，并覆盖氮化硅 (SiN) 保护层。这些层至关重要，因为它们可以减少表面复合并有助于在紫外线照射期间保持电池效率。为了确定哪种沉积方法可提供最佳的抗紫外线性能，研究人员比较了不同的 AlOx 层设计，包括 PEALD 沉积的 Al2O、PECVD 沉积的 Al2O 以及与薄热氧化硅 (SiO) 中间层相结合的基于 ALD 的 Al2O。除了实验室样本外，该研究