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化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition 簡稱CVD) 是利用氣態(tài)或蒸汽態(tài)的物質在硅片表面發(fā)生化學反應，生成固態(tài)沉積物的過程。TOPCon電池工藝流程中主要涉及LPCVD、PECVD和ALD三種薄膜沉積路線。

01  LPCVD

低壓化學氣相沉積(Low Pressure CVD)是將氣體在反應器內的壓力降低到大約133Pa進行沉積的反應。我們知道，在常壓下，氣體分子運動速率快于化學反應速率，成膜時會因為反應不完全形成孔洞，影響成膜質量。通過真空泵將爐腔內抽成低壓，使得在適當溫度下，分子的運動速率慢于化學反應速率，提高了成膜質量。LPCVD是目前TOPCon薄膜沉積的主要技術，工藝成熟度高，有規(guī)模量產經驗。

優(yōu)點：具備較佳的階梯覆蓋能力，成膜質量好，可以控制膜的組成成份和結構，氣體用量小，依靠加熱設備作為熱源來維持反應的進行，降低了顆粒污染源。設備投資少，占地面積小。

缺點：有繞鍍，原位摻雜難，通常需二次磷擴，能耗大，石英耗材成本較高，不同尺寸硅片兼容性差。


02  PECVD

等離子增強氣相沉積（Plasma Enhancd CVD）在反應爐外加電場，依靠射頻感應將目標材料源氣體電離，產生等離子體，使反應物活性增加，將反應所需溫度降低到450度以下。

優(yōu)點：低溫，節(jié)省能源，降低成本，提高產能，減少了高溫導致的硅片中少子壽命衰減，可原位摻雜。

缺點：成膜不穩(wěn)定，有爆膜情況。



03  ALD

ALD（Atomic Layer Deposition）將物質以單原子層的形式一層一層沉積在基底表面，每鍍膜一次/層為一個原子層，根據原子特性，鍍膜 10 次/層約為 1nm。

優(yōu)點：均勻性好（致密且無孔），原子級的厚度精確控制，可在室溫—400℃低溫進行，廣泛適用于不同形狀的基底，尤其適合不規(guī)則形狀的均勻鍍膜。

缺點：成膜速度較慢，產能小。


TOPCon的薄膜沉積工藝有多種選擇

目前沒有一條明確的路線

TOPCon其他工藝如SMBB、硅片減薄等

對產品發(fā)電的影響尚未得到廣泛驗證

從光伏電池技術路線角度

當前處于技術快速發(fā)展期

究竟哪種技術更具競爭力并不明朗

光伏產品屬于大額投資

需要謹慎穩(wěn)妥

PERC 在未來 2~3 年仍是較為可靠的選擇

原標題：TOPCon電池薄膜沉積工藝——LPCVD、PECVD和ALD簡介