研究目的
研究快速热退火（RTA）在隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳能电池中制备高质量多晶硅钝化接触的效果，重点关注退火温度、退火时间、冷却时间和多晶硅厚度对表面钝化的影响。
研究成果
RTA工艺有效将结晶周期缩短至约15分钟，并能在厚度小于40纳米的薄膜上制备出无起泡现象的高质量多晶硅钝化接触层。经Al2O3盖层氢化处理后，其钝化质量可与管式炉退火样品相媲美，最终实现23.04%的冠军电池效率。这证明了RTA技术在高效TOPCon太阳能电池制造中的应用潜力。
研究不足
研究表明，与未经Al2O3覆盖层氢化的管式炉退火样品相比，RTA工艺处理的样品表面钝化效果较差。此外，当非晶硅氢化层（a-Si:H）厚度超过40纳米时会出现起泡现象，这限制了RTA工艺在较厚薄膜中的应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用快速热退火（RTA）技术将等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备的氢化非晶硅（a-Si:H）薄膜晶化为磷掺杂多晶硅钝化接触，探究不同参数对表面钝化效果的影响。
2：样品选择与数据来源：
以180微米厚、1-3欧姆·厘米电阻率、<100>晶向的n型直拉硅片为衬底，样品分为两组进行RTA与管式炉退火的对比实验。
3：实验设备与材料清单：
包括13.56兆赫兹PECVD系统、RTA-300快速热退火炉、管式炉、准稳态光电导衰减仪（Sinton WCT-120）、电化学电容-电压测试系统（Buchanan CVP21）、拉曼光谱仪（Renishaw inVia-reflex）及共聚焦激光扫描显微镜（Zeiss CLSM-Zeiss）。
4：56兆赫兹PECVD系统、RTA-300快速热退火炉、管式炉、准稳态光电导衰减仪（Sinton WCT-120）、电化学电容-电压测试系统（Buchanan CVP21）、拉曼光谱仪（Renishaw inVia-reflex）及共聚焦激光扫描显微镜（Zeiss CLSM-Zeiss）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：样品依次经过酸抛光、RCA清洗、SiOx层生长、a-Si:H沉积、退火处理（RTA或管式炉）以及Al2O3盖帽氢钝化处理。
5：数据分析方法：
通过QSSPC测量评估表面钝化质量，ECV测试获取磷元素分布，拉曼光谱分析结晶度，CLSM观察表面形貌。
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获取完整内容-
PECVD system
13.56-MHz
Deposition of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin films
-
RTA
RTA-300
Rapid thermal annealing of a-Si:H thin films
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QSSPC
Sinton WCT-120
Measurement of implied open-circuit voltage (iVoc) and dark saturation current density (J0,s)
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ECV system
Buchanan, CVP21
Measurement of in-diffusion phosphorus profiles
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Raman spectroscopy
Renishaw inVia-reflex
Measurement of crystallinity of poly-Si
-
CLSM
Zeiss
Observation of surface morphology of poly-Si
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