Gambaran Keseluruhan Teknologi

Kandungan di bawah dikongsi untuk rujukan sahaja. Sekiranya terdapat pelanggaran teknikal atau panduan yang salah, sila hubungi pengarang untuk pembuangan atau pembetulan.

Apakah sel TBC?

TBC bermaksud TOPCon Back Contact. Ia menggabungkan pasivasi TOPCon (oksida terowong ditambah polisilikon) dengan struktur back contact interdigitated IBC, oleh itu ia juga dipanggil sel POLO-IBC.

Ia mengintegrasikan secara mendalam pasivasi oksida terowong / poli-Si TOPCon dengan susun atur back contact IBC. Ini memberikan pasivasi belakang yang kuat dari TOPCon serta kelebihan IBC tanpa teduhan gridline hadapan, dengan semua pengumpulan arus dipindahkan ke belakang. Hasilnya ialah voltan litar terbuka yang lebih tinggi dan arus litar pintas yang lebih tinggi. Ia adalah salah satu laluan kecekapan tinggi N-type arus perdana untuk generasi akan datang.

Kelebihan teras

• Tiada gridline logam hadapan, jadi kehilangan teduhan hadapan dihapuskan dan Isc meningkat

• Pasivasi terowong TOPCon mengurangkan penggabungan semula belakang dan meningkatkan Voc

• Susun atur back contact P/N interdigitated mengoptimumkan laluan pengumpulan pembawa dan mengurangkan rintangan siri

• Berbanding dengan TOPCon standard dan IBC standard, ia mengimbangi kualiti pasivasi dan integrasi struktur

• Serasi dengan kebanyakan peralatan teras pada barisan N-type sedia ada, jadi proses boleh dinaik taraf langkah demi langkah

Perbandingan dengan sel konvensional

• TOPCon standard: teduhan gridline hadapan, pasivasi TOPCon kawasan penuh di belakang

• IBC Standard: struktur sesentuh belakang, tetapi pasif bergantung pada silikon oksida / silikon nitrida, tanpa pasif terowong poli-Si

• TBC (POLO-IBC): struktur sesentuh belakang IBC ditambah pasif terowong TOPCon bersepadu, jadi kedua-dua struktur dan pasif dioptimumkan

Gambaran Keseluruhan Aliran Proses Penuh

Wafer masuk → pra-pembersihan / penyingkiran kerosakan gergaji → pengoksidaan terowong belakang + pemendapan poli-Si (LPCVD) → pemendapan topeng SiN belakang → pembukaan laser belakang pertama (kawasan boron) → dopan boron (p-poli) → pembukaan laser belakang kedua (kawasan fosforus) → dopan fosforus (n-poli) → pembersihan untuk menanggalkan resapan balut / BSG / PSG → pemendapan filem pasif belakang → percetakan topeng lilin untuk melindungi belakang → tekstur depan + etsa pengasingan P/N → pemendapan filem pasif anti-pantulan SiN depan dan belakang → percetakan skrin elektrod logam belakang → pembakaran → ujian elektrik → pengasingan dan pembungkusan

Spesifikasi Proses Terperinci

3.1 Pembersihan dan penggilapan (pra-pembersihan + penyingkiran kerosakan gergaji)

Tujuan: membuang lapisan kerosakan gergaji, kekotoran logam permukaan, zarah dan minyak; menggilap wafer satu atau dua sisi untuk mendapatkan tapak silikon yang bersih dan rata serta memastikan pemendapan lapisan terowong kemudian seragam.

Peralatan utama: talian pembersihan dan penggilapan basah dalam talian, tangki penggilapan alkali, tangki pembersihan asid.

Bahan kimia utama: alkali kuat (NaOH/KOH), HF, HCl, IPA, bahan tambahan tekstur, surfaktan.

Item pemantauan utama:

• Kehilangan berat penggilapan: neraca elektronik

• Pantulan permukaan: penguji pantulan

• Jangka hayat pembawa minoriti iVoc: penguji jangka hayat sementara WCT-120

• Pengimejan penggabungan semula pembawa: penguji PL (R3-PL)

• Kekasaran dan kebersihan permukaan: mikroskop optik

Kawalan kualiti: kerosakan gergaji dibuang sepenuhnya, tiada kesan atau langkah pada permukaan, kehilangan berat seragam, tiada penurunan jangka hayat yang ketara.

3.2 Pemendapan oksida terowong + poli-Si

Tujuan: menumbuhkan oksida terowong ultra-nipis (SiO₂) kemudian lapisan poli-Si intrinsik di belakang wafer, membentuk struktur pasif TOPCon teras untuk pasif medan dan kimia yang kuat serta penggabungan semula belakang yang rendah.

Peralatan utama: tiub LPCVD.

Sumber gas: SiH₄, O₂, N₂ (pembawa / pembersihan).

Item utama:

• Ketebalan Poli-Si: penguji ketebalan poli, ellipsometer

• Ketebalan oksida terowong: ECV, ellipsometer

• iVoc (WCT-120)

• Keseragaman PL

• Rintangan lembaran (pemantauan poli intrinsik sebelum doping)

Kawalan kualiti: oksida ultra-nipis dan seragam, poli-Si padat dan bebas lubang jarum, konsistensi ketebalan yang baik merentasi wafer.

3.3 Pemendapan topeng SiN belakang

Tujuan: mendepositkan lapisan silikon nitrida (SiNₓ) padat pada poli-Si intrinsik sebagai topeng penyekat untuk langkah pembukaan laser dan doping seterusnya, membolehkan zon doping terpilih.

Peralatan utama: PECVD.

Sumber gas: SiH₄, NH₃, N₂.

Item utama: ketebalan SiN (ellipsometer spektroskopik), indeks biasan dan keseragaman, iVoc, keseragaman PL.

Kawalan kualiti: topeng padat, tiada lubang jarum, ketebalan seragam untuk menjamin pengasingan doping.

3.4 Pembukaan laser belakang pertama (tingkap resapan boron)

Tujuan: membuang topeng SiN secara terpilih di kawasan resapan boron melalui ablasi laser setempat sambil mengekalkan poli-Si intrinsik di bawahnya, membuka tingkap untuk poli jenis-p kemudian.

Peralatan utama: sistem pembukaan laser gentian / nanosaat atau pikosaat, alat corak laser berketepatan tinggi.

Pelarasan proses: laraskan kuasa laser, kadar pengulangan, kelajuan imbasan dan pertindihan titik supaya hanya topeng SiN atas dikeluarkan dan poli-Si intrinsik di bawah tidak rosak, mengekalkan asas pasivasi utuh.

Pencirian utama: pemeriksaan mikroskop optik bentuk alur, integriti tepi, dan sama ada lapisan poli terbakar.

3.5 Doping boron belakang (p-poli)

Tujuan: meresapkan boron ke dalam poli-Si intrinsik di kawasan terbuka untuk menukarnya menjadi poli terdop jenis-p berat (p-poli), sambil membentuk BSG di permukaan. BSG kemudian bertindak sebagai topeng penyekat semula jadi untuk resapan fosforus.

Peralatan utama: relau resapan boron tiub.

Media proses: sumber cecair BBr₃; persekitaran O₂, N₂.

Pencirian utama: rintangan lembaran zon-p, keseragaman doping, liputan integriti BSG, keseragaman doping PL.

Kawalan kualiti: doping boron mencukupi, rintangan lembaran seragam, BSG berterusan dan lengkap tanpa jurang setempat.

3.6 Pembukaan laser belakang 3.6 saat (tingkap resapan fosforus)

Tujuan: membuang topeng SiN yang tinggal untuk mendedahkan polikristalin-Si intrinsik tidak terdop sebagai zon dop fosforus jenis-n, sambil mengekalkan lapisan BSG yang telah terbentuk daripada kerosakan laser.

Peralatan utama: sistem corak / pembukaan laser.

Fokus proses: kawalan tenaga laser yang tepat untuk mengelakkan penembusan lapisan BSG, mengekalkan sempadan pengasingan yang bersih antara zon P dan N.

3.7 Dop fosforus belakang (n-poly)

Tujuan: meresapkan fosforus ke dalam polikristalin-Si intrinsik tingkap kedua untuk membentuk polikristalin-Si terdop berat jenis-n (n-poly). BSG yang terbentuk dalam langkah sebelumnya bertindak sebagai topeng penyelarasan sendiri, menyekat fosforus daripada meresap ke kawasan p-poly dan mencapai pengasingan sendiri zon P/N.

Peralatan utama: relau resapan fosforus tiub.

Media proses: sumber cecair POCl₃; persekitaran O₂, N₂.

Prinsip utama: BSG sisa bertindak sebagai penghalang resapan semula jadi dan menghentikan pencemaran fosforus pada kawasan p-poly. Selepas resapan fosforus, BSG sebahagiannya bertukar menjadi oksida campuran boron-fosforus, yang seterusnya mengukuhkan pengasingan.

Pencirian utama: rintangan kepingan zon-n, pengasingan sempadan P/N, pemantauan trend kebocoran.

3.8 Pembersihan untuk menanggalkan resapan lilit (penyingkiran BSG/PSG)

Tujuan: membuang secara kimia semua BSG, PSG dan sisa permukaan, serta menanggalkan lapisan lilit tepi dan lapisan dop sisi untuk mengelakkan kebocoran tepi.

Peralatan utama: talian pembersihan basah dalam talian.

Bahan kimia utama: terutamanya HF, ditambah bahan tambahan berasid dan sistem asid penimbal.

Bantuan proses: tiupan udara kering bersih, pengeringan udara panas.

Kawalan kualiti: kaca oksida dikeluarkan sepenuhnya, permukaan bersih tanpa sisa, tiada sisa lilit di tepi.

3.9 Pemendapan filem pasif pelindung SiN belakang

Tujuan: memendapkan filem pasif pelindung SiN pada struktur polikristalin-Si P/N berselang-seli belakang untuk mempasif dan melindungi kawasan sentuhan belakang serta menyekat serangan kimia dalam langkah seterusnya.

Peralatan utama: PECVD.

Sumber gas: SiH₄, NH₃, N₂.

Pencirian: ketebalan SiN, indeks biasan, keseragaman filem.

3.10 Salutan topeng lilin belakang (topeng pelindung)

Tujuan: menyalut sepenuhnya bahagian belakang dengan lapisan pelindung lilin melalui percetakan skrin untuk melindungi struktur sesentuh belakang P/N dan filem SiN yang telah dibentuk, mengelakkan etsa depan kemudian daripada menyerang lapisan fungsian belakang.

Peralatan utama: pencetak skrin (stesen percetakan lilin).

Fokus kawalan: percetakan lilin lengkap, tiada cetakan lompat, tiada lubang jarum, pengedap tepi yang baik supaya bahagian belakang kekal terlindung sepanjang proses.

3.11 Etsa kimia depan + penanggalan lilin dan pembersihan

Tujuan:

1. Membuang doping berlebihan dan lapisan kerosakan pada bahagian depan wafer

2. Mengtektur bahagian depan untuk membentuk permukaan piramid dan mengurangkan pantulan depan

3. Mencapai pengasingan tepi antara zon P dan N belakang melalui etsa sisi untuk mengurangkan kebocoran tepi

4. Akhirnya menanggalkan topeng lilin belakang untuk mendedahkan struktur sesentuh belakang yang lengkap

Peralatan utama: talian etsa basah dan tekstur dua sisi.

Bahan kimia utama: alkali kuat (NaOH), HF, bahan tambahan tekstur, etsa penimbal.

Sumber gas: udara termampat bersih, tiupan N₂.

Kawalan kualiti: tekstur depan seragam, morfologi piramid yang layak, pengasingan P/N yang betul, tiada laluan bocor, penanggalan lilin bersih tanpa sisa.

3.12 Filem pasivasi anti-pantulan SiN depan dan belakang

Tujuan: mendepositkan filem pasivasi anti-pantulan SiN di bahagian depan untuk anti-pantulan dan pasivasi permukaan; menambah dan mengoptimumkan filem pasivasi belakang untuk meningkatkan lagi pasivasi dan kebolehpercayaan.

Peralatan utama: PECVD.

Sumber gas: SiH₄, NH₃, N₂.

Pencirian: ketebalan filem depan dan belakang, indeks biasan, jangka hayat pembawa minoriti, pemantulan.

3.13 Percetakan skrin dan pembakaran elektrod belakang

Tujuan: mencetak elektrod perak-aluminium pada zon P belakang dan elektrod perak pada zon poli-n untuk membentuk elektrod positif dan negatif sesentuh belakang interdigitated, kemudian menggunakan pembakaran suhu tinggi untuk membentuk sesentuh ohmik antara logam dan poli-Si terdop.

Peralatan utama: pencetak skrin sesentuh belakang khusus, relau pembakaran sebaris.

Langkah utama: percetakan penjajaran corak elektrod belakang → pengeringan → pembakaran suhu tinggi (membentuk sesentuh ohmik).

3.14 Pemeriksaan dan pengasingan hujung belakang

Proses kandungan: pemeriksaan EL (kecacatan, retak mikro, kebocoran), ujian elektrik IV (Voc, Isc, FF, Eff), pemeriksaan rupa, penggredan dan pengasingan, pembungkusan dan pergudangan.

Peralatan pemeriksaan: penguji EL, penguji IV, stesen pemeriksaan rupa.

Cabaran Utama dan Perkara yang Perlu Difokuskan

Apakah bahagian sukar dalam teknologi TBC, dan ke mana perhatian harus diberikan?

• Mengawal keseragaman ketebalan oksida terowong ultra-nipis adalah sukar

• Dua langkah pembukaan laser memerlukan ketepatan penjajaran yang sangat tinggi

• Menjaga topeng BSG selaras sendiri utuh adalah teras proses

• Etch pengasingan interdigitated P/N terdedah kepada kebocoran tepi

• Pencetakan elektrod sentuhan belakang memerlukan ketepatan penjajaran yang lebih tinggi daripada sel konvensional

• Menguruskan pereputan jangka hayat pembawa minoriti sepanjang aliran keseluruhan adalah sukar

Parameter SPC utama yang perlu dipantau

• Ketebalan oksida terowong dan ketebalan poli-Si

• Morfologi bukaan laser dan sisihan penjajaran untuk kedua-dua langkah

• Keseragaman rintangan lembaran bagi resapan boron dan fosforus

• iVoc dan jangka hayat pembawa minoriti PL dikesan sepanjang aliran keseluruhan

• Pantulan hadapan dan morfologi tekstur

• Retak mikro EL, kebocoran, dan status pengasingan tepi

Pandangan Ooitech

TBC hidup atau mati pada butiran, dan topeng BSG selaras sendiri adalah wira senyap di sini kerana ia membenarkan zon fosforus dan boron menyusun sendiri tanpa langkah topeng ketiga. Apa yang paling kami pantau pada talian modul adalah bagaimana sel sentuhan belakang ber-Voc tinggi ini berkelakuan di hiliran dalam penyambungan dan laminasi, kerana metalisasi semua-belakang mereka mengubah permainan sambungan. Jika anda ingin melihat talian modul N-type sebenar berjalan, saluran YouTube kami www.youtube.com/ooitech mempunyai rakaman kilang yang patut ditonton.