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Effect of Plasma-Assisted N2o/Ar Oxidation on Topcon Solar Cells

钝化 等离子体增强化学气相沉积 化学气相沉积 体积流量 分析化学(期刊) 氧化物 图层(电子) 接触电阻 电阻率和电导率 材料科学 化学 光电子学 复合材料 冶金 物理 电气工程 工程类 量子力学 色谱法
作者
Jiabin Huang,Zengchao Zhao,Ming Li,Jun Cheng,X. R. Zhou,Xinxin Deng,Kailin Shen,Qiuyun Cheng,Xianwu Cai
标识
DOI:10.2139/ssrn.4481095
摘要

N2O/Ar gas mixture are used to deposit ultra-thin silicon oxide (SiOx) layer by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), which is used as the tunneling oxide layer in the TOPCon (tunnel oxide passivated contacts) structure. It is found that the N2O/Ar flow ratios strongly affect the properties of SiOx layer, such as deposition rate, the resistance of high temperature, passivation quality, etc., thus significantly affect the properties of polysilicon passivated contact structures and the efficiency of TOPCon solar cells. The deposition rate of SiOx layer and contact resistivity of SiOx/poly-Si(n+)/SiNx:H structure decrease with the increases of Ar flow. However, there is an optimal N2O/Ar flow ratio to obtain the best passivation quality and the champion efficiency. The optimal flow ratio of N2O/Ar= 5:2 is found, and obtain the uniform polysilicon passivated contact. The highest minority carrier lifetime (τ) of 5751 μs, highest implied open circuit voltage (iVoc) of 741.3 mV, lowest single side recombination saturation current density(J0) of 4.79 fA/cm2, contact resistivity(ρcontact) of 2.23 mΩ/cm2 and champion efficiency of 25.06% are obtained at the flow ratio of N2O/Ar= 5:2.
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