接觸電阻影響因素分析

接觸電阻影響因素分析2目錄Al對降低接觸電阻的作用03.Al2O3層厚度對接觸電阻的影響02.金字塔尺寸對接觸電阻的影響01.3金字塔尺寸對接觸電阻的影響PART014比較三種尺寸金字塔的接觸性能，以下是三種金字塔SEM圖。AnkitKhanna,etal.Influenceofrandompyramidsurfacetextureonsilverscreen-printedcontactformationformonocrystallinesiliconwafersolarcells[J].SolarEnergyMaterials&SolarCells,2015.對應的接觸電阻分別為A（2.9mΩcm2），B（3.4mΩcm2），C（5.3mΩcm2）不同金字塔高度下的接觸電阻5除了在金字塔頂部能夠觀察到Ag晶粒，金字塔斜面等其它部位沒有形成Ag晶粒，因此大尺寸金字塔并不能改善接觸性能。由于接觸部位是在金字塔頂端及附近區(qū)域，一些小尺寸金字塔同樣會在頂部形成Ag晶粒，因此提高單面面積中的金字塔尖端數(shù)量有助于改善接觸性能。

SEMmicrographsoftheglasscoverageoftexturedsurfacesobservedafterHNO3

etchingofsamplesfromcellgroupsA,B,andC.SEMmicrographsofAgcrystallitesobservedafterHNO3+HFetchingofsamplesfromcellgroupsA,B,andC.金字塔結(jié)構(gòu)對接觸性能影響的原因分析6Al2O3層厚度對接觸電阻的影響PART027在n型電池p+發(fā)射極上制備不同Al2O3厚度的Al2O3/SiNx疊層結(jié)構(gòu)，控制總厚度為80nm，控制Al2O3厚度介于2nm~70nm，通過測試接觸電阻Rc發(fā)現(xiàn)，Al2O3層厚度為4nm時，Rc降低至1.12mΩ·cm2的最小值，之后隨著Al2O3厚度增加Rc逐漸增大。Changeofspeci?ccontactresistance(Rc)valueasfunctionofaluminumoxide?lmthickness.ThevalueofRcwasmeasuredbyTLMmethod.X.Y.Chen,etal.EffectofAl2O3filmonsilverpastecontactformationatsiliconsurface[J].SolarEnergy,2017.Al2O3層厚度對Ag接觸電阻的影響8泡狀孔洞：用硝酸去除Ag柵后發(fā)現(xiàn)在Al2O3厚度小于20nm的情況下，玻璃相中存在許多泡狀孔洞，這些孔洞是由于反應時生成的N2在揮發(fā)過程中所引起的，隨著Al2O3厚度的增加，泡狀孔洞數(shù)量逐漸減少。Ag晶粒分布狀態(tài)：Al2O3層厚度增加到4nm時，形成了數(shù)量最多的Ag晶粒，超過4nm之后，隨著Al2O3厚度的增加，Ag晶粒數(shù)量逐漸減少，并在40nm時消失。SEMtopviewimagesoftexturedpyramidalcontactsurfacewithSilver?ngerswereremovedbynitricacidsolution.ThethicknessofaluminumoxideusedinAl2O3/SiNxstack:(a)2nm,(b)4nm,(c)8nm,(d)20nm,(e)40nm,(f)60nm.不同Al2O3層厚度下的接觸界面微觀形貌與Ag晶粒分布形態(tài)9在10%HF溶液中去除表面玻璃相后，發(fā)現(xiàn)在金字塔表面分布著許多Ag晶粒，這些Ag晶粒對Si表面產(chǎn)生了刻蝕并部分穿入Si表面從而與Si形成直接接觸，為電流提供了導電通道。SEMtopviewimagesoftexturedpyramidalcontactsurfacewithoutfritsresiduals:adheredglasslayerwasremovedby10%HFsolution.Thewhiteparticlesaresilverparticles.ThethicknessofaluminumoxideusedinAl2O3/SiNxstackis:(a)2nm,(b)4nm,(c)8nm,(d)20nm,(e)40nm,(f)60nm.不同Al2O3層厚度形成的Ag晶粒分布狀態(tài)10根據(jù)XPS測試發(fā)現(xiàn)，在界面處存在Si、Al、Pb、Ag、O元素，并且Ag-Ag鍵與Pb-O鍵結(jié)合狀態(tài)并沒有改變，主要是Al2O3與玻璃相之間的相互作用引起界面玻璃相化學組成與性質(zhì)的變化。HighresolutionX-rayphotoemissionspectraofcontactinterface:(a)Si2pspectraforcontactinterfacebeforeandaftersamplesurfacesputteredbyArion.(b)Al2pXPSforcontactinterfacebeforeandafterArionsputtered.(c)Ag3d.(d)Pb4f.Al2O3層對接觸界面物相組成的影響11Al對降低接觸電阻的作用PART0312Ag與Si表面理論上可以獲得~2×10-5cm2的低接觸電阻，但因為表面氧化形成1~2nm的SiO2氧化層，導致接觸接觸接近1Ωcm2，加入Al漿可以在表面形成尖峰破壞氧化層，達到直接接觸的效果，從而降低接觸電阻。其中，下圖中的Al質(zhì)量分數(shù)為1.5wt%。WeiWu，etal。Roleofaluminuminsilverpastecontacttoboron-dopedsiliconemitters[J].AIPADVANCES,