从高效太阳能电池结构要求出发，分析了超薄氧化层的作用，在自研设备的基础上，采用强氧化性的 O2 等离子体与硅前驱体进行了 PEALD 沉积研究。 在源瓶温度 80 ℃、沉积温度 200 ℃的工艺条件下，薄膜单循环沉积速率达到 0.12 nm。 对沉积的氧化硅进行致密性 HF 腐蚀测试，腐蚀速率为 4.8 nm/min。 薄膜致密性已接近热氧化法制备的氧化硅薄膜。机构相同，主要区别在于背面。TOPCON 电池厂家常规的制备方法是在硅片背面沉积一层 1～2 nm的氧化硅和一层 100～150 nm 的掺杂非晶硅薄膜。叠层薄膜的钝化性能需通过后续退火过程激活，非晶硅薄膜在退火过程中结晶性发生变化，由微晶非晶混合相转变为多晶。退火后，开路电压可以达到695 mV 以上，显示了钝化接触结构优异的钝化性能。国内主流光伏电池制造厂商已开展了 TOPCON电池的研发工作，中试线所制备的 TOPCON 电池转换效率超过 23%。在 TOPCON 电池中，硅片背面的超薄氧化硅层很关键，它和掺杂硅薄膜层形成钝化接触结构，由于氧化硅层很薄，硅薄膜层为高掺杂，多子可以穿透氧化硅层，到达高掺杂的硅薄膜层，而少子则被阻挡。在硅薄膜层上沉积金属，就可以得到无需开孔的钝化接触结构。这就要求氧化硅层足够薄，利于多子穿透氧化硅层，通常氧化硅层的厚度为1.3～2 nm；同时氧化硅层要求足够致密，能有效阻挡高掺杂硅薄膜层中的磷原子穿透氧化硅层，使得硅片背面和高掺杂硅薄膜层形成 n/n+ 高低结。1 原子层沉积技术1.1 原子层沉积技术的原理原子层沉积 (Atomic Layer Deposition，ALD)技术，最初称为原子层外延，也称为原子层化学气相沉积(ALCVD)，它是化学气相沉积(CVD)法的一种。ALD 技术是一种在速率可控的条件下，通过前躯体气体和反应气体选择性地脉冲进入腔体到达基底，在其表面发生物理和化学吸附或发生表面饱和反应，将物质以单原子膜的形式一层一层沉积在基底表面的方法。一个 ALD 沉积周期可分为 4 个步骤[2，3]：(1) 第一种反应前驱体与基片表面发生化学吸附或反应；(2) 用惰性气体将多余的前驱体和副产物清除出反应腔；(3) 第二种反应前驱体与基片表面上的第一种前驱体发生化学反应，生成薄膜；(4)反应完全后，再用惰性气体将多余的前驱体及副产物清除出反应腔。每个周期生长的薄膜都只是一个单原子层，从而可以实现对淀积厚度的精确控制[4]。1.2 ALD 技术的特征及优势ALD 的表面反应具有自限制性(self-limiting)，这种自限制性特征正是 ALD 技术的基础。不断重复这种自限制反应直至制备出所需厚度的薄膜。表 1 中列出了 ALD 的特征、对薄膜沉积的内在影响及其实际应用中的优势[5]。表 1 ALD 的特征、对薄膜沉积的内在影响及其实际应用中的优势ALD 特征自限制的表面反应窗口温度较宽对沉积薄膜的内在影响薄膜厚度只取决于循环次数前驱物交替通入反应室前驱体是饱和化学吸附连续反应不同材料的沉积条件稳定匹配实际应用中的优势精确控制薄膜厚度，形成达到原子层厚度精度的薄膜以精确控制薄膜成分，避免了有害物质的污染很好的台阶覆盖率及大面积厚度均匀性薄膜无针孔、密度高可以沉积多组分纳米薄层和混合氧化物薄膜生长可在低温(室温到 400 ℃)下进行可广泛适用于各种形状的衬底而等离子体增强原子层沉积 (PEALD) 是对ALD 技术的扩展，通过等离子体的引入，产生大量活性自由基，增强了前驱体物质的反应活性，从而拓展了 ALD 对前驱体源的选择范围和应用要求，缩短了反应周期的时间，同时也降低了对样品沉积温度的要求，可以实现低温甚至常温沉积。特
