汉可公司推出“HoFCVD法制备：本征a-Si:H+SiNx:H(or SiNxOy:H)复合膜层”作为硅片边缘钝化的技术方案。从膜层性能上和制备的便捷性、性价比等各方面综合考虑，这可能是目前的最优解决方案：

由上海交通大学沈文忠教授团队报告中的图表数据可知，作为钝化最好的材料是非晶硅（a-Si:H）层，然后是SiO2和SiNx。而作为镀膜方法，HoFCVD因为没有等离子体，所以其钝化效果要优于PECVD。所以，钝化最好的材料应该是HoFCVD法制备的a-Si:H薄膜。

但，众所周知，a-Si:H膜暴露在大气环境下很容易与水汽、氧气等反应，进而导致钝化效果下降，因此，在其表面做一层耐候性好的材料将其保护起来，就显得尤为必要。SiOx和SiNx便是良好的选择。另外，优质的SiNx还是组件抗PID非常重要的保障，即使硅片边缘也应亦是如此。为确保a-Si:H膜不被破坏，在制备SiOx和SiNx薄膜时，硅片的温度不能超过250℃。汉可公司的HoFCVD可以在室温-200℃范围内成功制备SiOx和SiNx膜。而且制备的膜层折射率可以达到：SiNx膜1.7-2.1连续可调；SiNxOy膜更是可以低至1.5。这说明HoFCVD法制备的膜层致密性很好。

多轮打样低温制备SiNx/SiONx的数据

表1. HoFCVD设备制备不同折射率SiNx/SiOxNy的数据

图1.抛光片上沉积不同厚度的氮化硅和氮氧化硅

2、边缘钝化效果：

使用HoFCVD设备在TOPCon半片电池的切割边进行沉积a-Si:H+SiNx:H(or SiNxOy:H)复合膜层，HoFCVD对电池切割边进行钝化可有效提升电池效率和半片组件输出功率。

图2. 半片电池片进行边缘钝化后

为更充分展示“无绕镀”特性，对半片硅片的切割边缘进行生长超厚的-140nm的非晶硅和氮化硅后，一摞硅片可以轻松展开，没有硅片与硅片粘连的情况。另外，单片硅片的切割边的正背面都没有观察到颜色差异和非必要薄膜。说明使用HoFCVD进行边缘钝化既没有粘片也没有绕镀情况的发生。而切割边镀Al2O3，会发生粘片和绕镀是ALD热场结构和TMA及其他气体反应原理所带来的，无法完全消除，对量产良率的影响非常大。另，少了SiNx的保护，只是单纯的Al2O3钝化，在组件使用过程中，封装玻璃以及EVA老化过程中产生的钠离子会加速Al2O3的钝化失效。而HoFCVD使用非晶硅叠加氮化硅的工艺中，氮化硅膜层致密，可以有效保护非晶硅，防止钝化失效。各种膜层的对比见下表2.

表2. 非晶硅、氮化硅、非晶硅+氮化硅叠层、三氧化二铝膜层性能对比

图3. 半片电池片钝化前和钝化后的PL图

我们对进行边缘钝化的片子进行PL表征，PL结果表明进行钝化工艺后，切割边的灰度值呈现上升的情况（同一测试条件参数下，PL越亮表明缺陷复合越小)。

图4. 不同钝化工艺的△pFF箱线图

图4是不同膜层及复合膜层对切割边的钝化效果对比，△pFF是Suns-Voc设备测试的钝化后与钝化前的电池片pFF的差值（△pFF=钝化后的pFF - 钝化前的pFF）。从图中可以看到，边缘钝化后的pFF整体都是上升的，边缘钝化后，pFF可以提高0.5%。

3、设备方案方面：

我们可以实现在一台设备上不破真空的情况下连续沉积：本征a-Si:H+SiNx:H(or SiNxOy:H)复合膜层。设备的基本示意如下图所示。可以实现连续化生产。

图5：设备方案示意：各腔体实现不同工艺、膜层

图6. HoFCVD边缘钝化量产设备

综上所述，HoFCVD法可以制备钝化性能最好的本征a-Si:H膜，且可以在不破坏a-Si:H膜性能的基础上，实现低温制备致密的SiNx:H和SiOxNy:H等膜层，实现很好的保护。在设备构造方面，汉可可实现两种膜层在一台设备上不破真空真空的情况下连续制备。再结合HoFCVD无粉尘无绕镀的特性，这应该是电池片边缘钝化的最优解。