晶硅太陽能電池的表面鈍化一直是設(shè)計和優(yōu)化的重中之重。從早期的僅有背電場鈍化，到正面氮化硅鈍化，再到背面引入諸如氧化硅、氧化鋁、氮化硅等介質(zhì)層的鈍化局部開孔接觸的PERC/PERL設(shè)計。雖然這一結(jié)構(gòu)暫時緩解了背面鈍化的問題，但并未根除，開孔處的高復(fù)合速率依然存在，而且使工藝進(jìn)一步復(fù)雜。近幾年來，一種既能實現(xiàn)背面整面鈍化，且無需開孔接觸的技術(shù)成為機構(gòu)研究的熱點，這就是鈍化接觸（PassivatedContact）技術(shù)。當(dāng)電池兩面均采用鈍化接觸時，還可能實現(xiàn)無需擴散PN結(jié)的選擇性接觸（SelectiveContact）電池結(jié)構(gòu)。本文將詳細(xì)介紹鈍化接觸技術(shù)的背景，特點及研究現(xiàn)狀，并討論如何使用這一技術(shù)實現(xiàn)選擇性接觸電池。

表面鈍化的演進(jìn)

圖1，太陽能電池表面鈍化結(jié)構(gòu)的演進(jìn)

鈍化的史前時代

在90年代之前晶硅電池商業(yè)化生產(chǎn)的早期，太陽能電池制造商已經(jīng)開始采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，但與我們?nèi)缃袷褂玫挠钟兴煌?。重要的差別在于兩點：首先當(dāng)時的正面網(wǎng)印銀漿沒有燒穿（Fire-through）這一功能，因此在當(dāng)時的生產(chǎn)線上，要先進(jìn)行網(wǎng)印，而后沉積當(dāng)時的TiO2減反射層。另一個差別在于當(dāng)時的銀漿與硅形成有效歐姆接觸的能力較差，只有與高摻雜的硅才可以接觸良好。由于TiO2沒有很好的鈍化功能，人們在當(dāng)時并沒有過多的考慮鈍化。而且由于減反射層在金屬電極之上，因此沉積的時候要用模版遮擋主柵，以便后續(xù)的串焊。

雖然這一時期，在實驗室中，科研人員已經(jīng)采用SiO2鈍化電池表面，并取得不俗的開路電壓和效率。

SiNx：H第一次進(jìn)化

90年代，科研機構(gòu)和制造商開始探索使用等離子體增強化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)制備含氫的氮化硅（SiNx：H）薄膜用作電池正面的減反射膜。其中原因之一在于相對合適的折射率，但更重要的原因則在于氮化硅優(yōu)良的的鈍化效果。氮化硅除了可以飽和表面懸掛鍵，降低界面態(tài)外，還通過自身的正電荷，減少正面n型硅中的少子濃度，從而降低表面復(fù)合速率。SiNx中攜帶的氫可以在燒結(jié)的過程中擴散到硅片中，對發(fā)射極和硅片的內(nèi)部晶體缺陷進(jìn)行鈍化，這對品質(zhì)較低的多晶硅片尤其有效，大幅提高了當(dāng)時太陽能電池的效率。