随着PERC电池成为光伏行业的主流产品，以及EL测试技术在电池生产过程中的大范围应用，EL污染成为各电池现场影响指标的主要因素，同时也是让大家比较头疼的事情，本文将介绍M6电池EL污染异常排查报告，期待和您共同进步。

1. 异常情况

1.1 5W1H 异常描述

When: 2020.12.1-2020.12.10；

Where: M6 高效电池车间；

Who: 现场电池工艺；

What:

刻蚀4#M6技术改造完成后，工艺验证过程中出现脏污问题，为排查原因，与刻蚀3#进行对比验证，发现刻蚀3#也有相同的问题，EL测试有污染，随即停线进行排查；

Why:

目前排查，因异常情况非个别机台产生，存在共性情况，初步判断是制程工艺不匹配，背面接触钝化差导致；

How:

① 12月1日-12月5日，刻蚀4#，批量跑片验证后，平均脏污比例17%，怀疑与刻蚀工艺配方以及设备滚轮相关。

② 12月6日，调整刻蚀配方，污染比例24.25%，无效；刻蚀4#和刻蚀3#互换挤水滚轮，污染比例26%；在扩散3#，使用不同管做出的电池，分别过刻蚀4#，3#，结果污染比例偏差大，怀疑与片源，扩散工艺与刻蚀不匹配。

③ 12月7日，对扩散工序逐管验证，掺稼片污染比例平均60%以上，验证掺硼片污染1.7%，因M6改造刚刚开始不久，因此怀疑与片源有关。

④ 12月8日，重复验证，批量投掺硼片（方阻115Ω）验证，污染比例10%，同时验证掺稼片与烧结的匹配性，结果污染比例16%，但发现污染方向在同一方向，均垂直于主栅，再一次怀疑与片源有关。

⑤ 12月9日-12月10日，各工序将硅片旋转90°，排查污染位置变化情况，发现与正面接触的工序，调整后污染比例越高大于40%，与背面接触的工序调整后，污染比例均小于30%，因此怀疑污染与背面接触关系最大。

⑥ 12月10日，通过调整背激光根数，从156降低130，平均效率22.85%，EL污染0%，说明背面接触效果良好，调整方向有改善，可批量生产。

2. 实验验证分析

2.1 量跑分析排查Ⅰ

① 刻蚀4线跑片累计295000，中间抽测污染情况，平均比例17%，跑批量硅片无效果，因此怀疑是刻蚀配方存在问题。

② 污染情况规律：污染的方向均垂直于主栅方向。

2.2 调整刻蚀配方验证Ⅱ

① 通过调整增加酸槽浓度，平均污染比例40%，无效果；

② 通过调整增加碱槽浓度，平均污染比例35%，无效果，从而说明与刻蚀配方无关。

2.3 刻蚀线别对比验证Ⅲ

① 降低刻蚀槽硝酸（450-300）、浓硫酸自补（160-100），脏污比例：24.25%。

② 扩散各管分片对比，不同管做出的比例差异10%，因此怀疑与扩散有关。

③ 验证刻蚀各道污染比例，整体平均43%，任然偏高，说明无关，但个别轨道后面通过磨滚轮解决。

④ 疑点：刻蚀3与刻蚀4同时均存在污染，说明根本问题可能不在刻蚀工序，但可以肯定，刻蚀4比刻蚀3高10%，严重。

⑤ 决定：后续验证固定线别刻蚀3#。

2.4 片源、扩散管间差异验证Ⅳ

① 扩散1#，各管平均污染67%，比例均高，说明无关。

② 掺硼片（0.7-1.5）平均比例1.7%，降低明显，说明有关，后面追加做10000，每次比例10%，说明无关。

③ 不足：扩散线间差异比例悬殊，后面需重复验证。

④ 规律：测试EL，发现污染位置均处于同一个位置，均垂直于主栅方向，矛头在次指向硅片，因此排查污染方向形成的原因。

2.5 重复验证片源Ⅴ

① 各工序旋转90°，整体分析制程与背面接触的工序整体污染比例25%，正面18%，说明背面接触有关。

② 通过调整，刻蚀、ALD比例最降低，进一步说明背面相关性最大，污染方向有变化。

③ 通过做双面电池，比例为0%，双面不同与单面电池是背面为局部铝覆盖，单面是全铝覆盖，因此也能证明污染与背面接触有关。

④ 决定：此次不排除片源影响，下步优化背面接触。

2.6 优化电池背接触工序Ⅵ

通过优化激光根数（减少26根），和虚实比例（1:1），电池EL污染0%，平均效率22.85%。因此证明污染的主要原因是为制程工艺匹配不佳，背面钝化效果较差，导致电池欧姆接触不充分，形成连续点状黑点，导致被判为污染。

3. 总结分析改善

3.1 验证结果

① M6电池污染，主要与背面钝化效果较差有直接关系；

② 制程的匹配性，仍需持续优化，尤其各工序之间的线间差异，需重点验证；

③ 不排除刻蚀工序的洁净度影响EL测试的效果；

④ ALD膜厚均匀性和后激光开孔率之间的比例，匹配度还需进一步研究；

⑤ 不同片源与制程的兼容性也需进一步研究；

⑥ 制程中，其他的不良现象，再叠加上钝化差，会产生1+1＞2效果，因此需提高我们技术人员的管控意识和识别能力。