p 型TOPCon 技术及其在高效晶体硅太阳电池应用的研究进展

曾俞衡，林 娜，刘 伟，闫宝杰，夏庆锋，叶继春

(中国科学院宁波材料技术与工程研究所，宁波 315201)

0 引言

2022 年1 月，习近平总书记指出，要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置，积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源。基于晶体硅太阳电池等应用方向的硅能源(即光伏发电技术)将成为支撑碳中和战略目标的主要清洁能源之一。过去10 多年，晶体硅太阳电池的量产光电转换效率以每年0.5%～0.6%的速度提升；而从2006 年至今，光伏组件则以累计出货量每翻1 倍其价格就减少39.5%的速度下降[1]。国际光伏技术路线图(ITRPV)(第13 版)[1]指出：硅太阳电池仍是未来10年光伏发电的主导技术。根据国家发展和改革委员会的预计，2050 年光伏发电量将占中国总用电量的40%[2]。因此，提升晶体硅太阳电池的光电转换效率、降低其生产成本对增强光伏发电的竞争力，促进中国能源结构转型具有重大意义。

据德国弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer-ISE)的预测，钝化接触技术具有将太阳电池量产光电转换效率提升至25%～26%的潜力，代表量产晶体硅太阳电池的发展方向。隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)技术是一种典型的钝化接触技术，其特征是采用超薄氧化硅和重掺杂多晶硅，同时实现优异的表面钝化和载流子选择性收集，避免金属与硅的复合损失[3]。德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)的研究表明：如果采用结合钝化与接触两个关键性能的选择性因子S10来评判晶体硅太阳电池技术的优劣[4]，TOPCon 太阳电池技术在各项技术中具有最佳的选择性因子，拥有最高理论光电转换效率，是一种可迭代升级、具有长生命周期的技术[5]。德国ISFH 开发出了实验室光电转换效率达到26.1%的概念验证型p型TOPCon-IBC(交叉背接触)太阳电池[6-7]，德国Fraunhofer-ISE 开发出了量产光电转换效率分别达到26.0%和25.8%的p 型和n 型双面电极型TOPCon 太阳电池[8-10]，验证了TOPCon 太阳电池技术在制备高效太阳电池方面的能力。

TOPCon 太阳电池生产线可兼容现有的钝化发射极和背面接触(PERC)太阳电池生产线，可通过增加氧化硅及多晶硅制造设备实现生产线的升级。截至2022 年8 月，晶科能源控股有限公司生产的182 mm 大尺寸n 型TOPCon 太阳电池的量产光电转换效率最高可达25.7%[11]、行业中试线的光电转换效率已达到24.5%～24.8%[12-14]；其采用n 型TOPCon 太阳电池的光伏电站的平准化度电成本(LCOE)已低于采用PERC 太阳电池的光伏电站的LCOE，成为产业扩产的首选技术。截至2022 年4 月，中国已建成的TOPCon太阳电池产能达到17.5 GW，在建和待建产能为51.5 GW[15]，呈现出迅猛增长的态势。

本文基于p 型TOPCon 技术的重要性，对p 型TOPCon 技术的研究进展进行详细介绍，并对制约p 型TOPCon 技术钝化性能提升的关键科学问题进行探讨。需要说明的是，本文的p 型TOPCon 结构指采用了氧化硅/掺硼p 型多晶硅薄膜的TOPCon 结构。

1 p 型TOPCon 技术的重要性

经过多年的发展，n 型TOPCon 太阳电池的LCOE 才在近期优于PERC 太阳电池的LCOE，这主要是因为n 型TOPCon 太阳电池在降本方面存在以下限制：

1) n 型硅片因硅料及拉晶工艺导致其制造成本较高。例如，根据2022 年7 月21 日的数据，尺寸为182 mm、厚度为150 μm 的n 型硅片的制造成本为8.07 元/片，高于p 型硅片的制造成本(7.47 元/片)。

2) n 型TOPCon 太阳电池的硼扩发射极装备及工艺的成本高、选择性发射极(SE)的效果有限，增加了n 型太阳电池的制造成本。

3) n 型TOPCon 太阳电池需要采用双面银电极，导致其成本下降空间有限，且其产业规模受限于银的产量。

开发高效率p 型TOPCon 结构有望克服上述n 型TOPCon 太阳电池技术方面的不足，因此自2022 年以来，产业界开始探讨基于p 型硅片的p型TOPCon 太阳电池技术。此类太阳电池的优点包括以下4 个方面：

1) p 型TOPCon 太阳电池可以实现全背面载流子收集，改用高少子寿命的p 型硅片可提升TOPCon 太阳电池的填充因子FF和开路电压Voc。根据文献[16]的研究结果，采用p 型TOPCon 太阳电池技术有望将太阳电池的实验室极限光电转换效率提升至约24.4%。p 型TOPCon技术对开发量产极限光电转换效率大于26%的TOPCon-IBC 太阳电池也具有重要作用[6-7]。

p 型PERC 太阳电池、n 型TOPCon 太阳电池、p 型TOPCon 太阳电池和TOPCon-IBC 太阳电池的结构如图1 所示，预期的量产极限光电转换效率如表1 所示。

表1 4 类太阳电池预期的量产极限光电转换效率Table 1 Expected mass production limit photoelectric conversion efficiency of four types of solar cells

图1 4 类太阳电池的结构示意图Fig.1 Structural schematic diagram of four types of solar cells

2) p 型TOPCon 太阳电池可维持p 型硅片及产业生态的低成本优势。德国Fraunhofer-ISE 的研究表明，采用高电阻率的p 型掺镓硅片制备的TOPCon 太阳电池的量产光电转换效率可以高于采用n 型硅片制备的TOPCon 太阳电池的光电转换效率[18]。

3) p 型TOPCon 太阳电池其中一个研究方向为使用铝电极代替银电极，从而可以避免银资源对TOPCon 太阳电池产业规模的限制。

4) p 型TOPCon 太阳电池技术特别适合应用于缺乏升级空间的传统PERC 太阳电池生产线的升级，可实现中国现有太阳电池产能的提质增效。p 型TOPCon 太阳电池的制备步骤数量仅比p 型PERC 太阳电池的多两个步骤，且与n 型TOPCon 太阳电池的制备步骤数量一致。3 类太阳电池的具体制备步骤如图2 所示。

图2 3 类太阳电池的具体制备步骤Fig.2 Specific preparation steps for three types of solar cells

当前p 型TOPCon 太阳电池的产业化进展较慢，主要原因在于p 型TOPCon 技术的钝化性能难以提升。考虑到现有PERC 太阳电池采用管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术沉积背面氧化铝/氮化硅钝化层，得到的单面饱和电流密度J0,s为10～12 fA/cm2，因此只有将p 型TOPCon 结构的单面饱和电流密度降到小于10 fA/cm2时其才初具应用潜力。然而许多在n 型TOPCon 结构上可有效降低单面饱和电流密度的技术方案应用于p 型TOPCon 结构时，只能获得单面饱和电流密度大于15 fA/cm2的p 型TOPCon 结构。

综上所述，开发高效率的p 型TOPCon 太阳电池对保持光伏发电的竞争力具有重大意义，是学术界的重要研究方向。

2 p 型TOPCon 技术的研究进展

2.1 基于低压化学气相沉积(LPCVD)技术的p 型TOPCon 技术研究

LPCVD 是最早被产业化应用的技术，该技术制备p 型TOPCon 结构的方法分为两种：1)预沉积本征非晶硅结合硼扩散的非原位掺杂法；2)沉积原位掺硼多晶硅法。

2.1.1 预沉积本征非晶硅结合硼扩散的非原位掺杂法

2014 年，德国ISFH 率先采用LPCVD 技术依次沉积氧化硅层及本征非晶硅层，然后采用二次硼扩散法进行高温硼扩散，在扩散温度为1050 ℃条件下制备的p 型TOPCon 结构的最低单面饱和电流密度约为10 fA/cm2[19]。但该方法存在退火温度较高的问题，导致很难同时实现本征非晶硅层高浓度掺杂并维持适当的扩散，并且高温沉积过程对硅与多晶硅之间的氧化硅层会产生较大破坏，因此该方法并非产业化应用首选。

2015 年，德国ISFH 采用LPCVD 技术制备了热氧化硅层及本征非晶硅层，然后采用离子注入硼原子，制备的p 型TOPCon 结构的最低单面饱和电流密度约为5 fA/cm2。但由于离子注入的成本昂贵，导致该方法产业化推广困难[20]。

2016 年，荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)采用LPCVD 技术制备热氧化硅层及本征非晶硅层，再结合离子注入硼原子，得到p 型TOPCon 结构的最低单面饱和电流密度为19 fA/cm2、最高隐含开路电压iVoc为704 mV[21]。

2017 年，德国Fraunhofer-ISE 采用LPCVD技术制备了热氧化硅层及本征非晶硅层，结合离子注入硼原子，获得的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压为690 mV、最低单面饱和电流密度为22 fA/cm2[22]。同年，德国ISFH 采用LPCVD 技术沉积本征非晶硅层，结合离子注入，在氧化硅层分别为热氧化硅层和臭氧水氧化硅层时获得的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压(对应的最低单面饱和电流密度)分别为734 mV(3.8 fA/cm2)、729 mV(5 fA/cm2)[23]。

2020 年，江苏省光伏科学与工程协同创新中心(CICPSE)采用量产型LPCVD 设备沉积本征非晶硅层，再结合硼扩散的非原位掺杂法，获得的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压为710 mV、最低单面饱和电流密度为10 fA/cm2[24]。

从以上研究结果可以看出：预沉积本征非晶硅结合硼扩散的非原位掺杂法制备的p 型TOPCon 结构的钝化性能并不理想，获得的最高隐含开路电压及最低单面饱和电流密度仅为710 mV和约10 fA/cm2；而离子注入法能提升钝化性能，获得的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压及对应的最低单面饱和电流密度达到了734 mV 和3.8 fA/cm2，但该方法因成本昂贵而难以产业化推广。

2.1.2 沉积原位掺硼多晶硅法

德国Fraunhofer-ISE 和荷兰能源研究中心(ECN)均采用LPCVD 原位掺杂技术制备掺硼非晶硅结合后继退火，可将p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压提高到730 mV 以上。

具体来说，2017 年，德国Fraunhofer-ISE 采用湿法制备氧化硅层及LPCVD 技术沉积原位掺硼非晶硅层，制备得到的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压提升至737 mV，对应的最低单面饱和电流密度为2 fA/cm2[25]。2018 年，德国Fraunhofer-ISE 改用热氧化硅层及LPCVD 技术沉积原位掺硼非晶硅层，再次获得最高隐含开路电压为737 mV、最低单面饱和电流密度为2 fA/cm2的p 型TOPCon 结构[26]。该值是迄今为止(截至本文收稿时间)p 型TOPCon 结构所能达到的最高钝化性能参数纪录，不过仍远不及n 型TOPCon 结构能达到的最优钝化性能(最高隐含开路电压为750 mV、最低单面饱和电流密度为0.5 fA/cm2)[27]。

2018 年，荷兰ECN 采用双层氧化硅工艺，结合LPCVD 技术沉积原位掺硼非晶硅层，实现了p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压达到735 mV、最低单面饱和电流密度达到3 fA/cm2[28]。

2021 年，美国佐治亚理工学院(GT)采用LPCVD 技术沉积原位掺硼非晶硅层，制备出最高隐含开路电压为719 mV、最低单面饱和电流密度为6.3 fA/cm2的p 型TOPCon 结构和实验室光电转换效率为22% 的p 型TOPCon 太阳电池[29]。由此可见，采用沉积原位掺硼多晶硅法获得的钝化性能比采用预沉积本征非晶硅结合硼扩散的非原位掺杂法获得的钝化性能有所提升，但该方法的不足之处在于研究中并未提及接触电阻率的相关情况。

综上可知，德国Fraunhofer-ISE 所报道的p型TOPCon 结构的最高隐含开路电压和最低单面饱和电流密度分别为737 mV 和2 fA/cm2[25-26]，是迄今为止(截至本文收稿时间)最优的钝化性能参数，可满足制备高效率p 型TOPCon 太阳电池的需求。然而采用LPCVD 技术沉积原位掺硼非晶硅层的方法在产业化应用上仍存在不足，原因在于该方法在薄膜均匀性、沉积速率等方面的控制难度大，且LPCVD 技术在绕镀沉积、石英耗材等方面还存在自身固有的问题。

2.2 基于磁控溅射技术的p 型TOPCon 技术研究

2018 年，澳大利亚国立大学(ANU)采用磁控溅射(sputtering)技术制备的p 型TOPCon 结构的最低单面饱和电流密度约为15 fA/cm2，并基于此开发出实验室光电转换效率为23%的p型TOPCon 太阳电池[30]。2022 年，德国康斯坦茨大学(Konstanz)采用磁控溅射法，获得的p 型TOPCon 结构的最低单面饱和电流密度为11 fA/cm2[31]。德国ISFH 研究了基于磁控溅射技术的n型TOPCon 技术，但从研究结果来看，采用磁控溅射技术得到的n 型TOPCon 技术的钝化性能不如采用LPCVD 技术或PECVD 技术得到的p 型TOPCon 技术的钝化性能，猜测该结果与磁控溅射技术会造成较大的轰击损伤有关。

磁控溅射技术是一条较为小众的技术路线，验证使用的厂家数量相对较少。虽然磁控溅射技术的准直性好，量产具有完全无绕镀、可简化工艺、产品良率较高等优点，但也存在轰击较显著、设备占用空间大、设备稼动率不高等缺点。

2.3 基于PECVD 技术的p 型TOPCon 技术研究

PECVD 技术具有可原位掺杂、沉积速率快、绕镀轻微、不会导致石英部件损耗等优点，在量产应用上具有非常强的吸引力。从2018 年开始，德国梅耶博格公司(Mayer Burger)和新加坡国立太阳能研究所(SERIS)[32]、德国商先创(Centrotherm)公司和德国Fraunhofer-ISE[33]分别开始研发基于板式或管式PECVD 技术的p 型TOPCon 太阳电池技术。板式PECVD 技术由于成本问题，在产业化方面的研究进展缓慢。管式PECVD 技术的研究在德国Fraunhofer-ISE 发表第2 篇相关论文后就鲜见进展；直到2020 年由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(下文简称为“中国科学院宁波材料所”)联合营口金辰机械股份有限公司、晶澳太阳能科技股份有限公司等开展研究后，该技术的研发速度才显著提升[13]。2022 年7 月，管式PECVD 技术开始被产业化应用接受，天合光能股份有限公司和通威股份有限公司成为最早采用管式PECVD 技术的公司。

对采用PECVD 技术开发p 型TOPCon 技术的研究进展简述如下。

2014 年，德国Fraunhofer-ISE 采用PECVD技术制备原位掺硼非晶硅，使p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压和最低单面饱和电流密度达到680 mV 和50 fA/cm2，钝化性能显著低于采用同一技术方案制备的n 型TOPCon 结构的钝化性能(隐含开路电压为720 mV、单面饱和电流密度为10 fA/cm2)[34]。这是首次有关采用PECVD技术开发p 型TOPCon 技术的研究报道，已显示出采用PECVD 技术开发高效率p 型TOPCon 技术的难度。

2016 年，ANU 采用PECVD 技术沉积本征非晶硅，结合硼扩散制备p 型多晶硅薄膜，并引入热氧化硅、氮化硅插入层等手段，获得的p 型TOPCon结构的最低单面饱和电流密度为16 fA/cm2[35]。

2018 年，瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)采用甚高频PECVD 设备在原位掺硼非晶硅层之间插入掺碳纳米晶缓冲层以抑制界面缺陷，得到p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压为715 mV、最低单面饱和电流密度为11 fA/cm2[36]，并基于此获得实验室光电转换效率为21.9%的p 型TOPCon 太阳电池。

2020 年，中国科学院宁波材料所采用PECVD技术沉积原位掺硼非晶硅层，发现氧化硅对钝化性能有显著影响。基于硝酸氧化硅、等离子体辅助氧化硅、热氧化硅3 种氧化硅隧穿层分别获得的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压(对应的最低单面饱和电流密度)为718 mV(7.9 fA/cm2)、703 mV(18.5 fA/cm2)、722 mV(6 fA/cm2)[37]。上述研究结果表明：采用热氧化工艺得到的钝化性能最好，但该工艺不兼容PECVD 技术；与PECVD 技术兼容性好的等离子体辅助氧化工艺得到的钝化性能却不好。为此，中国科学院宁波材料所对等离子体辅助氧化工艺进行了改良研究。2022 年初，中国科学院宁波材料所通过预沉积湿化学氧化硅结合等离子体辅助氧化的两步氧化法抑制离子轰击，实现了p 型TOPCon 技术钝化性能的小幅提升，得到的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压达到712 mV、最低单面饱和电流密度达到12 fA/cm2[38]；中国科学院宁波材料所还研究了在等离子体辅助氧化硅隧穿层的条件下，系统改变PECVD 技术沉积原位掺硼非晶硅层的制备条件，最后获得最高隐含开路电压仅为706 mV、最低单面饱和电流密度为17.9 fA/cm2的钝化性能[39]。2022 年，中国科学院宁波材料所在“TOPCon 电池技术发展与设备创新国际论坛”上介绍了其最新研究成果[17]，将基于PECVD 技术的p 型TOPCon 技术在n 型硅片或p 型硅片上获得的最佳钝化性能分别提升至最高隐含开路电压(对应的最低单面饱和电流密度)为730 mV(约6 fA/cm2)或732 mV(约5 fA/cm2)。上述指标已具备产业化应用价值，但报告中并未披露更多的技术细节。

上述研究表明，采用PECVD 技术制备高效率p 型TOPCon 技术具有相当大的难度。经过多年的不懈努力，最终获得最高隐含开路电压为732 mV、最低单面饱和电流密度约为5 fA/cm2的钝化性能，初步具有产业化应用潜力。但需要指出的是，中国科学院宁波材料所的研究结果均是基于13.56 MHz 的射频电源得到的，而量产型管式PECVD 设备采用40 kHz 电源，其离子轰击比13.56 MHz 射频电源的离子轰击显著，这使能否在量产型管式PECVD 设备上实现高效率p 型TOPCon 技术存在不确定性。因此，基于PECVD 技术的p 型TOPCon 量产技术仍需进一步验证。

2.4 基于镓掺杂多晶硅的p 型TOPCon 技术研究

2017年，美国可再生能源国家实验室(NREL)开发了一种独特的p 型TOPCon 结构制备方法，分别采用LPCVD 技术或PECVD 技术沉积本征非晶硅层，然后采用离子注入法或旋涂法引入镓原子替代硼原子，在制备的p 型TOPCon 结构上分别获得最高隐含开路电压(对应的最低单面饱和电流密度)为731 mV(3.1 fA/cm2)或737 mV(2.4 fA/cm2)的钝化性能[40]。

NREL 采用的掺镓多晶硅技术可以较轻松地获得优异的钝化性能。掺镓的优势在于以下3 个方面：

1)镓在氧化硅中的扩散速率比硼在其中的扩散速率高6 个量级，可以很快穿过氧化硅层且造成的破坏作用较小；

2)镓的分凝系数小，不易在界面氧化硅层处堆积，可以减少对界面的破坏；

3)镓在硅中的固溶度小，有利于降低其在界面的聚集效应。

由此可见，采用掺镓多晶硅制备p 型TOPCon结构在提升钝化性能方面具有优势。但在产业化实践过程中，离子注入镓或旋涂镓源的成本过高，不易进行产业化推广。

3 分析与讨论

国内外各研究机构公开报道的关于p 型TOPCon 技术钝化性能的主要研究结果总结如图3 所示。图中：VHF 为甚高频；PVD 为磁控溅射。

图3 国内外各研究机构公开报道的关于p 型TOPCon 技术钝化性能的主要研究结果Fig.3 Main research results on passivation performance of p-type TOPCon technology publicly reported by domestic and foreign research institutions

相较于n 型TOPCon 技术，p 型TOPCon 技术的钝化性能较难提升，针对p 型TOPCon 技术的相关论文的数量显著少于针对n 型TOPCon 技术的，其产业化应用进程无显著进展。国内外各研究机构公开报道的p 型TOPCon 太阳电池的电性能参数研究进展如表2 所示。

从表2 可以看出：p 型TOPCon 太阳电池在光电转换效率提升方面较为缓慢，与PERC 太阳电池相比，并未体现出显著优势。但根据中国科学院宁波材料所的模拟研究结果显示，基于p 型硅片的p 型TOPCon 太阳电池的实验室光电转换效率可以达到约24.43%[16]；中国科学院宁波材料所结合光伏行业的技术进步[17]，尝试将p 型TOPCon 太阳电池栅线宽度降低至18 μm、正面钝化性能的最低单面饱和电流密度改进至20 fA/cm2、采用高少子寿命p 型硅片、p 型TOPCon结构钝化性能的最低单面饱和电流密度改进至5 fA/cm2，得到的p 型TOPCon 太阳电池的模拟计算实验室光电转换效率可以达到约25.00%[17]。因此，p 型TOPCon 太阳电池的光电转换效率具有很大的提升空间。

近期德国ISFH[42-43]报道了实验室光电转换效率达约23.7%的p 型IBC 太阳电池，由于该电池并未采用p 型TOPCon 技术，其铝电极接触区仍然是光电转换效率损失的主要来源，而叠加p 型TOPCon 技术能够提升TOPCon-IBC 太阳电池的光电转换效率。

目前，导致p 型TOPCon 技术钝化性能难以提升的科学问题仍不清楚。从原理上看，由于缺陷对电子的捕获截面大于对空穴的，硼在硅中生成的复合的能级深于磷在硅中生成的，在相同掺杂浓度下，硼掺杂导致的复合较大、少子寿命较低。然而，上述论据不足以完全说明p 型TOPCon 技术钝化性能差的原因。

从TOPCon 技术的钝化原理上看，复合来源于3 大区域，分别为硅近表面区、硅表面区氧化硅、多晶硅区；而每一区域的缺陷并不一样。对p 型TOPCon 结构可能存在的不同类型缺陷进行总结，其示意图如图4 所示。

理论分析表明，多晶硅内部复合显著、少子寿命低；但当氧化硅层完整性保持良好时，多晶硅区复合对p 型TOPCon 结构复合的影响较小，属于次要矛盾[44-45]。硅近表面区复合通常认为是由掺杂原子的俄歇复合所导致，但从计算工具ENDA2 的分析结果来看，硅近表面区的硼产生的复合也是有限的[31,39]；此时，硅表面区氧化硅将是复合的主要来源，猜测是与硼诱导氧化硅缺陷有关。不过，如果硼在硅近表面区形成高浓度的深能级复合缺陷也可能是复合的主要来源。

中国科学院宁波材料所的研究表明：硼扩散产生的复合是次要影响因素，硅近表面区及硅表面区的硼诱导缺陷是导致p 型TOPCon 结构复合的主要原因，且这些缺陷一旦形成，难以通过注氢的方式进行钝化[39]；尽管尚不清楚相关缺陷的本质，但从报道来看，中国科学院宁波材料所确实找到一些抑制相关缺陷的方法，使p 型TOPCon 技术的钝化性能显著提升[17]。

Konstanz 通过对比本征非晶硅层及掺硼非晶硅层对氧化硅的不同影响规律，发现硼对氧化硅的物理穿透导致氧化硅的完整性被破坏，进而使硅表面的复合速率呈指数性升高，而硼在界面处的浓度并不是导致复合的主要因素[31]。

从NREL 报道的研究结果来看，镓对氧化硅的破坏作用相对轻微是掺镓多晶硅容易获得高质量钝化性能的重要原因。

上述研究结果得到相近的推论，即氧化硅附近区域的复合是导致p 型TOPCon 结构复合的主要原因，因此，提升氧化硅质量、抑制界面区及硅近表面区缺陷形成是提升p 型TOPCon 技术钝化性能的关键。

4 结论与展望

本文综述了p 型TOPCon 技术的研究进展，发现p 型TOPCon 技术钝化性能的提升具有较大难度，其关键科学问题并不清楚。根据国内外各研究结果，推测氧化硅附近区域的复合可能是影响p 型TOPCon 技术钝化性能的主要原因，因此提升氧化硅质量、抑制界面区及硅近表面区缺陷的形成是提升p 型TOPCon 技术钝化性能的关键。基于LPCVD 技术或PECVD 技术的p 型TOPCon 技术在钝化性能上均取得进步，得到的p 型TOPCon 结构的最高隐含开路电压(对应的最低单面饱和电流密度)分别达到737 mV(2 fA/cm2)或732 mV(约5 fA/cm2)，已初具量产应用价值。结合其他技术的协同进步，有望开发出量产光电转换效率大于24.5%的p 型TOPCon 太阳电池或光电转换效率大于26.0%的TOPCon-IBC太阳电池。相信在全行业的共同努力下，影响p型TOPCon 技术钝化性能的关键科学问题将被揭示，技术指标将得到进一步提升，最终使该技术在产业上获得应用推广。