太阳能和半导体行业中，硅片是最主要的基材，经过一些高温工艺处理时，可能产生氧同心环并在EL或PL扫描下显现出来，本文将解释氧同心环的产生原理。
首先，我们需要理解晶体结构的缺陷这一概念。单晶硅具有典型的晶体结构，意味着理想状态下，其内部的原子是呈周期性规则排列的，就像操场上整齐排列的学生方阵。
但实际上，温度高于绝对零度时，晶体结构内会存在原子偏离理想点阵位置的情况，即缺陷，就像方阵中来回蹦跳不安分的捣蛋鬼，进入了其他学生点位的间隙，我们可以将本来属于这些捣蛋鬼但现在空出的点位称为“空位”，将捣蛋鬼所站的位置称为“间隙”，二者都是本征缺陷。
如果好巧不巧，学生方阵中又混进了几只小狗，占据了间隙位置，甚至直接吓跑了点位上站的学生，取而代之，则可称为杂质缺陷。
硅棒拉晶过程中，晶体生长时会产生过剩的点缺陷——硅间隙，熔融态硅会腐蚀石英坩埚（主要成分是二氧化硅），从而在晶体中引入氧杂质缺陷，在旋转上升过程中，缺陷沿径向呈环形分布。
在硅片的基础上制备电池时，由于部分工序温度较高，硅间隙会随着温度的升高而增多，可以通俗地理解为：天气暖和的时候，方阵里的学生更加活跃，来回跳动的可能性更大，产生的缺陷多。冷却时，过剩的硅间隙聚集成团，随着氧杂质扩散，成长为环形氧沉淀，其主要成分为氧化硅（SiOx），这就是捣蛋鬼牵着乱入狗组成旋转跳跃转圈圈新组合的故事，即氧同心环的形成原理。
此外，电池工艺中往往包括氧化过程，在硅附近产生二氧化硅，进一步激发硅间隙，引发氧同心环。
对于N-TOPCon电池，由于硼在硅中的固溶度较低，导致硼扩温度需要900-1100℃，而PERC的磷扩温度约为850℃，相比之下，工艺温度较低的PERC有较少的氧同心环问题。
原文始发于微信公众号（光伏产业通）：什么是硅片的氧同心环
