一種提高太陽能電池效率的擴散工藝的製作方法

2023-12-10 08:24:07

專利名稱：一種提高太陽能電池效率的擴散工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改善太陽能電池效率的擴散工藝，尤其是涉及一種提高太陽能電池效率的擴散工藝。
背景技術：
太陽能電池是將光能直接轉變為電能的裝置。太陽能電池的核心是P-N結。擴散工藝是形成P-N結的重要工藝步驟。多晶矽中含有大量的雜質，如銅、鎳、鐵等重金屬雜質， 這些雜質形成深能級，成為少數載流子的複合中心，影響少子壽命和太陽能電池的電性能。 在P型太陽能電池生產工藝中，可以利用磷擴散進行吸雜。由於磷擴散時形成過量的自間隙原子而導致金屬雜質從替位位置移動到間隙位置，導致擴散速度的增加，從而加速了磷吸雜的完成。然而通常恆溫吸雜的效果並不盡如人意。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可以增強磷的吸雜效果的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，包括以下步驟(1)使用常規工藝對矽片進行表面織構，清洗和乾燥；
(2)在一定溫度下將步驟(I)所得矽片放入擴散爐中，通入氮氣；(3)低溫預氧化將擴散爐進行升溫，通入氧氣，時間為3-10分鐘；(4)預擴散在一定溫度下，通入攜帶P0C13 的氮氣，時間為10-40分鐘，進行預擴散；(5)通氧再分布在一定溫度下，停止通入攜帶 P0C13的氮氣，通入氧氣，時間是5-10分鐘；(6)高溫推進擴散切斷氮氣、氧氣，將擴散溫度提升，穩定一段時間，時間為10-40分鐘；(7)低溫退火將溫度降低，通入氮氣，保持 60-120分鐘；(8)擴散完畢，將矽片取出。進一步地，所述步驟(2)中擴散爐內的溫度為780_820°C。進一步地，所述步驟(3)中擴散爐的溫度為800_840°C。進一步地，所述步驟(4)中預擴散的溫度為800_840°C。進一步地，所述步驟(5)中通氧再分布的溫度為800_840°C。再進一步地，所述步驟(6)的擴散溫度為820_860°C。更近一步地，所述步驟(7)中溫度降低至600-700°C，降溫速度為l°C/min-10°C/ min。與現有技術相比，本發明的優點是這種提高太陽能電池效率的擴散工藝，可以增強擴散步驟中磷吸雜的效果，提高矽片的少子壽命。
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
對本發明進行詳細描述
實施方案I:
矽片經過正常清洗，在780°c下，採用雙面擴散的放置方式放入擴散爐中，通入氮氣；擴散爐升溫到800°C，通入氧氣，時間為3分鐘，進行預氧化；升溫至810 °C，通入攜帶POCl3的氮氣，時間為10分鐘，進行預擴散；停止通入POCl3,通入氧氣，時間為10分鐘，進行再分布； 切斷氮氣，氧氣，將溫度升至830 °C，然後穩定一段時間，為30分鐘；將溫度降至500 °C，降溫速度5 0C /min，然後通入氮氣，保持90分鐘；擴散完畢，將矽片取出。實施方案2:
矽片經過正常清洗，在780°C下，採用雙面擴散的放置方式放入擴散爐中，通入氮氣；擴散爐升溫到800°C，通入氧氣，時間為3分鐘，進行預氧化；升溫至810 °C，通入攜帶POCl3的氮氣，時間為10分鐘，進行預擴散；停止通入POCl3,通入氧氣，時間為10分鐘，進行再分布； 切斷氮氣，氧氣，將溫度升至830 °C，然後穩定一段時間，為30分鐘；將溫度降至550 °C，降溫速度I °C /min，然後通入氮氣，保持90分鐘；擴散完畢，將矽片取出。實施方案3:
矽片經過正常清洗，在780°C下，採用雙面擴散的放置方式放入擴散爐中，通入氮氣；擴散爐升溫到800°C，通入氧氣，時間為3分鐘，進行預氧化；升溫至810 °C，通入攜帶POCl3的氮氣，時間為10分鐘，進行預擴散；停止通入POCl3,通入氧氣，時間為10分鐘，進行再分布； 切斷氮氣，氧氣，將溫度升至830 °C，然後穩定一段時間，為30分鐘；將溫度降至615°C，降溫速度7 0C /min，然後通入氮氣，保持90分鐘；擴散完畢，將矽片取出。實施方案4:
矽片經過正常清洗，在780°C下，採用雙面擴散的放置方式放入擴散爐中，通入氮氣；擴散爐升溫到800°C，通入氧氣，時間為3分鐘，進行預氧化；升溫至810 °C，通入攜帶POCl3的氮氣，時間為10分鐘，進行預擴散；停止通入POCl3,通入氧氣，時間為10分鐘，進行再分布； 切斷氮氣，氧氣，將溫度升至830 °C，然後穩定一段時間，為30分鐘；將溫度降至650°C，降溫速度10°C /min，然後通入氮氣，保持90分鐘；擴散完畢，將矽片取出。實施方案5:
矽片經過正常清洗，在780°C下，採用雙面擴散的放置方式放入擴散爐中，通入氮氣；擴散爐升溫到800°C，通入氧氣，時間為3分鐘，進行預氧化；升溫至810 °C，通入攜帶POCl3的氮氣，時間為10分鐘，進行預擴散；停止通入POCl3,通入氧氣，時間為10分鐘，進行再分布； 切斷氮氣，氧氣，將溫度升至830 °C，然後穩定一段時間，為30分鐘；將溫度降至700°C，降溫速度15°C /min，然後通入氮氣，保持90分鐘；擴散完畢，將矽片取出。實施方案6:
矽片經過正常清洗，在780°C下，採用雙面擴散的放置方式放入擴散爐中，通入氮氣；擴散爐升溫到800°C，通入氧氣，時間為3分鐘，進行預氧化；升溫至810 °C，通入攜帶POCl3的氮氣，時間為10分鐘，進行預擴散；停止通入POCl3,通入氧氣，時間為10分鐘，進行再分布； 切斷氮氣，氧氣，將溫度升至830 °C，然後穩定一段時間，為30分鐘；將擴散的漿從爐管中拉出，隨後溫度降至650°C，重新將矽片推入擴散爐中，然後通入氮氣，保持120分鐘；擴散完畢，將娃片取出。需要強調的是以上僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，其特徵是，包括以下步驟(1)使用常規工藝對矽片進行表面織構，清洗和乾燥；(2)在一定溫度下將步驟(I)所得矽片放入擴散爐中，通入氮氣；(3)低溫預氧化將擴散爐進行升溫，通入氧氣，時間為3-10分鐘；(4)預擴散在一定溫度下，通入攜帶P0C13的氮氣，時間為10-40分鐘，進行預擴散；(5)通氧再分布在一定溫度下，停止通入攜帶P0C13的氮氣,通入氧氣，時間是5-10 分鐘；(6)高溫推進擴散切斷氮氣、氧氣，將擴散溫度提升，穩定一段時間，時間為10-40分鐘；(7)低溫退火將溫度降低，通入氮氣，保持60-120分鐘；(8)擴散完畢，將矽片取出。
2.根據權利要求I所述的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，其特徵是，所述步驟(2)中擴散爐內的溫度為780-820°C。
3.根據權利要求I所述的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，其特徵是，所述步驟(3)中擴散爐的溫度為800-840°C。
4.根據權利要求I所述的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，其特徵是，所述步驟(4)中預擴散的溫度為800-840°C。
5.根據權利要求I所述的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，其特徵是，所述步驟(5)中通氧再分布的溫度為800-840°C。
6.根據權利要求I所述的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，其特徵是，所述步驟(6)的擴散溫度為820-860°C。
7.根據權利要求I所述的一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，其特徵是，所述步驟(7)中溫度降低至600-700°C，降溫速度為l°C/min-10°C/min。
全文摘要
本發明公開了一種提高太陽能電池效率的擴散工藝，包括以下步驟低溫預氧化；低溫預擴散，擴散溫度為800-840oC，時間為10-50分鐘；通氧再分布；再較高溫度進行推進，切斷攜帶磷源的氮氣、氧氣將溫度升至820-860oC之間，保持一段時間，時間為10-40分鐘,降溫至600-700oC，降溫速度為1oC/min-10oC/min，進行退火，時間為60-120分鐘。這種提高太陽能電池效率的擴散工藝可以增強擴散步驟中磷吸雜的效果，提高矽片的少子壽命。
文檔編號C30B31/06GK102593264SQ20121008499
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者王麗華, 魯偉明 申請人:泰通(泰州)工業有限公司