CN101087006A - 一种晶体硅太阳电池热扩散制备pn结的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的新方法，该方法涉及晶体硅太阳电池技术领域，其步骤包括：在常规晶体硅太阳电池生产工艺过程第(3)步热扩散制备PN结工艺中增加硅片降温、控制温度和时间等步骤，即硅片离开高温扩散炉前先降温，其方法是使石英管中硅片温度降低200℃～300℃。具体步骤如下：a.设置热扩散工艺参数制备PN结；b.对石英管中硅片降温，使硅片温度比扩散温度低200℃～300℃，降温时间为(10～60)分钟；c.从石英管中取出硅片。采用上述新方法，能降低晶体硅热损伤，减小热应力弯曲或碎裂，减少空气中杂质对PN结的影响，提高晶体硅太阳电池的电流、电压、功率及光电转换效率，降低生产成本。

Description

一种晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的方法
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳电池技术领域，具体的说，是一种晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的新方法。
背景技术
目前，晶体硅太阳电池工业化生产通行的工艺路线是：采用(1)硅片清洗、(2)清除硅片损伤层及制备绒面、(3)热扩散制备PN结、(4)清除硅片周边PN结、(5)清除硅片光照面的氧化层、(6)制备减反射膜、(7)丝网印刷背电极银浆，背电场铝浆及正面电极银浆、(8)铝背场烧结及银电极合金、(9)测试检验。在热扩散制备PN结实际工作中，一般采用高温热扩散，但是高温会导致晶体硅热损伤，高温硅片出炉离开石英管时巨大温差会导致热应力弯曲或碎裂，高温硅片出炉遇到空气中杂质会影响PN结质量，这一切都会影响晶体硅太阳电池的电流、电压、功率及光电转换效率。
发明内容
本发明提供一种晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的新方法，该方法能降低晶体硅热损伤，减小热应力弯曲或碎裂，减少空气中杂质对PN结的影响，提高晶体硅太阳电池的电流、电压、功率及光电转换效率，降低生产成本。本发明是这样实现的，在常规晶体硅太阳电池生产工艺(1)硅片清洗、(2)清除硅片损伤层及制备绒面、(3)热扩散制备PN结、(4)清除硅片周边PN结、(5)清除硅片光照面的氧化层、(6)制备减反射膜、(7)丝网印刷背电极银浆，背电场铝浆及正面电极银浆、(8)铝背场烧结及银电极合金、(9)测试检验中，在第(3)步热扩散制备PN结工艺中增加硅片降温、控制温度和时间等步骤，即硅片离开高温扩散炉前先降温，其方法是使石英管中硅片温度降低200℃～300℃。
采用上述新方法，取得的有益效果是：(1)提高晶体硅太阳电池的短路电流2％～5％；(2)提高晶体硅太阳电池输出功率5％～10％；(3)降低晶体硅太阳电池生产成本；(4)提高晶体硅太阳电池生产稳定性和质量一致性。
本发明晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的新方法，其步骤为：
1、设置热扩散工艺参数制备PN结；
2、对石英管中硅片降温，使硅片温度比扩散温度低200℃～300℃，降温时间为(10～60)分钟；
3、从石英管中取出硅片。
实施例1、取经过清洗及表面处理后的一种晶体硅片放置扩散炉中，视扩散杂质源类型及扩散炉石英管规格设置一些特定的气体流量，扩散磷杂质源的扩散温度为800℃～950℃，扩散磷杂质源时间为(10～40)分钟，扩散磷杂质源结束后开始降温，降温时间为(10～60)分钟，当硅片温度比扩散温度低200℃～300℃时离开高温扩散炉进入下道工艺。
两种方法的结果对比如下表：
序号   电性能参数     原热扩散制备PN结方法     新热扩散制备PN结方法
1234   开路电压    (毫伏)短路电流    (毫安)输出功率    (瓦)光电转换效率(％)     59050402.2315.0     60053002.3916.1

Claims (3)

1、一种晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的方法，扩散工艺参数包括扩散温度、扩散时间及气体流量等，其特征在于，所述的热扩散制备PN结，包括以下工艺步骤：
a、设置热扩散工艺参数制备PN结；
b、对石英管中硅片降温，使硅片温度比扩散温度低200℃～300℃，降温时间为(10～60)分钟；
c、从石英管中取出硅片。
2、根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的新方法，其特征在于：热扩散磷杂质源的扩散温度为800℃～950℃；热扩散硼杂质源的扩散温度为1000℃～1500℃。
3、根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳电池热扩散制备PN结的新方法，其特征在于：扩散杂质源时间为(10～40)分钟。
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