CN102097523A - 双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺 - Google Patents

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王庆钱
张映斌
徐华浦
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Abstract

本发明涉及硅太阳能电池的技术领域，尤其是一种双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺：将清洗好的硅片放入炉中，温度升温，向炉内通入氧气、氮气和三氯氧磷，进行扩散；停止通入三氯氧磷，继续通入氧气和氮气，将温度升温后，再进行分布。本发明使通常在低表面浓度的情况下，方阻不均匀的情况，得到了很大的改善，解决了低浓度掺杂扩散工艺中，既要保证硅片表面低的浓度，又要保证良好的方阻均匀性的问题，轻掺杂扩散工艺表面浓度要求在1E20-5E20Atom/cm2，结深在0.2-0.35μm，采用通常的扩散工艺，其方阻均匀性在15％左右，而通过本发明的技术方案，其方阻均匀性在8％以内，通过太阳能电池片的验证，其电性能良率从95％提升至99.5％。

Description

双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺
技术领域
本发明涉及硅太阳能电池的技术领域，尤其是一种双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺。
背景技术
太阳能电池是利用光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能，太阳能电池本质上是一个大面积半导体PN结的二结管。传统的太阳能电池制备方法对太阳能电池转换效率的提升已经没有很大的空间，而选择性发射结可以实现太阳能电池转换效率的大幅度提升，采用掩蔽膜双次扩散，可以实现选择性发射结。
双次扩散是实现选择性发射结的途径，即在电极接触处，采用高浓度掺杂扩散工艺，以降低串联电阻，提高填充因子，而在光吸收区采用轻浓度掺杂扩散工艺，可以降低少数载流子的体复合几率，且可以进行较好的表面钝化，降低少数载流子的表面复合几率，从而有效提高短路电流和开路电压，最终能够提高电池的光电转换效率。
双次扩散工艺中，高浓度掺杂扩散工艺，其方阻均匀性，表面浓度都能较容易的控制，而低浓度掺杂扩散工艺，以传统的扩散工艺，要同时得到低掺杂浓度的表面，及良好的方阻均匀性(良好的方阻均匀性，可以提高电池片的电性能良率)，比较困难。传统的扩散工艺流程一般由进舟→升温→稳定→扩散→再分布→降温→出舟完成，扩散步骤和再分布步骤采用同一温度完成，扩散和再分布在同一温度完成的结果是，要保证轻掺杂浓度，其POCL3(通过化学反应，可以分解为磷元素的液态源)源流量不能大，否则浓度会高，但这样会导致方阻均匀性会变得较差，影响电池片电性能参数的良率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，提供一种双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺，其工艺步骤为：
(一)、将清洗好的硅片放入炉中，温度升温，向炉内通入氧气、氮气和三氯氧磷，进行扩散；
(二)、停止通入三氯氧磷，继续通入氧气和氮气，将温度升温后，再进行分布。
所述的三氯氧磷的流量为2.0-3.5L/min，温度为750-800℃，扩散时间为5-10min。
所述的步骤(二)中温度升至820-850℃，分布时间为10-20min。
本发明的有益效果是：本发明使通常在低表面浓度的情况下，方阻不均匀的情况，得到了很大的改善，解决了低浓度掺杂扩散工艺中，既要保证硅片表面低的浓度，又要保证良好的方阻均匀性的问题，轻掺杂扩散工艺表面浓度要求在1E20-5E20Atom/cm2，结深在0.2-0.35μm，采用通常的扩散工艺，其方阻均匀性在15％左右，而通过本发明的技术方案，其方阻均匀性在8％以内，通过太阳能电池片的验证，其电性能良率从95％提升至99.5％。
具体实施方式
一种双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺，其工艺步骤为：
(一)、将清洗好的硅片放入炉中，温度升温，向炉内通入氧气、氮气和三氯氧磷，进行扩散，三氯氧磷的流量为2.0-3.5L/min，温度为750-800℃，扩散时间为5-10min。
(二)、停止通入三氯氧磷，继续通入氧气和氮气，将温度升至820-850℃，再进行分布，分布时间为为10-20min。
扩散后的硅片，经过后清洗，PECVD氮化硅镀膜，电极印刷，烧结等工艺，就可以制备成太阳能电池片。
通过增加三氯氧磷源的流量，改善了方阻均匀性，通过降低扩散温度，使扩散表面浓度降低，通过高温再分布的步骤，使低浓度的掺杂表面具有符合双次扩散工艺要求的结深。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺，其工艺步骤为：
(一)、将清洗好的硅片放入炉中，温度升温，向炉内通入氧气、氮气和三氯氧磷，进行扩散；
(二)、停止通入三氯氧磷，继续通入氧气和氮气，将温度升温后，再进行分布。
2.根据权利要求1所述的双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺，其特征在于：所述的三氯氧磷的流量为2.0-3.5L/min，温度为750-800℃，扩散时间为5-10min。
3.根据权利要求1所述的双次扩散选择性发射结硅太阳能电池的扩散工艺，其特征在于：步骤(二)中温度升至820-850℃，分布时间为10-20min。
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