CN102593264A - 一种提高太阳能电池效率的扩散工艺 - Google Patents

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王丽华
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Abstract

本发明公开了一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，包括以下步骤：低温预氧化；低温预扩散，扩散温度为800-840oC，时间为10-50分钟；通氧再分布；再较高温度进行推进，切断携带磷源的氮气、氧气将温度升至820-860oC之间，保持一段时间，时间为10-40分钟,降温至600-700oC，降温速度为1oC/min-10oC/min，进行退火，时间为60-120分钟。这种提高太阳能电池效率的扩散工艺可以增强扩散步骤中磷吸杂的效果，提高硅片的少子寿命。

Description

一种提高太阳能电池效率的扩散工艺
技术领域
 本发明涉及一种改善太阳能电池效率的扩散工艺，尤其是涉及一种提高太阳能电池效率的扩散工艺。
背景技术
太阳能电池是将光能直接转变为电能的装置。太阳能电池的核心是P-N结。扩散工艺是形成P-N结的重要工艺步骤。多晶硅中含有大量的杂质，如铜、镍、铁等重金属杂质，这些杂质形成深能级，成为少数载流子的复合中心，影响少子寿命和太阳能电池的电性能。在P型太阳能电池生产工艺中，可以利用磷扩散进行吸杂。由于磷扩散时形成过量的自间隙原子而导致金属杂质从替位位置移动到间隙位置，导致扩散速度的增加，从而加速了磷吸杂的完成。然而通常恒温吸杂的效果并不尽如人意。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以增强磷的吸杂效果的一种提高太阳能电池效率的扩散工艺。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，包括以下步骤：（1） 使用常规工艺对硅片进行表面织构，清洗和干燥；（2） 在一定温度下将步骤（1）所得硅片放入扩散炉中，通入氮气；（3） 低温预氧化：将扩散炉进行升温，通入氧气，时间为3-10分钟；（4） 预扩散：在一定温度下，通入携带POCl3的氮气，时间为10-40分钟，进行预扩散；（5） 通氧再分布：在一定温度下，停止通入携带POCl3的氮气，通入氧气，时间是5-10分钟；（6） 高温推进扩散：切断氮气、氧气，将扩散温度提升，稳定一段时间，时间为10-40分钟；（7） 低温退火：将温度降低，通入氮气,保持60-120分钟；（8） 扩散完毕，将硅片取出。
进一步地，所述步骤（2）中扩散炉内的温度为780-820℃。
进一步地，所述步骤（3）中扩散炉的温度为800-840℃。
进一步地，所述步骤（4）中预扩散的温度为800-840℃。
进一步地，所述步骤（5）中通氧再分布的温度为800-840℃。
再进一步地，所述步骤（6）的扩散温度为820-860℃。
更近一步地，所述步骤（7）中温度降低至600-700℃，降温速度为1oC/min-10oC/min。
与现有技术相比，本发明的优点是：这种提高太阳能电池效率的扩散工艺，可以增强扩散步骤中磷吸杂的效果，提高硅片的少子寿命。
具体实施方式：
下面通过具体实施方式对本发明进行详细描述：
实施方案1：
硅片经过正常清洗，在780oC下，采用双面扩散的放置方式放入扩散炉中，通入氮气；扩散炉升温到800oC，通入氧气，时间为3分钟，进行预氧化；升温至810 oC，通入携带POCl3的氮气，时间为10分钟，进行预扩散；停止通入POCl3,通入氧气，时间为10分钟，进行再分布；切断氮气，氧气，将温度升至830 oC，然后稳定一段时间，为30分钟；将温度降至500 oC，降温速度5 oC /min，然后通入氮气，保持90分钟；扩散完毕，将硅片取出。
实施方案2：
硅片经过正常清洗，在780oC下，采用双面扩散的放置方式放入扩散炉中，通入氮气；扩散炉升温到800oC，通入氧气，时间为3分钟，进行预氧化；升温至810 oC，通入携带POCl3的氮气，时间为10分钟，进行预扩散；停止通入POCl3,通入氧气，时间为10分钟，进行再分布；切断氮气，氧气，将温度升至830 oC，然后稳定一段时间，为30分钟；将温度降至550 oC，降温速度1 oC /min，然后通入氮气，保持90分钟；扩散完毕，将硅片取出。
实施方案3：
硅片经过正常清洗，在780oC下，采用双面扩散的放置方式放入扩散炉中，通入氮气；扩散炉升温到800oC，通入氧气，时间为3分钟，进行预氧化；升温至810 oC，通入携带POCl3的氮气，时间为10分钟，进行预扩散；停止通入POCl3,通入氧气，时间为10分钟，进行再分布；切断氮气，氧气，将温度升至830 oC，然后稳定一段时间，为30分钟；将温度降至615oC，降温速度7 oC /min，然后通入氮气，保持90分钟；扩散完毕，将硅片取出。
实施方案4：
硅片经过正常清洗，在780oC下，采用双面扩散的放置方式放入扩散炉中，通入氮气；扩散炉升温到800oC，通入氧气，时间为3分钟，进行预氧化；升温至810 oC，通入携带POCl3的氮气，时间为10分钟，进行预扩散；停止通入POCl3,通入氧气，时间为10分钟，进行再分布；切断氮气，氧气，将温度升至830 oC，然后稳定一段时间，为30分钟；将温度降至650oC，降温速度10oC /min，然后通入氮气，保持90分钟；扩散完毕，将硅片取出。
实施方案5：
硅片经过正常清洗，在780oC下，采用双面扩散的放置方式放入扩散炉中，通入氮气；扩散炉升温到800oC，通入氧气，时间为3分钟，进行预氧化；升温至810 oC，通入携带POCl3的氮气，时间为10分钟，进行预扩散；停止通入POCl3,通入氧气，时间为10分钟，进行再分布；切断氮气，氧气，将温度升至830 oC，然后稳定一段时间，为30分钟；将温度降至700oC，降温速度15oC /min，然后通入氮气，保持90分钟；扩散完毕，将硅片取出。
实施方案6：
硅片经过正常清洗，在780oC下，采用双面扩散的放置方式放入扩散炉中，通入氮气；扩散炉升温到800oC，通入氧气，时间为3分钟，进行预氧化；升温至810 oC，通入携带POCl3的氮气，时间为10分钟，进行预扩散；停止通入POCl3,通入氧气，时间为10分钟，进行再分布；切断氮气，氧气，将温度升至830 oC，然后稳定一段时间，为30分钟；将扩散的浆从炉管中拉出，随后温度降至650oC，重新将硅片推入扩散炉中，然后通入氮气，保持120分钟；扩散完毕，将硅片取出。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1） 使用常规工艺对硅片进行表面织构，清洗和干燥；
（2） 在一定温度下将步骤（1）所得硅片放入扩散炉中，通入氮气；
（3） 低温预氧化：将扩散炉进行升温，通入氧气，时间为3-10分钟；
（4） 预扩散：在一定温度下，通入携带POCl3的氮气，时间为10-40分钟，进行预扩散；
（5） 通氧再分布：在一定温度下，停止通入携带POCl3的氮气，通入氧气，时间是5-10分钟；
（6） 高温推进扩散：切断氮气、氧气，将扩散温度提升，稳定一段时间，时间为10-40分钟；
（7） 低温退火：将温度降低，通入氮气,保持60-120分钟；
（8） 扩散完毕，将硅片取出。
2.根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，其特征是，所述步骤（2）中扩散炉内的温度为780-820℃。
3.根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，其特征是，所述步骤（3）中扩散炉的温度为800-840℃。
4.根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，其特征是，所述步骤（4）中预扩散的温度为800-840℃。
5.根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，其特征是，所述步骤（5）中通氧再分布的温度为800-840℃。
6.根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，其特征是，所述步骤（6）的扩散温度为820-860℃。
7.根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池效率的扩散工艺，其特征是，所述步骤（7）中温度降低至600-700℃，降温速度为1oC/min-10oC/min。
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