CN104269456A - 一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺 - Google Patents

一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104269456A
CN104269456A CN201410448341.5A CN201410448341A CN104269456A CN 104269456 A CN104269456 A CN 104269456A CN 201410448341 A CN201410448341 A CN 201410448341A CN 104269456 A CN104269456 A CN 104269456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
diffusion
low temperature
furnace tube
solar cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410448341.5A
Other languages
English (en)
Inventor
叶飞
蒋方丹
金浩
陈康平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Jinko Solar Co Ltd, Jinko Solar Co Ltd filed Critical Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Priority to CN201410448341.5A priority Critical patent/CN104269456A/zh
Publication of CN104269456A publication Critical patent/CN104269456A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/223Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a gaseous phase
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1864Annealing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺,其特征在于,包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤,其中高温沉积步骤:通入8.5~9L/min的N2、500ml/min的O2、1000ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度≤830℃,时间为12~13min;高温推进和氧化步骤:通入7.5~8L/min的N2、800ml/min的O2,控制炉管温度≤830℃,时间为8min。本发明属于变温扩散工艺,不仅能够保证较好的P扩散效果,还能够提高P扩散时的吸杂能力和太阳电池的少子寿命,且促进了其转换效率的提升。

Description

一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺
技术领域
本发明涉及一种新型太阳电池吸杂的工艺,具体涉及一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺。
背景技术
目前,太阳电池的生产工艺主要包括清洗制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷以及烧结等,而太阳电池的研发工作重点集中在扩散、PECVD及丝网印刷等工序。其中,扩散是制备太阳电池的最核心工序,其目的是在P(N)型硅基础上形成PN结,因此扩散工艺的改进和优化尤其受到研究者的广泛关注。现有太阳电池的扩散工艺主要包括升温、氧化、预沉积、再分布、氧化及吸杂等。该工艺具有扩散时间少、工艺简单及易于实现工业化等优点,因此得到了广泛的推广和应用。不过由于在太阳电池的P扩散过程中还包含对基片的吸杂,因此P扩散时不仅要考虑形成较好的PN结,还有考虑如何得到更好的吸杂效果,从而制备出更高效率的太阳电池。目前使用的扩散工艺虽然对P扩散时制备PN结具有较好的效果,但是对基片的吸杂效果不是特别显著。这是因为P吸杂过程中杂质的释放和扩散要求较高的温度,较低的温度则不利于基片中杂质的溶解和扩散,而基片在吸杂时驱动力——杂质的分凝又要求较低的吸杂温度,过高的温度则不利于杂质分凝到吸杂区域,因此利用不同温度进行扩散更有利于吸杂的进行,而目前使用的扩散工艺则属于恒温扩散。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺,属于变温扩散工艺,不仅能够保证较好的P扩散效果,还能够提高P扩散时的吸杂能力和太阳电池的少子寿命,且促进了其转换效率的提升。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺,其特征在于,包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤,具体步骤如下:
(1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中,设置炉管温度为770℃,并通入5~15L/min的N2
(2)快速升温:进舟后控制N2流量5~15L/min,炉管快速升温至825~830℃,升温速率≥5℃/min;
(3)高温稳定:控制N2流量为9~10L/min,炉管温度≤830℃;
(4)高温沉积:通入8.5~9L/min的N2、500ml/min的O2、1000ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度≤830℃,时间为12~13min;
(5)高温推进和氧化:通入7.5~8L/min的 N2、800ml/min的O2,控制炉管温度≤830℃,时间为8min;
(6)快速降温:控制的N2流量8L/min,炉管快速降温至805~810℃,降温速率≥5℃/min;
(7)低温沉积:通入7L/min的N2、400ml/min的O2、1000 ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度≤810℃,时间为5min;
(8)低温推进和氧化:通入7~8L/min的N2、600ml/min的O2,控制炉管温度≤810℃,时间为5min;
(9)低温出舟:通入5~15L/min的N2,控制炉管温度为770℃;采用四探针法测试硅片的方阻,平均值为80~85Ω/sq。
本发明的有益效果是: 在保证太阳电池的P扩散基础上提高其吸杂能力,利用N2、O2及POCl3为主要原料,通过控制扩散过程中的炉内各区域温度、保温时间以及气体流量等,达到优化P扩散工艺的目的。通过本发明的方法进行P扩散后,不仅能够满足硅片P扩散需求,还能提高扩散过程中对硅片的吸杂能力。与现有的P扩散工艺相比,本发明中的P扩散包括高温扩散和低温扩散两步,不仅能够保证良好的P扩散,还能够提高扩散过程中对基片内吸杂作用。
具体实施方式
实施例1:一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺,包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤,具体步骤如下:
(1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中,设置炉管温度为770℃,并通入9L/min的N2
(2)快速升温:进舟后控制N2流量9L/min,炉管快速升温至825℃,升温速率10℃/min;
(3)高温稳定:控制N2流量为9L/min,炉管温度825℃;
(4)高温沉积:通入8.5L/min的N2、500ml/min的O2、1000ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度825℃,时间为12min;
(5)高温推进和氧化:通入7.5L/min的 N2、800ml/min的O2,控制炉管温度825℃,时间为8min;
(6)快速降温:控制的N2流量8L/min,炉管快速降温至805℃,降温速率10℃/min;
(7)低温沉积:通入7L/min的N2、400ml/min的O2、1000 ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度805℃,时间为5min;
(8)低温推进和氧化:通入7L/min的N2、600ml/min的O2,控制炉管温度805℃,时间为5min;
(9)低温出舟:通入9L/min的N2,控制炉管温度为770℃;采用四探针法测试硅片的方阻,平均值为85Ω/sq。
通过实施例1得到的平均扩散方阻为85Ω/sq,基本与正常产线工艺的方阻相同,制备出的电池片转换效率与正常扩散工艺相比高出0.1%。其优势主要体现在Uoc和IRev2较高。
    实施例2:另一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺,包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤,具体步骤如下:
(1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中,设置炉管温度为770℃,并通入9L/min的N2
(2)快速升温:进舟后控制N2流量9L/min,炉管快速升温至830℃,升温速率10℃/min;
(3)高温稳定:控制N2流量为9L/min,炉管温度830℃;
(4)高温沉积:通入8.5L/min的N2、500ml/min的O2、1000ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度830℃,时间为12min;
(5)高温推进和氧化:通入7.5L/min的 N2、800ml/min的O2,控制炉管温度825℃,时间为8min;
(6)快速降温:控制的N2流量8L/min,炉管快速降温至810℃,降温速率10℃/min;
(7)低温沉积:通入7L/min的N2、400ml/min的O2、1000 ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度810℃,时间为5min;
(8)低温推进和氧化:通入7L/min的N2、600ml/min的O2,控制炉管温度810℃,时间为5min;
(9)低温出舟:通入9L/min的N2,控制炉管温度为770℃;采用四探针法测试硅片的方阻,平均值为80Ω/sq。
通过实施例2得到的平均扩散方阻为80Ω/sq,其比实施例1工艺中扩散方阻低5Ω/sq,主要是由于提高沉积温度促进P扩散,从而方阻得以提高,制备出的电池转换效率比实施例1提高0.03%,主要体现在其Uoc较高。

Claims (1)

1.一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺,其特征在于,包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤,具体步骤如下:
(1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中,设置炉管温度为770℃,并通入5~15L/min的N2
(2)快速升温:进舟后控制N2流量5~15L/min,炉管快速升温至825~830℃,升温速率≥5℃/min;
(3)高温稳定:控制N2流量为9~10L/min,炉管温度≤830℃;
(4)高温沉积:通入8.5~9L/min的N2、500ml/min的O2、1000ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度≤830℃,时间为12~13min;
(5)高温推进和氧化:通入7.5~8L/min的 N2、800ml/min的O2,控制炉管温度≤830℃,时间为8min;
(6)快速降温:控制的N2流量8L/min,炉管快速降温至805~810℃,降温速率≥5℃/min;
(7)低温沉积:通入7L/min的N2、400ml/min的O2、1000 ml/min的N2-POCl3,控制炉管温度≤810℃,时间为5min;
(8)低温推进和氧化:通入7~8L/min的N2、600ml/min的O2,控制炉管温度≤810℃,时间为5min;
(9)低温出舟:通入5~15L/min的N2,控制炉管温度为770℃;采用四探针法测试硅片的方阻,平均值为80~85Ω/sq。
CN201410448341.5A 2014-09-05 2014-09-05 一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺 Pending CN104269456A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410448341.5A CN104269456A (zh) 2014-09-05 2014-09-05 一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410448341.5A CN104269456A (zh) 2014-09-05 2014-09-05 一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104269456A true CN104269456A (zh) 2015-01-07

Family

ID=52160963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410448341.5A Pending CN104269456A (zh) 2014-09-05 2014-09-05 一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104269456A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105280484A (zh) * 2015-06-05 2016-01-27 常州天合光能有限公司 一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺
CN106784153A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 常州亿晶光电科技有限公司 太阳能电池片低压扩散工艺
CN108728901A (zh) * 2018-06-15 2018-11-02 常州亿晶光电科技有限公司 一种扩散炉管的保养方法
CN109841516A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 株洲中车时代电气股份有限公司 一种用于igbt产品的磷扩散方法
CN112652678A (zh) * 2020-12-09 2021-04-13 晋能清洁能源科技股份公司 一种多晶变温沉积扩散的方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0562783A1 (en) * 1992-03-24 1993-09-29 Shin-Etsu Handotai Company Limited A method for heat treating a silicon wafer
US6090645A (en) * 1997-01-29 2000-07-18 Nec Corporation Fabrication method of semiconductor device with gettering treatment
CN101857972A (zh) * 2010-03-26 2010-10-13 浙江大学 一种用于制造太阳电池的硅片磷扩散吸杂工艺
WO2011156961A1 (zh) * 2010-06-18 2011-12-22 常州天合光能有限公司 多晶硅的两步吸杂工艺
CN102593262A (zh) * 2012-03-14 2012-07-18 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种多晶硅选择性发射极太阳能电池的扩散方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0562783A1 (en) * 1992-03-24 1993-09-29 Shin-Etsu Handotai Company Limited A method for heat treating a silicon wafer
US6090645A (en) * 1997-01-29 2000-07-18 Nec Corporation Fabrication method of semiconductor device with gettering treatment
CN101857972A (zh) * 2010-03-26 2010-10-13 浙江大学 一种用于制造太阳电池的硅片磷扩散吸杂工艺
WO2011156961A1 (zh) * 2010-06-18 2011-12-22 常州天合光能有限公司 多晶硅的两步吸杂工艺
CN102593262A (zh) * 2012-03-14 2012-07-18 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种多晶硅选择性发射极太阳能电池的扩散方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈金学,席珍强,吴冬冬,杨德仁: "变温磷吸杂对多晶硅性能的影响", 《太阳能学报》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105280484A (zh) * 2015-06-05 2016-01-27 常州天合光能有限公司 一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺
CN105280484B (zh) * 2015-06-05 2018-11-30 天合光能股份有限公司 一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺
CN106784153A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 常州亿晶光电科技有限公司 太阳能电池片低压扩散工艺
CN109841516A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 株洲中车时代电气股份有限公司 一种用于igbt产品的磷扩散方法
CN109841516B (zh) * 2017-11-29 2020-10-23 株洲中车时代半导体有限公司 一种用于igbt产品的磷扩散方法
CN108728901A (zh) * 2018-06-15 2018-11-02 常州亿晶光电科技有限公司 一种扩散炉管的保养方法
CN112652678A (zh) * 2020-12-09 2021-04-13 晋能清洁能源科技股份公司 一种多晶变温沉积扩散的方法及其应用
CN112652678B (zh) * 2020-12-09 2022-10-14 晋能清洁能源科技股份公司 一种多晶变温沉积扩散的方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106057980B (zh) 一种晶体硅太阳能电池的磷扩散方法
CN102593262B (zh) 一种多晶硅选择性发射极太阳能电池的扩散方法
CN103618023B (zh) 一种高方阻扩散工艺
CN104269456A (zh) 一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺
CN105895738A (zh) 一种钝化接触n型太阳能电池及制备方法和组件、系统
CN105280484B (zh) 一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺
CN102005502B (zh) 一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法
CN101241952A (zh) 高效低成本薄片晶体硅太阳能电池片工艺
CN104404626B (zh) 物理冶金多晶硅太阳能电池的磷扩散方法
CN102263159A (zh) 一种利用硼磷共扩散制备n型太阳电池的工艺
CN104409339B (zh) 一种硅片的p扩散方法和太阳能电池的制备方法
CN101414647A (zh) 一种高效太阳能电池局域深浅结扩散方法
CN103500774B (zh) 一种利用p型硅球作为硼源制备局部背场的方法
CN103715308A (zh) 一种多晶硅太阳能电池低温变温扩散工艺
CN105355707A (zh) 一种高效晶硅太阳能电池及其制备方法
CN110323304A (zh) 低压扩散低温氧化吸杂工艺
CN105374900B (zh) 一种制备单晶硅表面钝化电池的方法
CN105118896A (zh) 升温推结扩散工艺
CN101494253B (zh) 一种选择性发射极太阳电池制造过程中的重扩散和轻扩散工艺
CN102544238B (zh) 一种多晶硅硅片多重扩散的制造方法
CN102709389B (zh) 一种双面背接触太阳能电池的制备方法
CN103178157B (zh) 一种选择性发射极多晶硅太阳电池的制备方法
CN104752564A (zh) 一种提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺
CN104409557A (zh) 一种用于加深硅片pn结深度的扩散方法及硅片
CN107706269B (zh) 一种太阳能多晶电池p-n结的扩散工艺及前表面处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150107