CN104617188B - 一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，包括以下步骤：一、将硼掺杂剂或磷掺杂剂涂膜至太阳能硅片表面，烤干并放入石英舟上；二、将石英舟放入设置温度在400‑800℃扩散炉的推进浆中间，并以0.5‑1.5米/分钟速度在流量为10‑50升/分钟氮气保护下送入扩散炉；三、在设置的温度下，将5‑10％的氧气充入并将扩散样品在此条件下保持10‑60分钟；四、然后以每分钟15℃速度将温度升至850‑950℃,氮气保护下高温扩散20‑60分钟；五、再以每分钟5℃将扩散炉温度降到800℃以下并送出样品。交叉低硼掺杂或无磷交叉掺杂，可共扩散一步形成复杂设计结构，工艺减化，在同样条件下取得相同掺杂性能，并能取得更好的掺杂表面均一性和调整掺杂深度，提高效率，无需阻挡层进行边缘隔离和边缘切割步骤，降低环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及光伏产品领域，具体涉及一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺。
背景技术
随着光伏产业日益壮大和太阳能电池技术的日新月异，目前太阳能电池的制作主要采用气相掺杂技术，但现今的气相掺杂技术远远不能满足先进高端太阳能电池的需要，究其原因是气相掺杂技术生产工艺繁琐复杂，导致生产成本大，并且对环境的污染也较大。因此，近年来工业界正积极开始研发新的替代性技术，如丝网印刷，喷墨涂膜等。但现有的涂膜技术不够成熟，没能解决交叉掺杂的技术难题。
为改善上述不足，最近行业内也推出丝网印刷的磷浆在SE太阳能电池方面的应用和硼浆在N型太阳能电池方面的应用，正受到光伏界各公司积极关注和试用。但是丝网印刷的最制命弱点是要解决交叉掺杂的难题，所以，如何研发低(或无)交叉掺杂磷和硼掺杂丝网印刷浆料是当务之急。
发明内容
为解决上述技术问题，我们提出了一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，其工艺减化，降低成本，提高效率，且大大降低环境污染。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺包括以下步骤：
第一步、将硼掺杂剂或磷掺杂剂涂膜至太阳能硅片表面，烤干并放入石英舟上；
第二步、将石英舟放入设置温度在400-800℃扩散炉的推进浆中间，并以0.5-1.5米/分钟的速度在流量为10-50升/分钟氮气保护下送入扩散炉；
第三步、在设置的温度下，将5-10％的氧气充入并将扩散样品在此条件下保持10-60分钟；
第四步、然后以每分钟15℃的速度将温度升至850-950℃,氮气保护下高温扩散20-60分钟；
第五步、最后以每分钟5℃将扩散炉温度降到800℃以下并送出样品。
优选的，在整个工艺过程中，尾气负压保持在-100至-400Pa之间。
优选的，在第一步骤中，将硼掺杂剂或磷掺杂剂采用丝网印刷涂膜至太阳能硅片表面。
优选的，在第一步骤中，将硼掺杂剂或磷掺杂剂采用喷墨涂膜涂膜至太阳能硅片表面。
通过上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1)由于采用了硼掺杂剂或磷掺杂剂低交叉掺杂或无交叉掺杂，所以可共扩散一步形成复杂的设计结构；其工艺减化，降低成本和提高效率。
2)在同样条件下取得相同掺杂性能，并能取得更好的掺杂表面均一性和调整掺杂深度，从而提高产品效率。
3)无需阻挡层进行边缘隔离和边缘切割的步骤，大大降低环境污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，其工艺减化，降低成本，提高效率，且大大降低环境污染。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例.
如图1所示，一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，包括以下操作步骤：
S1、首先将硼掺杂剂或磷掺杂剂涂膜至太阳能硅片表面，烤干并放入石英舟上，其涂膜的方式可采用丝网印刷涂膜或喷墨涂膜或者其它方法涂膜至太阳能硅片表面；
S2、将石英舟放入设置温度在400-800℃扩散炉的推进浆中间，并以0.5-1.5米/分钟的速度在流量为10-50升/分钟氮气保护下送入扩散炉；
S3、在设置的温度下，将5-10％的氧气充入并将扩散样品在此条件下保持10-60分钟；
S4、然后以每分钟15℃的速度将温度升至850-950℃,氮气保护下高温扩散20-60分钟；
S5、最后以每分钟5℃将扩散炉温度降到800℃以下并送出样品。
同时，在整个掺杂制作工艺过程中，尾气负压保持在-100至-400Pa之间。
本发明的太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺具有以下优点：1、由于采用了硼掺杂剂或磷掺杂剂低交叉掺杂或无交叉掺杂，所以可共扩散一步形成复杂的设计结构；其工艺减化，降低成本和提高效率。2、在同样条件下取得相同掺杂性能，并能取得更好的掺杂表面均一性和调整掺杂深度，从而提高产品效率。3、无需阻挡层进行边缘隔离和边缘切割的步骤，大大降低环境污染。
因此，无交叉掺杂磷和硼掺杂剂问题的解决将为光伏工业带来革命性变革，为先进高端太阳能电池采取一次高温共扩散形成各种设计所需p-n结构。它将减化工艺步骤和提高电池可靠性，从而降低成本和提高电池效率。另外，无交叉掺杂的磷和硼掺杂剂可以研发成更加高端喷墨技术(Inkjet)工艺，一旦喷墨技术设备可行性实现，它将能采用非接触技术印刷更加复杂和高分辨率的设计图案，大大减少材料用量，降低晶片厚度和提高生产效率。
以上所述的仅是本发明的一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、将硼掺杂剂或磷掺杂剂涂膜至太阳能硅片表面，烤干并放入石英舟上；
第二步、将石英舟放入设置温度在400-800℃扩散炉的推进浆中间，并以0.5-1.5米/分钟的速度在流量为10-50升/分钟氮气保护下送入扩散炉；
第三步、在设置的温度下，将5-10％的氧气充入并将扩散样品在此条件下保持10-60分钟；
第四步、然后以每分钟15℃的速度将温度升至850-950℃,氮气保护下高温扩散20-60分钟；
第五步、最后以每分钟5℃将扩散炉温度降到800℃以下并送出样品。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，其特征在于，在整个工艺过程中，尾气负压保持在-100至-400Pa之间。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，其特征在于，在第一步骤中，将硼掺杂剂或磷掺杂剂采用丝网印刷涂膜至太阳能硅片表面。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池硼磷低交叉掺杂制作工艺，其特征在于，在第一步骤中，将硼掺杂剂或磷掺杂剂采用喷墨涂膜涂膜至太阳能硅片表面。
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