CN104752564A - 一种提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺，1)第一步，将硅片放入扩散炉中，升温到800℃；2)通源：在该温度向扩散炉管中通入通入流量比为3:1:17的扩散氮气、氧气和吹扫氮气，整个过程是10-25分钟；3)升温推结：用10-25分钟将扩散炉管内温度升至850-860℃，整个升温过程中持续向扩散炉管中通入流量比为10：3的吹扫氮气和氧气；4)用10-25分钟将扩散炉管内温度降至750℃-800℃，整个降温过程中持续向扩散炉管中通入吹扫氮气；5)取出硅片。本发明可以降低硅片的表面复合速度，增加结深，减少多晶硅基体的宽度，提高了太阳能电池的开路电压。

Description

一种提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳能电池制造领域，具体为一种太阳能电池的扩散工艺。
背景技术
目前，单、多晶硅太阳电池的主要制造工艺已经标准化，主要生产步骤为：清洗制备硅片表面绒面，扩散形成PN结，干、湿法刻蚀去除周边及背面结，PECVD形成减反射氮化硅薄膜，丝网印刷形成电极，烧结形成欧姆接触电阻。
我们通过高温下POCl3扩散，形成PN结。现有技术形成的PN结是内部掺杂浓度低，表面掺杂浓度高，导致硅片的表面复合速度大，降低了太阳能电池的开路电压，开路电压低会降低电池片的效率。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足而提供一种提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺，降低硅片表面的杂质浓度，降低硅片的表面复合速度，提高太阳能电池的开路电压。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种制作太阳能电池的扩散工艺，包括：
1)第一步，将硅片放入扩散炉中，升温到800℃；
2)通源：在该温度向扩散炉管中通入通入流量比为3:1:17的扩散氮气、氧气和吹扫氮气，整个过程是10-25分钟；
3)升温推结：用10-25分钟将扩散炉管内温度升至850-860℃，整个升温过程中持续向扩散炉管中通入流量比为10：3的吹扫氮气和氧气；
4)用10-25分钟将扩散炉管内温度降至750℃-800℃，整个降温过程中持续向扩散炉管中通入吹扫氮气；
5)取出硅片。
本发明可以降低硅片的表面复合速度，增加结深，减少多晶硅基体的宽度，提高了太阳能电池的开路电压。
作为本发明所述的提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺的一种优选方案，所述的步骤2中氧气通入量为0-3L。
作为本发明所述的提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺的一种优选方案，所述的步骤3中吹扫氮气和氧气的通入总量为5-10L。
作为本发明所述的提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺的一种优选方案，所述的步骤4中吹扫氮气的通入量为0-30L。
作为本发明所述的提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺的一种优选方案，所述的取出硅片速度小于30cm/min。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例公开了一种制作太阳能电池的扩散工艺，包括如下步骤：
1)第一步，将硅片放入扩散炉中，升温到800℃；
2)通源：在该温度向扩散炉管中通入流量比为3:1:17的扩散氮气、氧气和吹扫氮气，扩散氮气、氧气和吹扫氮气为通入量分别为0.9L:0.3L：5.1L，整个过程为10分钟；
3)升温推结：用20分钟将扩散炉管内温度升至850℃，整个升温过程中持续向扩散炉管中通入流量比为10：3的吹扫氮气和氧气，通入总量为10L；
4)用20分钟将扩散炉管内温度降至750℃，整个降温过程中持续向扩散炉管中通入吹扫氮气20L；
5)以20cm/min的速度取出硅片。
实施例2
本发明实施例公开了一种制作太阳能电池的扩散工艺，包括如下步骤：
1)第一步，将硅片放入扩散炉中，升温到800℃；
2)通源：在该温度向扩散炉管中通入流量比为3:1:17的扩散氮气、氧气和吹扫氮气，扩散氮气、氧气和吹扫氮气为通入量分别为2.1L、0.7L、11.9L，整个过程为25分钟；
3)升温推结：用15分钟将扩散炉管内温度升至850℃，整个升温过程中持续向扩散炉管中通入流量比为10：3的吹扫氮气和氧气，通入总量为8L；
4)用20分钟将扩散炉管内温度降至780℃，整个降温过程中持续向扩散炉管中通入氮气15L；
5)以30cm/min的速度取出硅片。
实施例3
本发明实施例公开了一种制作太阳能电池的扩散工艺，包括如下步骤：
1)第一步，将硅片放入扩散炉中，升温到800℃；
2)通源：在该温度向扩散炉管中通入流量比为3:1:17的扩散氮气、氧气和吹扫氮气，扩散氮气、氧气和吹扫氮气为通入量分别为3L、1L、17L，整个过程为20分钟；
3)升温推结：用25分钟将扩散炉管内温度升至860℃，整个升温过程中持续向扩散炉管中通入流量比为10：3的吹扫氮气和氧气，通入总量为；
4)用25分钟将扩散炉管内温度降至800℃，整个降温过程中持续向扩散炉管中通入吹扫氮气25L；
5)以15cm/min的速度取出硅片。
测得现有工艺与实施例1的对比数据如表一和表二。
开路电压(V) 短路电流(A) 填充因子(％) 转换效率
1 0.630 8.727 78.99 17.85％
2 0.629 8.718 79.20 17.86％
3 0.630 8.711 79.12 17.84％
4 0.629 8.720 79.35 17.89％
5 0.630 8.712 79.45 17.92％
6 0.629 8.682 79.46 17.83％
7 0.630 8.737 78.96 17.87％
8 0.629 8.658 79.65 17.83％
9 0.630 8.644 79.09 17.71％
10 0.631 8.720 79.35 17.96％
平均值 0.630 8.703 79.26 17.86％
表一现有工艺电池片电性能表
开路电压(V) 短路电流(A) 填充因子(％) 转换效率
1 0.631 8.711 79.48 17.96％
2 0.633 8.726 79.58 18.06％
3 0.634 8.747 79.10 18.02％
4 0.633 8.704 79.32 17.95％
5 0.632 8.727 79.26 17.98％
6 0.629 8.661 79.33 17.76％
7 0.632 8.748 79.45 18.05％
8 0.633 8.697 79.60 18.02％
9 0.632 8.686 79.37 17.91％
10 0.631 8.671 79.41 17.85％
平均值 0.632 8.708 79.39 17.96％
表二本发明实施例1电池片电性能表
从以上数据可看出，表一中的开路电压平均值为0.630V，表二中的开路电压平均值为0.632V，提高了电池片的开路电压，改善效果显著。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种提高多晶硅开路电压的新型扩散工艺，其特征在于，包括：
1)第一步，将硅片放入扩散炉中，升温到800℃；
2)通源：在该温度向扩散炉管中通入通入流量比为3:1:17的扩散氮气、氧气和吹扫氮气，整个过程为10-25分钟；
3)升温推结：用10-25分钟将扩散炉管内温度升至850-860℃，整个升温过程中持续向扩散炉管中通入流量比为10：3的吹扫氮气和氧气；
4)用10-25分钟将扩散炉管内温度降至750℃-800℃，整个降温过程中持续向扩散炉管中通入吹扫氮气；
5)取出硅片。
2.根据权利要求1所述的提高多晶硅开了电压的新型扩散工艺，其特征在于：所述的步骤2中扩散氮气通入量为0-3L。
3.根据权利要求1所述的提高多晶硅开了电压的新型扩散工艺，其特征在于：所述的步骤3中吹扫氮气和氧气的通入总量为5-10L。
4.根据权利要求1所述的提高多晶硅开了电压的新型扩散工艺，其特征在于：所述的步骤4中吹扫氮气的通入量为0-30L。
5.根据权利要求1所述的提高多晶硅开了电压的新型扩散工艺，其特征在于：所述的取出硅片速度小于30cm/min。
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