CN105161570A - 选择性发射极太阳能电池及其扩散方法 - Google Patents
选择性发射极太阳能电池及其扩散方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105161570A CN105161570A CN201510508878.0A CN201510508878A CN105161570A CN 105161570 A CN105161570 A CN 105161570A CN 201510508878 A CN201510508878 A CN 201510508878A CN 105161570 A CN105161570 A CN 105161570A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diffusion
- nitrogen
- selective emitter
- flow
- solar battery
- 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.)
- Granted
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 167
- 238000003163 cell fusion method Methods 0.000 title 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 276
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 138
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 65
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 61
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 24
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 28
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 101100373011 Drosophila melanogaster wapl gene Proteins 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 210000004483 pasc Anatomy 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000009955 starching Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/22—Diffusion 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
- H01L21/223—Diffusion 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/0248—Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035272—Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/03529—Shape of the potential jump barrier or surface barrier
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种选择性发射极太阳能电池及其扩散方法。该选择性发射极太阳能电池的扩散方法，包括如下步骤：步骤一：在硅片的正电极栅线上涂覆磷浆，在通入氮气的条件下，将硅片于850～900℃保温扩散10～30分钟；步骤二：降温40～50℃，在通入氮气的条件下，将硅片保温扩散5～10分钟；步骤三：在通入氮气和氧气的条件下，将硅片保温氧化1～10分钟；步骤四：在通入扩散氮、氧气和氮气的条件下，将硅片保温扩散5～15分钟；步骤五：在通入氮气的条件下，将硅片保温扩散9～12分钟；步骤六：在通入氧气的条件下，将硅片保温氧化5～15分钟。上述扩散方法能够提升选择性发射极太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池的制造领域，尤其涉及一种选择性发射极太阳能电池及其扩散方法。
背景技术
晶体硅太阳能电池的生产工艺一般包括制绒、扩散、去背结和PSG、镀膜以及丝印烧结。其中，扩散是太阳能电池发电的关键步骤，因此，扩散结特性的好坏直接影响着电池的光电转换效率。选择性发射极太阳能电池(SE电池)结构的特点是在电极区形成重扩，在非电极区形成浅扩，然而现有的选择性发射极太阳能电池的重扩区和浅扩区方阻区别不明显，导致选择性发射极太阳能电池结构不明显的，使得选择性发射极太阳能电池的光电转换效率较低。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种能够增加选择性发射极太阳能电池的光电转换效率的选择性发射极太阳能电池的扩散方法。
此外，还提供一种光电转换效率较高的选择性发射极太阳能电池。
一种选择性发射极太阳能电池的扩散方法，包括如下步骤：
步骤一：在硅片的正电极栅线上涂覆磷浆，在通入氮气的条件下，将所述硅片于850～900℃保温扩散10～30分钟；
步骤二：降温40～50℃，在通入氮气的条件下将所述硅片保温扩散5～10分钟；
步骤三：在通入氮气和氧气的条件下，将所述硅片保温氧化1～10分钟；
步骤四：在通入扩散氮、氧气和氮气的条件下，将所述硅片保温扩散5～15分钟，其中，所述扩散氮为携带有三氯氧磷的氮气；
步骤五：在通入氮气的条件下，将所述硅片保温扩散9～12分钟；及
步骤六：在通入氧气的条件下，将所述硅片保温氧化5～15分钟，经降温，得到所述选择性发射极太阳能电池。
在其中一个实施例中，步骤一中，所述氮气的流量为18～30slm。
在其中一个实施例中，步骤二中，所述氮气的流量为18～30slm。
在其中一个实施例中，步骤三中，所述氧气的流量为1000～2000sccm，所述氮气的流量为18～30slm。
在其中一个实施例中，步骤四中，所述氮气的流量为18～30slm，所述扩散氮的流量为2500～3500sccm，所述氧气的流量为1000～2000sccm。
在其中一个实施例中，步骤五中，所述氮气的流量为18～30slm。
在其中一个实施例中，步骤六中，所述氧气的流量为1000～2000sccm。
在其中一个实施例中，步骤六中还通入了流量为10slm以下的氮气。
在其中一个实施例中，步骤二中，将所述扩散炉降温40～50℃的步骤中，降温速率为5～10℃/分钟。
一种由上述选择性发射极太阳能电池的扩散方法制备得到的选择性发射极太阳能电池。
上述选择性发射极太阳能电池的扩散方法通过先在硅片的正电极栅线上涂覆磷浆，然后将硅片置于扩散炉中，在通入氮气的条件下于850～900℃保温扩散10～30分钟以在电极区域形成重掺杂，接着通过降温40～50℃，在通入氮气的条件下保温扩散5～10分钟使磷原子能够有效地驱入硅片中，从而降低重掺杂区域的方阻，而通过通入扩散氮保温扩散5～15分钟，以使硅片的非电极区形成轻掺杂，使轻掺杂区域的磷的掺杂浓度较少，以提高轻掺杂区的方阻，从而提高了重掺杂区域和轻掺杂区域的方阻区别，有利于提高太阳能电池的光电转换效率；同时通过通入扩散氮保温扩散5～15分钟形成轻掺杂区域，使得该区域的磷的掺杂浓度较少，有效地减少了少子的复合，降低表面复合和缺陷密度，提高光生载流子的收集几率，从而提高短路电流和光电转换效率；同时，在通入扩散氮保温扩散之前，先在通入氮气和氧气的条件下，保温氧化1～10分钟形成扩散缓冲层，降低扩散氮中的磷在硅片上的扩散速度，改善了轻掺杂区域的方阻的均匀性，进一步提高了光电转换效率。
附图说明
图1为一实施方式的选择性发射极太阳能电池的扩散方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，一实施方式的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，包括如下步骤：
步骤S110：在硅片的正电极栅线上涂覆磷浆，在通入氮气的条件下，将硅片于850～900℃保温扩散10～30分钟。
其中，磷浆为含有磷的浆料。其中，磷浆中的磷的质量百分含量为40％～60％。其中，磷浆可以为Honeywell公司的TS-4型号的磷浆。
通过将硅片在850～900℃下保温10～30分钟，以使磷浆中的磷原子扩散到硅片中，形成重掺杂区域。
在本实施例中，在硅片的正电极栅线上涂覆磷浆的方法为丝网印刷。
在步骤S110中，氮气的流量为18～30slm。
步骤S120：降温40～50℃，在通入氮气的条件下将硅片保温扩散5～10分钟。
优选的，将扩散炉降温40～50℃的步骤中，降温速率为5～10℃/分钟，从而提高少子寿命。
通过步骤S120降温40～50℃后，即在800℃～860℃条件下仅通入氮气保温扩散是为了保证重掺杂区的浓度。
在步骤S120中，氮气的流量为18～30slm。
步骤S130：在通入氮气和氧气的条件下，将硅片保温氧化1～10分钟。
由于后续通入的扩散氮中的磷原子在硅中的扩散速度较快，容易导致扩散的不均匀，通过步骤S130，使氧气与硅反应形成一层二氧化硅层，二氧化硅层作为扩散缓冲层，磷原子在二氧化硅层中的扩散速度较慢，从而降低磷原子的扩散速度，从而使得扩散更加均匀。
在步骤S130中，氧气的流量为1000～2000sccm；氮气的流量为18～30slm。
步骤S140：在通入扩散氮、氧气和氮气的条件下，将硅片保温扩散5～15分钟。
其中，扩散氮为携带有三氯氧磷的氮气，也称“小氮”。
在步骤S140中，扩散氮的流量为2500～3500sccm；氮气的流量为18～30slm；氧气的流量为1000～2000sccm。
通过步骤S140，使硅、氧气与扩散氮中的三氯氧磷反应，在硅片的表面形成一层含有磷原子的二氧化硅层。
步骤S150：在通入氮气的条件，将硅片保温扩散9～12分钟。
通过再次仅通入氮气保温扩散，将使硅片表面形成的二氧化硅层中的磷原子扩散进入硅片中。
在步骤S150中，氮气的流量为18～30slm。
步骤S160：在通入氧气的条件下，将硅片保温氧化5～15分钟，经降温，得到选择性发射极太阳能电池。
其中，步骤S130～步骤S160的保温扩散或者保温氧化的温度与步骤S120的保温扩散的温度相同。
通过在通入氧气的条件下保温氧化，使得硅片表面重新生成二氧化硅层，此时生成的二氧化硅层不含有磷原子，可以对硅片表面的磷原子进行浓度再分布，保证轻掺杂的效果。
步骤S160中氧气的流量为1000～2000sccm。
步骤S160中还通入了流量为10slm以下的氮气，从而保证扩散气氛。可以理解，步骤S160中可以仅通入氧气，可以同时通入氧气和氮气。
上述选择性发射极太阳能电池的扩散方法通过先在硅片的正电极栅线上涂覆磷浆，然后将硅片置于扩散炉中，在通入氮气的条件下于850～900℃保温扩散10～30分钟以在电极区域形成重掺杂，接着通过降温50℃，在通入氮气的条件下保温扩散5～10分钟使磷原子能够有效地驱入硅片中，从而降低重掺杂区域的方阻，而通过通入扩散氮保温扩散5～15分钟，以使硅片的非电极区形成轻掺杂，使轻掺杂区域的磷的掺杂浓度较少，以提高轻掺杂区的方阻，从而提高了重掺杂区域和轻掺杂区域的方阻区别，有利于提高太阳能电池的光电转换效率；同时通过通入扩散氮保温扩散5～15分钟形成轻掺杂区域，使得该区域的磷的掺杂浓度较少，有效地减少了少子的复合，降低表面复合和缺陷密度，提高光生载流子的收集几率，从而提高短路电流和光电转换效率；同时，在通入扩散氮保温扩散之前，先在通入氮气和氧气的条件下，保温氧化1～10分钟形成扩散缓冲层，降低扩散氮中的磷在硅片上的扩散速度，改善了轻掺杂区域的方阻的均匀性，进一步提高了光电转换效率。
另外，上述扩散方法工艺时间比现有的扩散工艺更短，能够有效地减少能耗和原料的消耗，从而增加了生产效率。
一种上述选择性发射极太阳能电池的扩散方法制备得到的选择性发射极太阳能电池。由于该选择性发射极太阳能电池通过上述方法制备得到，使得选择性发射极太阳能电池具有较高的光电转换效率。
以下为具体实施例部分：
实施例1
本实施例的选择性发射极太阳能电池的扩散步骤如下：
(1)在硅片上的正电极栅线上丝网印刷一层磷浆，将硅片置于石英舟中，并通过碳化硅桨进入扩散炉的炉管中，等硅片稳定后，将扩散炉升温至850℃，通入氮气，保温扩散30分钟，其中，氮气的流量为30slm，磷浆中的磷的质量百分含量为50％。
(2)以降温速率为5℃/分钟将扩散炉降温50℃，通入氮气，保温扩散8分钟，其中，氮气的流量为30slm。
(3)向扩散炉中通入氮气和氧气，于步骤(2)相同的温度保温氧化10分钟，其中，氮气的流量为30slm，氧气的流量为1000sccm。
(4)向扩散炉中通入扩散氮、氧气和氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散5分钟，其中，扩散氮的流量为3500sccm，氮气的流量为18slm，氧气的流量为1000sccm。
(5)停止氧气和扩散氮的通入，向扩散炉中仅通入氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散12分钟，其中，氮气的流量为30slm。
(6)向扩散炉中通入氧气，在步骤(2)相同的温度下保温氧化5分钟，经降温，将石英舟推出炉管，得到选择性发射极太阳能电池，其中，氧气的流量为1000sccm。
采用Berger或者HALM测试仪测试本实施例的选择性发射极太阳能电池的短路电流，本实施例的选择性发射极太阳能电池的短路电流见表1。
采用四探针测试仪测试本实施例的选择性发射极太阳能电池的重扩散区方阻和轻扩散区方阻，本实施例的选择性发射极太阳能电池的重扩散区方阻和轻扩散区方阻见表1。
采用Berger或者HALM测试仪测试本实施例的选择性发射极太阳能电池的光电转换效率，本实施例的选择性发射极太阳能电池的光电转换效率，见表1
实施例2
本实施例的选择性发射极太阳能电池的扩散步骤如下：
(1)在硅片上的正电极栅线上丝网印刷一层磷浆，将硅片置于石英舟中，并通过碳化硅桨进入扩散炉的炉管中，等硅片稳定后，将扩散炉升温至900℃，通入氮气，保温扩散10分钟，其中，氮气的流量为18slm，磷浆中的磷的质量百分含量为40％。
(2)以降温速率为10℃/分钟将扩散炉降温40℃，通入氮气，保温扩散10分钟，其中，氮气的流量为18slm。
(3)向扩散炉中通入氮气和氧气，于步骤(2)相同的温度保温氧化1分钟，其中，氮气的流量为18slm，氧气的流量为2000sccm。
(4)向扩散炉中通入扩散氮、氧气和氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散15分钟，其中，扩散氮的流量为3500sccm，氮气的流量为18slm，氧气的流量为2000sccm。
(5)停止氧气和扩散氮的通入，向扩散炉中仅通入氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散9分钟，其中，氮气的流量为18slm。
(6)向扩散炉中通入氧气，在步骤(2)相同的温度下保温氧化15分钟，经降温，将石英舟推出炉管，得到选择性发射极太阳能电池，其中，氧气的流量为2000sccm。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的短路电流见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的重扩散区方阻和轻扩散区方阻，见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的光电转换效率，见表1。
实施例3
本实施例的选择性发射极太阳能电池的扩散步骤如下：
(1)在硅片上的正电极栅线上丝网印刷一层磷浆，将硅片置于石英舟中，并通过碳化硅桨进入扩散炉的炉管中，等硅片稳定后，将扩散炉升温至880℃，通入氮气，保温扩散20分钟，其中，氮气的流量为24slm，磷浆中的磷的质量百分含量为60％。
(2)以降温速率为8℃/分钟将扩散炉降温45℃，通入氮气，保温扩散8分钟，其中，氮气的流量为24slm。
(3)向扩散炉中通入氮气和氧气，于步骤(2)相同的温度保温氧化5分钟，其中，氮气的流量为24slm，氧气的流量为1500sccm。
(4)向扩散炉中通入扩散氮、氧气和氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散5～15分钟，其中，扩散氮的流量为3000sccm，氮气的流量为24slm，氧气的流量为1500sccm。
(5)停止氧气和扩散氮的通入，向扩散炉中仅通入氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散10分钟，其中，氮气的流量为24slm。
(6)向扩散炉中通入氧气和氮气，在步骤(2)相同的温度下保温氧化10分钟，经降温，将石英舟推出炉管，得到选择性发射极太阳能电池，其中，氧气的流量为1500sccm，氮气的流量为1slm。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的短路电流见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的重扩散区方阻和轻扩散区方阻见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的光电转换效率，见表1。
实施例4
本实施例的选择性发射极太阳能电池的扩散步骤如下：
(1)在硅片上的正电极栅线上丝网印刷一层磷浆，将硅片置于石英舟中，并通过碳化硅桨进入扩散炉的炉管中，等硅片稳定后，将扩散炉升温至900℃，通入氮气，保温扩散20分钟，其中，氮气的流量为30slm，磷浆中的磷的质量百分含量为50％。
(2)以降温速率为6℃/分钟将扩散炉降温50℃，通入氮气，保温扩散8分钟，其中，氮气的流量为30slm。
(3)向扩散炉中通入氮气和氧气，于步骤(2)相同的温度保温氧化5分钟，其中，氮气的流量为30slm，氧气的流量为2000sccm。
(4)向扩散炉中通入扩散氮、氧气和氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散10分钟，其中，扩散氮的流量为2500sccm，氮气的流量为30slm，氧气的流量为2000sccm。
(5)停止氧气和扩散氮的通入，向扩散炉中仅通入氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散10分钟，其中，氮气的流量为30slm。
(6)向扩散炉中通入氧气和氮气，在步骤(2)相同的温度下保温氧化15分钟，经降温，将石英舟推出炉管，得到选择性发射极太阳能电池，其中，氧气的流量为2000sccm，氮气的流量为10slm。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的短路电流见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的重扩散区方阻和轻扩散区方阻见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到本实施例的选择性发射极太阳能电池的光电转换效率，见表1。
对比例1
对比例1的选择性发射极太阳能电池的扩散步骤如下：
(1)在硅片上的正电极栅线上丝网印刷一层磷浆，将硅片置于石英舟中，并通过碳化硅桨进入扩散炉的炉管中，等硅片稳定后，将扩散炉升温至830℃，通入氮气，保温扩散30分钟，其中，氮气的流量为30slm，磷浆中的磷的质量百分含量为50％。
(2)以降温速率为5℃/分钟将扩散炉降温30℃，通入氮气，保温扩散5分钟，其中，氮气的流量为30slm。
(3)向扩散炉中通入扩散氮、氧气和氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散10分钟，其中，扩散氮的流量为3500sccm，氮气的流量为18slm，氧气的流量为1000sccm。
(4)停止氧气和扩散氮的通入，向扩散炉中仅通入氮气，在步骤(2)相同的温度下保温扩散18分钟，其中，氮气的流量为30slm。
(5)向扩散炉中通入氧气，在步骤(2)相同的温度下保温氧化5分钟，经降温，将石英舟推出炉管，得到选择性发射极太阳能电池，其中，氧气的流量为1000sccm。
采用实施例1相同的测试方法，得到对比例1的选择性发射极太阳能电池的短路电流见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到对比例1的选择性发射极太阳能电池的重扩散区方阻和轻扩散区方阻见表1。
采用实施例1相同的测试方法，得到对比例1的选择性发射极太阳能电池的光电转换效率，见表1。
表1表示的实施例1～4及对比例1的选择性发射极太阳能电池的短路电流、重扩散区方阻、轻扩散区方阻及光电转换效率。
表1
从表1中可以看出，实施例1～4的选择性发射极太阳能电池的短路电流至少为9.008A，而对比例1的短路电流只有8.962A，显然，实施例1～4的选择性发射极太阳能电池具有更高的短路电流。
从表1中还可以看出，实施例1～4的选择性发射极太阳能电池的重掺区和轻掺区的高低浓度差异大，而对比例1的太阳能电池的重掺区和轻掺区的高低浓度差异较小。
从表1中还可以看出，实施例1～4的选择性发射极太阳能电池的光电转换效率至少为19.1％，而对比例1的光电转换效率为19.0％，显然，实施例1～4的选择性发射极太阳能电池具有更高的光电转换效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：在硅片的正电极栅线上涂覆磷浆，在通入氮气的条件下，将所述硅片于850～900℃保温扩散10～30分钟；
步骤二：降温40～50℃，在通入氮气的条件下将所述硅片保温扩散5～10分钟；
步骤三：在通入氮气和氧气的条件下，将所述硅片保温氧化1～10分钟；
步骤四：在通入扩散氮、氧气和氮气的条件下，将所述硅片保温扩散5～15分钟，其中，所述扩散氮为携带有三氯氧磷的氮气；
步骤五：在通入氮气的条件下，将所述硅片保温扩散9～12分钟；及
步骤六：在通入氧气的条件下，将所述硅片保温氧化5～15分钟，经降温，得到所述选择性发射极太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤一中，所述氮气的流量为18～30slm。
3.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤二中，所述氮气的流量为18～30slm。
4.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤三中，所述氧气的流量为1000～2000sccm，所述氮气的流量为18～30slm。
5.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤四中，所述氮气的流量为18～30slm，所述扩散氮的流量为2500～3500sccm，所述氧气的流量为1000～2000sccm。
6.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤五中，所述氮气的流量为18～30slm。
7.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤六中，所述氧气的流量为1000～2000sccm。
8.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤六中还通入了流量为10slm以下的氮气。
9.根据权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法，其特征在于，步骤二中，降温40～50℃的步骤中，降温速率为5～10℃/分钟。
10.一种由权利要求1～9任意一项所述的选择性发射极太阳能电池的扩散方法制备得到的选择性发射极太阳能电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510508878.0A CN105161570B (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 选择性发射极太阳能电池及其扩散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510508878.0A CN105161570B (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 选择性发射极太阳能电池及其扩散方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105161570A true CN105161570A (zh) | 2015-12-16 |
| CN105161570B CN105161570B (zh) | 2017-03-01 |
Family
ID=54802381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510508878.0A Active CN105161570B (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 选择性发射极太阳能电池及其扩散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105161570B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106356429A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-01-25 | 苏州润阳光伏科技有限公司 | 一种解决热焙片的扩散工艺 |
| CN109980047A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-05 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | 一种匹配选择性发射极的低压扩散工艺 |
| CN111739957A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 常州时创能源股份有限公司 | N型太阳能电池的选择性掺杂方法 |
| CN112186074A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种选择性发射极制备方法、太阳能电池及其制备方法 |
| CN113594303A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-02 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种选择性发射极的制作方法 |
| CN113594303B (zh) * | 2021-08-05 | 2024-05-28 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种选择性发射极的制作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101414647A (zh) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种高效太阳能电池局域深浅结扩散方法 |
| CN102332492A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-01-25 | 绿华能源科技（杭州）有限公司 | 一种选择性发射极太阳能电池的制备方法 |
| CN102779897A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-11-14 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种一次性扩散制备选择性发射极的方法 |
| CN103178157A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-26 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种选择性发射极多晶硅太阳电池的制备方法 |
-
2015
- 2015-08-18 CN CN201510508878.0A patent/CN105161570B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101414647A (zh) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种高效太阳能电池局域深浅结扩散方法 |
| CN102332492A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-01-25 | 绿华能源科技（杭州）有限公司 | 一种选择性发射极太阳能电池的制备方法 |
| CN102779897A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-11-14 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种一次性扩散制备选择性发射极的方法 |
| CN103178157A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-26 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种选择性发射极多晶硅太阳电池的制备方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106356429A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-01-25 | 苏州润阳光伏科技有限公司 | 一种解决热焙片的扩散工艺 |
| CN109980047A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-05 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | 一种匹配选择性发射极的低压扩散工艺 |
| CN111739957A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 常州时创能源股份有限公司 | N型太阳能电池的选择性掺杂方法 |
| CN112186074A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种选择性发射极制备方法、太阳能电池及其制备方法 |
| CN113594303A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-02 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种选择性发射极的制作方法 |
| CN113594303B (zh) * | 2021-08-05 | 2024-05-28 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种选择性发射极的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105161570B (zh) | 2017-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109449246B (zh) | 一种硅晶体片磷扩散方法 | |
| CN106057980A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池的磷扩散方法 | |
| CN104393107B (zh) | 一种高方阻晶体硅电池低压扩散工艺 | |
| CN102820383B (zh) | 多晶硅太阳能电池扩散方法 | |
| CN102593262B (zh) | 一种多晶硅选择性发射极太阳能电池的扩散方法 | |
| CN101447529B (zh) | 一种选择性发射极太阳电池制造过程中的氧化硅生成工艺 | |
| CN101937940B (zh) | 印刷磷源单步扩散法制作选择性发射结太阳电池工艺 | |
| CN103632933B (zh) | N型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法 | |
| CN103632935B (zh) | N 型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法 | |
| CN105161570A (zh) | 选择性发射极太阳能电池及其扩散方法 | |
| CN101587919A (zh) | 晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法 | |
| CN103632934B (zh) | N 型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法 | |
| CN108054088A (zh) | N型硅片硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法 | |
| CN105280484A (zh) | 一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺 | |
| CN103606596A (zh) | 磷掺杂硅片、其制作方法、太阳能电池片及其制作方法 | |
| CN102931287A (zh) | 一种n型电池片及其制备方法 | |
| CN104882516A (zh) | 一种高温低压的硅片扩散方法 | |
| CN105070787A (zh) | 晶体硅太阳能电池及其扩散方法 | |
| CN103117328B (zh) | 冶金多晶硅片磷吸杂方法及该法制成的硅片和太阳能电池 | |
| CN102683483B (zh) | 一种晶硅太阳能电池去死层方法 | |
| CN102024877A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池的氧化处理工艺 | |
| CN102468364A (zh) | 一种选择性发射极太阳电池及其制作方法 | |
| CN103715300A (zh) | 一种扩散后低方阻硅片返工的方法 | |
| CN102270701A (zh) | 选择性发射极晶硅太阳能电池的一次性扩散工艺 | |
| CN109873042A (zh) | 一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |