CN105355717A - 一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，包括：加热晶体硅太阳能电池；在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子；在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子；对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进；对所述晶体硅太阳能电池进行后沉积和后氧化；对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温。本申请提供的上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，能够在低成本的前提下，提高少子寿命，提高电池片效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制造技术领域，特别是涉及一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法。
背景技术
目前市场上一般生产的是P型电池片，而P型电池片的扩散过程中，一般采用的是三氯氧磷源，相比之下，N型电池片的三溴化硼源扩散做出的电池片电性能更好，效率更高，但未得到大规模生产，主要原因在于N型硅片成本高。
在现有的生产N型电池片的过程中，硼扩散过程采用的是常见的一次升温氧化工艺，沉积之后直接推进，不能将硼原子充分扩散到内部，导致生产出的电池片表面硼原子的浓度太高，产生一层死层，增加了空穴对的复合，降低了少子寿命，导致电池片效率降低。现有的一种方法是增加推进时间，但这种方法增加了生产成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，能够在低成本的前提下，提高少子寿命，提高电池片效率。
本发明提供的一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，包括：
加热晶体硅太阳能电池；
在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子；
在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子；
对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进；
对所述晶体硅太阳能电池进行后沉积和后氧化；
对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，所述对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进为：
设置第一区的温度为962℃，第二区的温度为962℃，第三区的温度为960℃，第四区的温度为960℃，第五区的温度为958℃，进行二次加热氧化，直到炉口温度达到961℃。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，所述推进过程持续10分钟。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，所述加热晶体硅太阳能电池为：
设置所述第一区的温度为850℃，所述第二区的温度为851℃，所述第三区的温度为849℃，所述第四区的温度为847℃，所述第五区的温度为845℃，并设置氮气流量为15S/min，进行加热，直到所述炉口温度达到847℃。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，所述在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子为：
设置氧气流速为70sccm，携带BBr3的氮气的流量为220sccm，氮气的流量15S/min。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，所述在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子的持续时间为20分钟。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，
所述对所述晶体硅太阳能电池进行后沉积为：
设置所述第一区、所述第二区、所述第三区、所述第四区和所述第五区的温度为800℃，进行后沉积，持续时间为20分钟。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，
所述对所述晶体硅太阳能电池进行后氧化为：
设置氮气流量为5S/min，氧气浓度为10S/min，携带BBr3的氮气流量为350sccm。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，所述对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温为：
设置所述第一区、所述第二区、所述第三区、所述第四区和所述第五区的温度为750℃，进行吹扫和降温，直到所述第三区的温度降为785℃。
优选的，在上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法中，在所述对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温之后，还包括：
设置氮气流量为4S/min且持续5秒的冷却过程。
本发明提供的上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，由于在加热晶体硅太阳能电池，在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子和在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子之后添加了对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进的步骤，因此能够使沉积后的硅片表面的硼更加充分地扩进内部，以减小表面浓度，从而能够在低成本的前提下，提高少子寿命，提高电池片效率。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的第一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法的示意图；
图2为本申请实施例提供的第二种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法的示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想在于提供一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，能够在低成本的前提下，增加少子寿命，提高电池片效率。
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做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。
本申请实施例提供的第一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法的示意图。该方法包括如下步骤：
S1：加热晶体硅太阳能电池；
S2：在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子；
S3：在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子；
S4：对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进；
S5：对所述晶体硅太阳能电池进行后沉积和后氧化；
S6：对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温。
本申请实施例提供的上述晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，由于在加热晶体硅太阳能电池，在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子和在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子之后添加了对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进的步骤，因此能够使沉积后的硅片表面的硼更加充分地扩进内部，以减小表面浓度，减少死层的影响，从而能够在低成本的前提下，提高少子寿命，提高电池片效率。
本申请实施例提供的第二种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法如图2所示，图2为本申请实施例提供的第二种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法的示意图。该方法包括如下步骤：
A1：加热晶体硅太阳能电池，其中，设置所述第一区的温度为850℃，所述第二区的温度为851℃，所述第三区的温度为849℃，所述第四区的温度为847℃，所述第五区的温度为845℃，并设置氮气流量为15S/min，进行加热，直到所述炉口温度达到847℃；
A2：在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子，其中，设置氧气流速为70sccm，携带BBr3的氮气的流量为220sccm，氮气的流量15S/min；
A3：在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子，持续时间为20分钟；
A4：对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进，其中，设置第一区的温度为962℃，第二区的温度为962℃，第三区的温度为960℃，第四区的温度为960℃，第五区的温度为958℃，进行二次加热氧化，直到炉口温度达到961℃，且所述推进过程持续10分钟；
A5：对所述晶体硅太阳能电池进行后沉积和后氧化，其中，设置所述第一区、所述第二区、所述第三区、所述第四区和所述第五区的温度为800℃，进行后沉积，持续时间为20分钟，且所述对所述晶体硅太阳能电池进行后氧化为：设置氮气流量为5S/min，氧气浓度为10S/min，携带BBr3的氮气流量为350sccm；
A6：对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温，其中，设置所述第一区、所述第二区、所述第三区、所述第四区和所述第五区的温度为750℃，进行吹扫和降温，直到所述第三区的温度降为785℃；
A7：设置氮气流量为4S/min且持续5秒的冷却过程。
下面对上述第二种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法应用在设备上的具体操作进行介绍：
0)Standby，扩散炉处于待机状态，五个温区温度都设为800度，氮气量为5S/M；
1)BoatIn进舟，压强为-25Pa,氮气流量为2S/M；
2)BoatOut出桨，以1000mm/min的速度退出到10mm处，氮气流量是10S/M；
3)Leakcheck测漏，时间为1min，氮气流量为4S/M；
4)HeatUp加热，第一到第五温区的温度分别是850℃、851℃、849℃、847℃和845℃，氮气流量为15S/M，等待炉口温度达到847度的时候，继续下一步；
5)Pre-Purge预沉积，氧气流速为70sccm，携带BBR3的氮气流量为220sccm，氮气的流量为15S/M；
6)Deposition沉积，时间为20分钟，其余条件和上一步的一样；
7)HeatUp2二次加热氧化，第一区到第五区的温度分别是962℃、962℃、960℃、960℃和958℃，等待炉口温度达到961℃后继续进行下一步；
8)Driver-in推进，关闭氧气和硼源，推进10分钟；
9)Postpurge后沉积，五个温区温度都降为800度，时间为20分钟，直到中心温区降为875度；
10)PostOX后氧化，氮气流量为5S/M，氧气浓度为10S/M，携带BBR3的氮气流量为350sccm；
11)Waitpurged等待吹扫完成，是一个吹扫和降温的过程，五个区的温度都降为750度，等到第三温区温度降为785度时，跳到下一步；
12)Cooldown冷却，时间很短，5秒，氮气流量为15S/M；
13)Paddlein进桨，桨以1000mm/min的速度向舟移动2600mm，氮气流量为4S/M；
14)PaddleOut出桨，时间为10分钟，桨以600mm/min的速度移动，直到桨移动到距离原点10mm的位置；
15)End结束工艺。
综上所述，利用本申请实施例提供的上述方法，能够在低成本的前提下，降低表面浓度，减小死层影响，从而提高少子寿命，提高电池转化效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，包括：
加热晶体硅太阳能电池；
在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子；
在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子；
对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进；
对所述晶体硅太阳能电池进行后沉积和后氧化；
对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温。
2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，所述对所述晶体硅太阳能电池进行二次加热氧化并推进为：
设置第一区的温度为962℃，第二区的温度为962℃，第三区的温度为960℃，第四区的温度为960℃，第五区的温度为958℃，进行二次加热氧化，直到炉口温度达到961℃。
3.根据权利要求2所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，所述推进过程持续10分钟。
4.根据权利要求2-3任一项所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，所述加热晶体硅太阳能电池为：
设置所述第一区的温度为850℃，所述第二区的温度为851℃，所述第三区的温度为849℃，所述第四区的温度为847℃，所述第五区的温度为845℃，并设置氮气流量为15S/min，进行加热，直到所述炉口温度达到847℃。
5.根据权利要求4所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，所述在所述晶体硅太阳能电池表面预沉积硼原子为：
设置氧气流速为70sccm，携带BBr3的氮气的流量为220sccm，氮气的流量15S/min。
6.根据权利要求5所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，所述在所述晶体硅太阳能电池表面沉积硼原子的持续时间为20分钟。
7.根据权利要求6所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，
所述对所述晶体硅太阳能电池进行后沉积为：
设置所述第一区、所述第二区、所述第三区、所述第四区和所述第五区的温度为800℃，进行后沉积，持续时间为20分钟。
8.根据权利要求7所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，
所述对所述晶体硅太阳能电池进行后氧化为：
设置氮气流量为5S/min，氧气浓度为10S/min，携带BBr3的氮气流量为350sccm。
9.根据权利要求7所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，所述对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温为：
设置所述第一区、所述第二区、所述第三区、所述第四区和所述第五区的温度为750℃，进行吹扫和降温，直到所述第三区的温度降为785℃。
10.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池硼扩散的方法，其特征在于，在所述对所述晶体硅太阳能电池进行吹扫和降温之后，还包括：
设置氮气流量为4S/min且持续5秒的冷却过程。
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