CN107394012A - 一种硅片激光掺杂se的扩散工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅片激光掺杂SE的扩散工艺，所述工艺是在硅片表面形成扩散第一层磷层和扩散第二层磷层后，增加附磷层沉积处理而在扩散后硅表面形成附磷层。该附磷层不仅解决了激光烧蚀的PSG浓度不够问题，同时附磷层在后续的洗磷工艺中很容易除去，即在发射极仍然保持是低表面浓度，轻掺杂区域，因此能有效解决激光掺杂时因PSG浓度低造成欧姆接触不良填充因子降低的问题。

Description

一种硅片激光掺杂SE的扩散工艺
技术领域
本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种用于硅片激光掺杂SE的扩散工艺。
背景技术
目前的太阳能电池技术领域，高效电池技术应用不断进步，例如PERC等高效电池，其电池的转换效率不断的在提升，在不断叠加技术当中，其中之一可以利用激光进行掺杂，制备选择性发射电极(SE)电池。制备SE电池主要具有两个特征：1)金属栅线与硅片接触区域为重掺杂区，其可以形成良好的欧姆接触，改善填充因子；2)受光区域为轻掺杂区，其可以改善短波的响应，低的表面浓度减少了少子的复合，从而提升了开路电压和短路电流。激光磷硅玻璃掺杂法是近期研究较多的SE新技术，它主要是用磷硅玻璃(PSG)作为磷源，采用激光烧蚀的方式形成重掺，该技术的特点是工艺流程简单，易于实现。但目前存在的缺点是：因硅片受光区域为轻掺杂区，所以扩散工艺必须使用高方阻工艺，而越是高方阻工艺其表面的PSG越少，再激光烧蚀时，因PSG较少，不能形成良好的重掺杂，从而导致欧姆接触不好，填充因子下降，电池效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：在SE技术当中，越高的方阻其开压和电流越高，但是越高的方阻其扩散的磷源越少，在激光烧蚀时会因为磷源的不够导致烧蚀区域并未形成良好的重掺杂，从而导致欧姆接触不好，填充因子下降，电池效率降低，为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种硅片激光掺杂SE的扩散工艺，以解决现有激光SE技术中扩散工艺高方阻导致硅片表面PSG浓度不够，最终造成硅片重掺杂区域的欧姆接触不良的技术问题，
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硅片激光掺杂SE的扩散工艺，所述硅片的制备工艺过程，包括对硅片依次进行清洗、扩散、激光掺杂、洗磷、背钝化、硅片正面镀膜、硅片背面镀膜、激光开孔和丝网印刷，所述扩散工艺具有如下步骤：
1、将清洗过后的硅片放于石英舟上推入扩散炉内，将炉内温度升至750～800℃；
2、在扩散炉内对硅片表面进行前氧化预处理，处理时间为3～15min；
3、向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行第一层磷源的沉积，沉积时间为5～20min，形成扩散第一层磷层，同时将炉内温度升至780～800℃；
4、停止通入携带POCl3的氮气，并将扩散炉内的温度升至800～900℃，对硅片作高温推进处理，推进时间为3～15min；
5、再次向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行第二层磷源的沉积，沉积时间为5～20min，形成扩散第二层磷层，炉内温度升至810～910℃；
6、停止通入携带POCl3的氮气，并将扩散炉内的温度升至820～920℃，对硅片作高温推进处理，推进时间为3～15min；
7、在扩散炉内对硅片表面进行后氧化处理，处理时间为3～15min；
8、附磷层沉积：向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行磷源的沉积，沉积时间为5～20min，形成附磷层，同时将炉内温度下降至700～810℃；
9、扩散炉内停止通入携带POCl3的氮气，对所述的硅片进行氮气吹扫；
10、扩散处理结束，将石英舟推出扩散炉，取出设于石英舟上的硅片。
本发明的有益效果是：本发明的扩散工艺采用多步进行扩散，并在正常扩散步骤后，增加附磷层沉积处理而在硅片外表面形成附磷层，其作用是解决了后续工艺中，在制备高方阻时激光烧蚀的PSG浓度不够的问题，也即解决了高方阻选择性发射电极电池欧姆接触不良的问题。
附图说明
图1是本发明中扩散工艺处理后所得硅片的结构示意图。
具体实施方式
一种硅片激光掺杂SE的扩散工艺，所述硅片的制备工艺过程：包括对硅片依次进行清洗、扩散、激光掺杂、洗磷、背钝化、硅片正面镀膜、硅片背面镀膜、激光开孔和丝网印刷。
其中扩散工艺具有如下步骤：
1、将清洗过后的硅片放于石英舟上推入扩散炉内，炉内温度升至770℃；
2、在扩散炉内对硅片表面进行前氧化预处理，处理时间为10min；
3、向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行第一层磷源的沉积，沉积时间为10min，同时将炉内温度升至790℃；
4、停止通入携带POCl3的氮气，并将扩散炉内的温度升至830℃，对硅片作高温推进处理，推进时间为8min；
5、再次向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行第二层磷源的沉积，沉积时间为10min，温度升至860℃；
6、停止通入携带POCl3的氮气，并将扩散炉内的温度升至890℃，对硅片作高温推进处理，推进时间为10min；
7、在扩散炉内对硅片表面进行后氧化处理，处理时间为10min；
8、附磷层沉积：向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行磷源的沉积，沉积时间为12min，炉内温度下降至750℃；
9、扩散炉内停止携带POCl3的氮气的通入，对所述的硅片进行氮气吹扫；
10、扩散结束，将石英舟推出扩散炉，取出设于石英舟上的硅片。
如图1所示，经过上述扩散处理后的硅片，从内到外依次形成扩散第一层磷层、扩散第二层磷层以及附磷层，该附磷层不仅解决了激光烧蚀的PSG浓度不够问题，同时附磷层在后续的洗磷工艺中很容易除去，即在发射极仍然保持是低表面浓度，轻掺杂区域，因此能有效解决激光掺杂时因PSG浓度低造成欧姆接触不良填充因子降低的问题。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.一种硅片激光掺杂SE的扩散工艺，所述硅片的制备工艺过程，包括对硅片依次进行清洗、扩散、激光掺杂、洗磷、背钝化、硅片正面镀膜、硅片背面镀膜、激光开孔和丝网印刷，其特征是：所述扩散工艺具有如下步骤：
1、将清洗过后的硅片放于石英舟上推入扩散炉内，将炉内温度升至750～800℃；
2、在扩散炉内对硅片表面进行前氧化预处理，处理时间为3～15min；
3、向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行第一层磷源的沉积，沉积时间为5～20min，形成扩散第一层磷层，同时将炉内温度升至780～800℃；
4、停止通入携带POCl3的氮气，并将扩散炉内的温度升至800～900℃，对硅片作高温推进处理，推进时间为3～15min；
5、再次向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行第二层磷源的沉积，沉积时间为5～20min，形成扩散第二层磷层，炉内温度升至810～910℃；
6、停止通入携带POCl3的氮气，并将扩散炉内的温度升至820～920℃，对硅片作高温推进处理，推进时间为3～15min；
7、在扩散炉内对硅片表面进行后氧化处理，处理时间为3～15min；
8、附磷层沉积：向扩散炉通入携带POCl3的氮气进行磷源的沉积，沉积时间为5～20min，形成附磷层，同时将炉内温度下降至700～810℃；
9、扩散炉内停止通入携带POCl3的氮气，对所述的硅片进行氮气吹扫；
10、扩散处理结束，将石英舟推出扩散炉，取出设于石英舟上的硅片。
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