CN107895691B - 一种提升光伏电池扩散制结效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏电池生产领域。一种提升光伏电池扩散制结效率的方法，对硅片进行氧化后，首先进行较低温度的大流量沉积，然后采用较高温度的大流量推进，提高PN结深度，然后采用三次较高温度的小流量沉积和推进，在硅片表面形成渐变场浓度梯度更陡的磷扩散。本发明通过渐变场钝化效应来降低表面复合速率，实现后可以提升效率至少0.07%，同时扩散均匀性改善，对于组件抗PID也有所提升。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池生产领域。
背景技术
扩散制结工艺是电池制造过程的关键工序，主要作用在于形成PN结，通过内置电场收集光生载流子。目前扩散工艺包括普通扩散与低压扩散。由于工艺流程本身的问题，不易做到浅结低表面浓度的结构，由此提效存在一定的困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何通过沉积推进来降低表面复合速率，同时提高光伏电池的效率。
本发明所采用的技术方案是：一种提升光伏电池扩散制结效率的方法，按照如下的步骤进行
步骤一、保持氮气流量7slm，将携带硅片的石英舟以35cm/min的速度进入充满氮气的石英炉管中，关闭炉门，以10℃/min的升温速率升温至780℃，保温2分钟，保持氮气流量7slm，氧气流量2slm，保温5分钟；
步骤二、第一次沉积，保持温度810℃，保持氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm，氧气流量1.16slm，沉积时间为7分钟；第一次推进，以10℃/min的升温速率升温到830 ℃，保持氮气流量7slm、氧气流量为2.9slm，推进时间为6min；
步骤三、第二次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为3min；第二次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为3min；
步骤四、第三次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为1min；第三次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为1min；
步骤五、第四次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为1min；第四次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为1min；
步骤六、以10℃/min的降温速率将温度降到780℃，保持氮气流量7slm，以40cm/min速度出舟。
本发明的有益效果是：对硅片进行氧化后，首先进行较低温度的大流量沉积，然后采用较高温度的大流量推进，提高PN结深度，然后采用三次较高温度的小流量沉积和推进，在硅片表面形成渐变场浓度梯度更陡的磷扩散。本发明通过渐变场钝化效应来降低表面复合速率，实现后可以提升效率至少0.07%，同时扩散均匀性改善，对于组件抗PID也有所提升。
具体实施方式
一种提升光伏电池扩散制结效率的方法，按照如下的步骤进行
步骤一、保持氮气流量7slm，将携带硅片的石英舟以35cm/min的速度进入充满氮气的石英炉管中，关闭炉门，以10℃/min的升温速率升温至780℃，保温2分钟，保持氮气流量7slm，氧气流量2slm，保温5分钟；通过沉积前氧化使后续磷源在硅片表面充分堆积。
步骤二、第一次沉积，保持温度810℃，保持氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm，氧气流量1.16slm，沉积时间为7分钟；第一次推进，以10℃/min的升温速率升温到830 ℃，保持氮气流量7slm，氧气流量为2.9slm，推进时间为6min；此步骤中主要控制结的深度与掺杂浓度的大小，因此采用较低温度的沉积和较高温度的推进，并采用大流量形成较大的掺杂浓度，使磷源在硅片表面更深层形成PN结，提高光伏电池的效率。
步骤三、第二次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为3min；第二次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为3min；
步骤四、第三次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为1min；第三次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为1min；
步骤五、第四次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为1min；第四次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为1min；
通过后续三次等温并且较高温度的沉积和推进，形成表面渐变场，采用较短的时间使渐变场浓度梯度更陡，更易收集光生载流子，有效提高对太阳光的吸收效率，降低表面复合速率。
步骤六、以10℃/min的降温速率将温度降到780℃，保持氮气流量7slm，以40cm/min速度出舟。降温后保温出炉，相等于直接对硅片进行了热处理，使四次沉积和推进的中间截面更融合，提高了光伏电池的扩散均匀性。
Claims (1)
1.一种提升光伏电池扩散制结效率的方法，其特征在于：按照如下的步骤进行
步骤一、保持氮气流量7slm，将携带硅片的石英舟以35cm/min的速度进入充满氮气的石英炉管中，关闭炉门，以10℃/min的升温速率升温至780℃，保温2分钟，保持氮气流量7slm，氧气流量2slm，保温5分钟；
步骤二、第一次沉积，保持温度810℃，保持氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm，氧气流量1.16slm，沉积时间为7分钟；第一次推进，以10℃/min的升温速率升温到830 ℃，保持氮气流量7slm、氧气流量为2.9slm，推进时间为6min；
步骤三、第二次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为3min；第二次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为3min；
步骤四、第三次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为1min；第三次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为1min；
步骤五、第四次沉积，保持温度830℃，氮气流量7slm，三氯化氧磷流量1.45slm、氧气流量为1.16slm，沉积时间为1min；第四次推进，保持温度830℃，氮气流量7slm，氧气流量为1.5slm，推进时间为1min；
步骤六、以10℃/min的降温速率将温度降到780℃，保持氮气流量7slm，以40cm/min速度出舟。
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