CN109308995A - 一种太阳能电池片扩散工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池片扩散工艺,其特征在于，包括步骤：将硅片进行清洗、制绒处理，再放入扩散炉；将扩散炉温度加热至设定的第一温度，稳定后通入氧气，进行第一次氧化反应；温度加热至设定的第二温度，稳定后通入氧气、三氯氧磷，进行第一次扩散反应；温度加热至设定的第三温度，稳定后进行第二次扩散反应；温度加热至设定的第四温度，稳定后进行第二次氧化反应；温度进行冷却至第五温度，稳定后通入氧气、三氯氧磷，保持设定的第五时间；停止通入三氯氧磷，继续通入氧气，将扩散炉降温退火，退火后取出硅片即可。本发明在扩散工艺中，杂质P的扩散深度较浅，使硅表面形成重掺杂N+区域，增大电池片短路电流，提高电池转换效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池片领域，尤其涉及一种太阳能电池片扩散工艺。
背景技术
太阳能电池是一种可以将光能直接转换为电能的器件，由于其应用具有清洁、环保、无污染的优点，因此备受关注，正逐步成为有希望取代传统能源的最佳新能源。
在众多种类的太阳能电池中，多晶硅太阳能电池价格较低且转换效率较高，在光伏市场中占据了绝对的主导地位。随着光伏行业竞争加剧，各太阳能电池生产厂家都在想尽办法提升电池的转换效率。其中，提升方块电阻是其中一个重要方向，这是由于高方阻可获得较低的表面杂质浓度，有效地降低表面的杂质复合中心浓度，提高表面少子的存活率，增强少子对短波的响应，如此便能有效地增加电池的短路电流Isc和开路电压Voc，从而达到提高电池效率的目的。但是，单纯提升方块电阻也是不可取的，因为方阻升高会导致串联升高，填充因子下降，反而使电池转换效率下降。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种太阳能电池片扩散工艺，本发明在扩散工艺中，杂质P的扩散深度较浅，使硅表面形成重掺杂的N+区域，与电极形成好的欧姆接触，增大电池片的短路电流，提高电池转换效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种太阳能电池片扩散工艺，包括如下步骤：
（1）将硅片进行清洗、制绒处理；
（2）将硅片放入扩散炉；
（3）将扩散炉温度加热至设定的第一温度，待加热的温度值稳定在第一温度的范围值后通入氧气，并保持设定的第一时间，对硅片表面进行第一次氧化反应；
（4）将扩散炉温度加热至设定的第二温度，待加热的温度值稳定在第二温度的范围值后通入氧气、三氯氧磷，并保持设定的第二时间，在硅片表面进行第一次扩散反应；
（5）将扩散炉温度加热至设定的第三温度，待加热的温度值稳定在第三温度的范围值后保持设定的第三时间，在硅片表面进行第二次扩散反应；
（6）将扩散炉温度加热至设定的第四温度，待加热的温度值稳定在第四温度的范围值后保持设定的第四时间，在硅片表面进行第二次氧化反应；
（7）将扩散炉温度进行冷却至第五温度，待冷却的温度值稳定在第五温度的范围值后通入氧气、三氯氧磷，并保持设定的第五时间；
（8）停止通入三氯氧磷，继续通入氧气，然后将扩散炉降温退火，退火后取出硅片即可。
在本发明一个较佳实施例中，所述的步骤（3）中的第一温度到800℃-820℃，第一时间为13min-15min，氧气通入流量为100-500sccm。
在本发明一个较佳实施例中，所述的步骤（4）中的第二温度到830℃-840℃，第二时间为10min-12min，氧气通入流量为90-400sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
在本发明一个较佳实施例中，所述的步骤（5）中的第三温度为850℃-860℃，第三时间为7min-9min，氧气通入流量为80-300sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
在本发明一个较佳实施例中，所述的步骤（6）中的第四温度为870-880℃，第四时间为4min-6min，氧气通入流量为70-300sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
在本发明一个较佳实施例中，所述的步骤（7）中的第五温度为800-840℃，第四时间为4min-6min，氧气通入流量为70-300sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
在本发明一个较佳实施例中，所述的步骤（8）中氧气通入流量为400-800sccm，退火时间为30-50min。
在本发明一个较佳实施例中，所述太阳能电池片为多晶硅片。
本发明的有益效果是：本发明的一种太阳能电池片扩散工艺 ，本发明在扩散工艺中，杂质P的扩散深度较浅，使硅表面形成重掺杂的N+区域，与银电极易于形成好的欧姆接触，增大电池片的短路电流，该工艺具有无需增加工序，成本较低，能够增加晶体硅太阳电池的转换效率。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例包括：
实施例1：
一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将硅片进行清洗、制绒处理；
（2）将硅片放入扩散炉；
（3）将扩散炉温度加热至设定的第一温度800℃，待加热的温度值稳定在第一温度800℃后通入氧气，并保持设定的第一时间15min，氧气通入流量为100sccm，对硅片表面进行第一次氧化反应；
（4）将扩散炉温度加热至设定的第二温度830℃，待加热的温度值稳定在第二温度830℃后通入氧气、三氯氧磷，并保持设定的第二时间12min，氧气通入流量为90sccm，三氯氧磷流量为1000sccm，在硅片表面进行第一次扩散反应；
（5）将扩散炉温度加热至设定的第三温度850℃，待加热的温度值稳定在第三温度850℃后保持设定的第三时间9min，氧气通入流量为80sccm，三氯氧磷流量为1000sccm，在硅片表面进行第二次扩散反应；
（6）将扩散炉温度加热至设定的第四温度870℃，待加热的温度值稳定在第四温度870℃后保持设定的第四时间6min，氧气通入流量为70sccm，三氯氧磷流量为1000sccm，在硅片表面进行第二次氧化反应；
（7）将扩散炉温度进行冷却至第五温度800℃，待冷却的温度值稳定在第五温度800℃后通入氧气、三氯氧磷，氧气通入流量为70sccm，三氯氧磷流量为1000sccm，并保持设定的第五时间6min；
（8）停止通入三氯氧磷，继续通入氧气，氧气通入流量为400sccm，将扩散炉降温退火，退火时间为50min，退火后取出硅片即可。
所述太阳能电池片为多晶硅片。
实施例2：
一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将硅片进行清洗、制绒处理；
（2）将硅片放入扩散炉；
（3）将扩散炉温度加热至设定的第一温度810℃，待加热的温度值稳定在第一温度810℃后通入氧气，并保持设定的第一时间14min，氧气通入流量为300sccm，对硅片表面进行第一次氧化反应；
（4）将扩散炉温度加热至设定的第二温度835℃，待加热的温度值稳定在第二温度835℃后通入氧气、三氯氧磷，并保持设定的第二时间11min，氧气通入流量为250sccm，三氯氧磷流量为1300sccm，在硅片表面进行第一次扩散反应；
（5）将扩散炉温度加热至设定的第三温度855℃，待加热的温度值稳定在第三温度855℃后保持设定的第三时间8min，氧气通入流量为190sccm，三氯氧磷流量为1300sccm，在硅片表面进行第二次扩散反应；
（6）将扩散炉温度加热至设定的第四温度875℃，待加热的温度值稳定在第四温度875℃后保持设定的第四时间5min，氧气通入流量为180sccm，三氯氧磷流量为1300sccm，在硅片表面进行第二次氧化反应；
（7）将扩散炉温度进行冷却至第五温度820℃，待冷却的温度值稳定在第五温度820℃后通入氧气、三氯氧磷，氧气通入流量为180sccm，三氯氧磷流量为1300sccm，并保持设定的第五时间5min；
（8）停止通入三氯氧磷，继续通入氧气，氧气通入流量为600sccm，将扩散炉降温退火，退火时间为40min，退火后取出硅片即可。
所述太阳能电池片为多晶硅片。
实施例3：
一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将硅片进行清洗、制绒处理；
（2）将硅片放入扩散炉；
（3）将扩散炉温度加热至设定的第一温度820℃，待加热的温度值稳定在第一温度820℃后通入氧气，并保持设定的第一时间13min，氧气通入流量为100sccm，对硅片表面进行第一次氧化反应；
（4）将扩散炉温度加热至设定的第二温度840℃，待加热的温度值稳定在第二温度840℃后通入氧气、三氯氧磷，并保持设定的第二时间10min，氧气通入流量为400sccm，三氯氧磷流量为1500sccm，在硅片表面进行第一次扩散反应；
（5）将扩散炉温度加热至设定的第三温度860℃，待加热的温度值稳定在第三温度860℃后保持设定的第三时间7min，氧气通入流量为300sccm，三氯氧磷流量为1500sccm，在硅片表面进行第二次扩散反应；
（6）将扩散炉温度加热至设定的第四温度880℃，待加热的温度值稳定在第四温度880℃后保持设定的第四时间4min，氧气通入流量为300sccm，三氯氧磷流量为1500sccm，在硅片表面进行第二次氧化反应；
（7）将扩散炉温度进行冷却至第五温度840℃，待冷却的温度值稳定在第五温度840℃后通入氧气、三氯氧磷，氧气通入流量为300sccm，三氯氧磷流量为1500sccm，并保持设定的第五时间4min；
（8）停止通入三氯氧磷，继续通入氧气，氧气通入流量为800sccm，将扩散炉降温退火，退火时间为30min，退火后取出硅片即可。
所述太阳能电池片为多晶硅片。
本发明的一种太阳能电池片扩散工艺 ，本发明在扩散工艺中，杂质P的扩散深度较浅，使硅表面形成重掺杂的N+区域，与银电极易于形成好的欧姆接触，增大电池片的短路电流，该工艺具有无需增加工序，成本较低，能够增加晶体硅太阳电池的转换效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将硅片进行清洗、制绒处理；
（2）将硅片放入扩散炉；
（3）将扩散炉温度加热至设定的第一温度，待加热的温度值稳定在第一温度的范围值后通入氧气，并保持设定的第一时间，对硅片表面进行第一次氧化反应；
（4）将扩散炉温度加热至设定的第二温度，待加热的温度值稳定在第二温度的范围值后通入氧气、三氯氧磷，并保持设定的第二时间，在硅片表面进行第一次扩散反应；
（5）将扩散炉温度加热至设定的第三温度，待加热的温度值稳定在第三温度的范围值后保持设定的第三时间，在硅片表面进行第二次扩散反应；
（6）将扩散炉温度加热至设定的第四温度，待加热的温度值稳定在第四温度的范围值后保持设定的第四时间，在硅片表面进行第二次氧化反应；
（7）将扩散炉温度进行冷却至第五温度，待冷却的温度值稳定在第五温度的范围值后通入氧气、三氯氧磷，并保持设定的第五时间；
（8）停止通入三氯氧磷，继续通入氧气，然后将扩散炉降温退火，退火后取出硅片即可。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于：所述的步骤（3）中的第一温度到800℃-820℃，第一时间为13min-15min，氧气通入流量为100-500sccm。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于：所述的步骤（4）中的第二温度到830℃-840℃，第二时间为10min-12min，氧气通入流量为90-400sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于：所述的步骤（5）中的第三温度为850℃-860℃，第三时间为7min-9min，，氧气通入流量为80-300sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于：所述的步骤（6）中的第四温度为870-880℃，第四时间为4min-6min，，氧气通入流量为70-300sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于：所述的步骤（7）中的第五温度为800-840℃，第五时间为4min-6min，，氧气通入流量为70-300sccm，三氯氧磷流量为1000-1500sccm。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于：所述的步骤（8）中氧气通入流量为400-800sccm，退火时间为30-50min。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片扩散工艺，其特征在于，所述太阳能电池片为多晶硅片。
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| CN114744072A (zh) * | 2021-01-07 | 2022-07-12 | 徐州中辉光伏科技有限公司 | 一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺 |
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| CN114744072A (zh) * | 2021-01-07 | 2022-07-12 | 徐州中辉光伏科技有限公司 | 一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺 |
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