CN109873042B - 一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺 - Google Patents

一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN109873042B
CN109873042B CN201910246123.6A CN201910246123A CN109873042B CN 109873042 B CN109873042 B CN 109873042B CN 201910246123 A CN201910246123 A CN 201910246123A CN 109873042 B CN109873042 B CN 109873042B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diffusion
keeping
introducing
boat
cooling
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.)
Active
Application number
CN201910246123.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109873042A (zh
Inventor
林佳继
张耀
刘群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Laplace New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Laplace Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Laplace Energy Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Laplace Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201910246123.6A priority Critical patent/CN109873042B/zh
Publication of CN109873042A publication Critical patent/CN109873042A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109873042B publication Critical patent/CN109873042B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，包括步骤：(1)、将制绒的硅片装入密舟中，炉管采用低压扩散方式并将密舟推入内部温度为850～880℃的扩散炉石英管中，并通入氧气，保持15～25min；(2)、降温至760～820℃，并保持通入大氮，同时通入O2，POCl3保持5～10min；(3)、降温至750～800℃，并保持通入大氮，同时通入携带PoCl3N2的小氮，以及O2，保持5～10min；(4)、降温至650～700℃利用金属离子在低温下在硅体内和磷扩散层中的分凝系数之间的差异实现分凝吸杂。本发明低压水平扩散能够增加扩散产能、降低工艺气体成本、提高扩散方阻的均匀性和重复性。

Description

一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺。
背景技术
目前P型单多晶PERC电池片技术已成为市场上的主流，而选择性发射极技术(selective emitter，SE)因其提高转化效率、与电池片产线兼容强的优势，给PERC电池片发展有了更多上升的空间。目前各大厂家基本采用激光掺杂制备选择性发射极太阳电池，既降低了硅片和电极之间的接触电阻提高填充因子，又降低了表面的复合，提高了少子寿命，能实现电池片量产效率稳定提升0.3％～0.4％。
目前虽然对激光掺杂选择性发射极太阳电池的理论研究和实验的报道很多，但是在实际的大规模生产中，仍然存在着扩散高方阻的均匀性、轻重掺杂区方块电阻匹配等问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺。
为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，包括以下步骤：
(1)、将制绒的硅片装入密舟中，炉管采用低压扩散方式并将密舟推入内部温度为850～880℃的扩散炉石英管中，并通入氧气，保持15～25min；
(2)、降温至760～820℃，并保持通入大氮，同时通入O2，POCl3保持5～10min；
(3)、降温至750～800℃，并保持通入大氮，同时通入携带PoCl3N2的小氮，以及O2，保持5～10min；
(4)、降温至650～700℃利用金属离子在低温下在硅体内和磷扩散层中的分凝系数之间的差异实现分凝吸杂。
较佳地，所述步骤(1)中低压扩散方式中的压力为50～100mbar。
较佳地，每个密舟中所放的硅片为1600～2000片。
较佳地，每个密舟中所放的硅片为1800片。
采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明通过组合衔接和优化多种扩散步骤，并给出了目前行业内单/多晶硅选择发射极电池扩散温度时间和气体流量等参数的最优化窗口值。本发明适用产品多，经验证在黑硅、单晶(普通&PERC)以及多晶以及N型PERT和TopCon电池上均有效率提升。另外本发明采用低压水平扩散能够增加扩散产能、降低工艺气体成本、提高扩散方阻的均匀性和重复性。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。
参照图1，本发明提供一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，包括以下步骤：
(1)、将制绒的硅片装入密舟中，炉管采用低压扩散方式并将密舟推入内部温度为850～880℃的扩散炉石英管中，并通入氧气，保持15～25min；
(2)、降温至760～820℃，并保持通入大氮，同时通入O2，POCl3保持5～10min；
(3)、降温至750～800℃，并保持通入大氮，同时通入携带PoCl3N2的小氮，以及O2，保持5～10min；
(4)、降温至650～700℃利用金属离子在低温下在硅体内和磷扩散层中的分凝系数之间的差异实现分凝吸杂。
所述步骤(1)中低压扩散方式中的压力为50～100mbar。
所述每个密舟中所放的硅片为1600～2000片。
所述每个密舟中所放的硅片为1800片。
本发明在低压扩散炉石英管中使用水平密舟装载硅片，在进舟升温之后，将炉管内压力控制在50～100mbar，升温后通入氧气进行前氧化过程(对应步骤(1))，然后降温之后，进行一次沉积(对应步骤(2))、二次沉积(对应步骤(3))最后降温吸杂处理(对应步骤(4))之后，出舟完成本发明的扩散工艺。
本发明增设了前氧化步骤，使得在P沉积前，在硅片表面形成一层SiO2，作为P扩散的掩蔽层，以及P源储备层。在沉积过程中P先在SiO2中沉积，然后向硅基中扩散，这样得到的PN结为浅结低表面浓度，可有效改善电池短波响应，同时PSG中保持了大量的P，激光掺杂后可以有效提高重扩区浓度，重掺杂区的掺杂浓度差形成高低结，进一步提高电池的开路电压。
实施例1：
一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，包括以下步骤：
(1)、将制绒的硅片1600片/管装入密舟中，炉管采用低压扩散方式并将密舟推入内部温度为850℃的扩散炉石英管中，并通入氧气，保持15min；
(2)、降温至760℃，并保持通入大氮，同时通入O2，POCl3保持5min；
(3)、降温至750℃，并保持通入大氮，同时通入携带PoCl3N2的小氮，以及O2，保持5min；
4)、降温至650℃利用金属离子在低温下在硅体内和磷扩散层中的分凝系数之间的差异实现分凝吸杂。
实施例2：
一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，包括以下步骤：
(1)、将制绒的硅片1800片/管装入密舟中，炉管采用低压扩散方式并将密舟推入内部温度为865℃的扩散炉石英管中，并通入氧气，保持20min；
(2)、降温至790℃，并保持通入大氮，同时通入O2，POCl3保持7.5min；
(3)、降温至775℃，并保持通入大氮，同时通入携带PoCl3N2的小氮，以及O2，保持7.5min；
4)、降温至675℃利用金属离子在低温下在硅体内和磷扩散层中的分凝系数之间的差异实现分凝吸杂。
实施例3：
一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，包括以下步骤：
(1)、将制绒的硅片2000片/管装入密舟中，炉管采用低压扩散方式并将密舟推入内部温度为880℃的扩散炉石英管中，并通入氧气，保持25min；
(2)、降温至820℃，并保持通入大氮，同时通入O2，POCl3保持10min；
(3)、降温至800℃，并保持通入大氮，同时通入携带PoCl3N2的小氮，以及O2，保持10min；
4)、降温至700℃利用金属离子在低温下在硅体内和磷扩散层中的分凝系数之间的差异实现分凝吸杂。
通过上述实施例1～3，可以得出本发明采用低压水平扩散能够增加扩散产能、降低工艺气体成本、提高扩散方阻的均匀性和重复性；通过组合衔接和优化多种扩散步骤，并给出了目前行业内单/多晶硅选择发射极电池扩散温度时间和气体流量等参数的最优化窗口值。本发明适用产品多，经验证在黑硅、单晶(普通&PERC)以及多晶以及N型PERT和TopCon电池上均有效率提升。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将制绒的硅片装入密舟中，炉管采用低压扩散方式并将密舟推入内部温度为850～880℃的扩散炉石英管中，并通入氧气，保持15～25min；
(2)降温至760～820℃，并保持通入大氮，同时通入O2，POCl3保持5～10min；
(3)降温至750～800℃，并保持通入大氮，同时通入携带PoCl3N2的小氮，以及O2，保持5～10min；
(4)降温至650～700℃利用金属离子在低温下在硅体内和磷扩散层中的分凝系数之间的差异实现分凝吸杂；
所述步骤(1)中低压扩散方式中的压力为50～100mbar。
2.根据权利要求1所述的适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，其特征在于，每个密舟中所放的硅片为1600～2000片。
3.根据权利要求2所述的适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺，其特征在于，每个密舟中所放的硅片为1800片。
CN201910246123.6A 2019-03-28 2019-03-28 一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺 Active CN109873042B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910246123.6A CN109873042B (zh) 2019-03-28 2019-03-28 一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910246123.6A CN109873042B (zh) 2019-03-28 2019-03-28 一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109873042A CN109873042A (zh) 2019-06-11
CN109873042B true CN109873042B (zh) 2020-09-25

Family

ID=66921577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910246123.6A Active CN109873042B (zh) 2019-03-28 2019-03-28 一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109873042B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111508829B (zh) * 2020-04-27 2022-04-08 徐州谷阳新能源科技有限公司 一种能够匹配se+碱抛的单晶硅电池片扩散提效工艺
CN114447140A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 山西潞安太阳能科技有限责任公司 一种单晶太阳能电池片的扩散工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105261670A (zh) * 2015-08-31 2016-01-20 湖南红太阳光电科技有限公司 晶体硅电池的低压扩散工艺
CN106206847A (zh) * 2016-08-10 2016-12-07 横店集团东磁股份有限公司 一种基于低压扩散炉的超低浓度POCl3高温扩散方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPP437598A0 (en) * 1998-06-29 1998-07-23 Unisearch Limited A self aligning method for forming a selective emitter and metallization in a solar cell
CN104393107B (zh) * 2014-10-27 2016-08-17 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种高方阻晶体硅电池低压扩散工艺
CN107681022A (zh) * 2017-09-29 2018-02-09 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 一种晶体硅小绒面结构低压氧化工艺
CN108258083A (zh) * 2018-01-19 2018-07-06 常州亿晶光电科技有限公司 一种硅片激光掺杂se的制备工艺
CN109285766B (zh) * 2018-09-27 2020-09-04 嘉兴金瑞光伏科技有限公司 低压扩散炉低压扩散工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105261670A (zh) * 2015-08-31 2016-01-20 湖南红太阳光电科技有限公司 晶体硅电池的低压扩散工艺
CN106206847A (zh) * 2016-08-10 2016-12-07 横店集团东磁股份有限公司 一种基于低压扩散炉的超低浓度POCl3高温扩散方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109873042A (zh) 2019-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108963005B (zh) 一种新型复合结构全背面异质结太阳电池及制备方法
CN109065639A (zh) N型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件
CN102959738A (zh) 制造太阳能电池的发射极区域的方法
CN112054090A (zh) 一种叠加tco透明导电薄膜的高效双面topcon电池工艺
CN101414647A (zh) 一种高效太阳能电池局域深浅结扩散方法
CN109873042B (zh) 一种适用于选择发射极太阳能电池扩散工艺
JP2012506629A (ja) 半導体デバイス製造方法、半導体デバイス、及び半導体デバイス製造設備
CN218414591U (zh) 太阳能电池
CN111477720A (zh) 一种钝化接触的n型背结太阳能电池及其制备方法
AU2021426616A1 (en) Boron diffusion method suitable for hbc battery
CN113903833A (zh) 一种TOPCon电池LPCVD工艺
CN218585997U (zh) 一种p型硅的太阳能电池
CN115411151A (zh) 一种新型太阳能电池及其制作方法
CN114267753A (zh) 一种TOPCon太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN111416011A (zh) 一种p型PERC晶硅太阳电池及制备方法
CN113594299B (zh) 一种n型硅片p++结构的制作工艺
US9559221B2 (en) Solar cell production method, and solar cell produced by same production method
CN102306664B (zh) 一种发射极上黑硅结构的太阳能电池及其制备方法
CN112466996A (zh) 太阳能电池及形成方法
CN102800739B (zh) 一种选择性发射极单晶硅太阳电池的制备方法
CN112271237B (zh) 一种TOPCon太阳能电池原位掺杂钝化层的制备方法和系统
CN111200038A (zh) 一种TopCon结构太阳能电池制备方法
CN110047972A (zh) 一种新型多晶硅掺杂p扩散制备工艺方法
CN113808927A (zh) 一种TOPCon电池磷扩散工艺
CN111564520A (zh) 一种用于太阳能电池制作的掺杂方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 518000 No.1, Jikang Road, Kengzi street, Pingshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee after: Laplace New Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 518000 No.1, Jikang Road, Kengzi street, Pingshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SHENZHEN LAPLACE ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder