CN113284794B - 一种硅基底的掺杂方法、太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种硅基底的掺杂方法、太阳能电池及其制作方法，涉及光伏技术领域，以提高硅片的方阻均匀性，继而提高所制作的太阳能电池的性能。该硅基底的掺杂方法包括如下步骤：提供一硅基底；在硅基底的表面沉积层叠的掺杂材料层；其中，掺杂材料层包括：常压环境沉积的第一掺杂材料层和负压环境沉积的第二掺杂材料层；将掺杂材料层所含有的掺杂材料推进到硅基底中，形成扩散层。本发明提供的硅基底的掺杂方法、太阳能电池及其制作方法用于太阳能电池制造。

Description

一种硅基底的掺杂方法、太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种硅基底的掺杂方法、太阳能电池及其制作方法。
背景技术
大尺寸的晶硅太阳能电池片逐渐成为主流发展趋势。这种大尺寸的晶硅太阳能电池片对制作工艺和设备均具有更高的要求。针对掺杂工艺，方阻均匀性是影响太阳能电池片性能的重要因素。
但是，随着硅片方阻的不断提升，硅片方阻均匀性较差的问题逐渐突出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅基底的掺杂方法、太阳能电池及其制作方法，以提高硅片的方阻均匀性，继而提高所制作的太阳能电池的性能。
第一方面，本发明提供一种硅基底的掺杂方法。该硅基底的掺杂方法包括如下步骤：
提供一硅基底；
在硅基底的表面沉积层叠的掺杂材料层；其中，掺杂材料层包括：常压环境沉积的第一掺杂材料层和负压环境沉积的第二掺杂材料层；
将掺杂材料层所含有的掺杂材料推进到硅基底中，形成扩散层。
采用上述技术方案时，掺杂材料层包括层叠的第一掺杂材料层和第二掺杂材料层两层。第一掺杂材料层在常压环境下形成，而常压环境下，环境压力较大，携带掺杂材料的气流流速较慢，在硅基底的边缘处无明显湍流现象，使得第一掺杂材料层所含有的掺杂材料在硅基底的表面，呈现出在硅基底表面的边缘部分分布较少，在硅基底表面的中心部分分布较多的现象。第二掺杂材料层在负压环境下形成，而负压环境下，携带掺杂材料的气流流速较快，在硅基底的边缘处会产生明显的湍流现象，使得第二掺杂材料层所含有的掺杂材料在硅基底上，呈现出在硅基底的边缘部分分布较多，在硅基底的中心部分分布较少的现象。
当第一掺杂材料层和第二掺杂材料层层叠在一起时，第一掺杂材料层掺杂材料分布较少的区域与第二掺杂材料层掺杂材料分布较多的区域相叠加，第一掺杂材料层掺杂材料分布较多的区域与第二掺杂材料层掺杂材料分布较少的区域相叠加。叠加之后获得的掺杂材料层各处所含有的掺杂材料较均匀，使得推进到硅基底后，扩散均匀性较好。此时，硅基底上的扩散区域的方阻较为均匀，由该硅基底所制作的太阳能电池性能较好。
在一些可能的实现方式中，在硅基底的表面沉积掺杂材料层，包括：以第一掺杂剂为掺杂源，在硅基底的表面，于常压环境下沉积第一掺杂材料层，然后以第二掺杂剂为掺杂源，在第一掺杂材料层上，于负压环境下沉积第二掺杂材料层。此时，在硅基底的表面先沉积第一掺杂材料层，后沉积第二掺杂材料层。沉积第一掺杂材料层的常压环境中，携带掺杂材料的气流流速较慢，边缘湍流小，可以使掺杂材料硅基底上的覆盖面积较大。沉积第二掺杂材料层的过程，为负压环境，负压气流可以将硅基底表面的第一掺杂材料层中附着力小的掺杂材料携带走，并在硅基底的边缘部分覆盖较多的掺杂材料，在中心部分沉积较少的掺杂材料。基于此，不仅可以使掺杂材料层各处含量均匀，而且可以控制硅基底上的掺杂材料量，有利于形成浅掺杂高方阻的扩散层。
在一些可能的实现方式中，在硅基底的表面沉积掺杂材料层，包括：以第二掺杂剂为掺杂源，在硅基底的表面，于负压环境下沉积第二掺杂材料层，然后以第一掺杂剂为掺杂源，在第二掺杂材料层上，于常压环境下沉积第一掺杂材料层。此时，先在硅基底的表面先沉积第二掺杂材料层，后沉积第一掺杂材料层。由于常压环境下，掺杂材料沉积速度较快，当后沉积第一掺杂材料层时，可以快速对硅基底上掺杂材料量进行调控。
在一些可能的实现方式中，上述第一掺杂剂与第二掺杂剂材料相同；其中，第一掺杂剂的流量为0.33sccm～0.38sccm，第一掺杂剂的供给压力为600mbar～700mbar；第二掺杂剂的流量为0.30sccm～0.35sccm，第二掺杂剂的供给压力为600mbar～700mbar。此时，第一掺杂剂的流量大于第二掺杂剂的流量。第一掺杂剂的流量较大，便于在常压阶段，快速且大面积沉积较多的掺杂材料，以提高扩散工艺效率。第二掺杂剂的流量较小，可以减少两层掺杂材料层叠加后，掺杂材料量过多，扩散浓度过大的问题，有利于形成浅掺杂高方阻的扩散层。
在一些可能的实现方式中，上述第一掺杂剂与第二掺杂剂均为含硼材料或含磷材料。此时，可以在硅基底上形成硼扩散层或磷扩散层。
在一些可能的实现方式中，上述第一掺杂剂和第二掺杂剂的载气均为氮气或氩气；其中，第一掺杂剂的载气流量为600sccm-1000sccm；和/或，第二掺杂剂的载气流量为500sccm-800sccm。此时，第一掺杂剂的载气流量较大，进入常压环境后，在气流速度相对较慢的情况下，可以促使载气所携带的掺杂材料较快的分散到整个常压环境中，从而能够较快、较均匀的分散到硅基底的整个表面。有利于扩大第一掺杂材料层在硅基底上的覆盖面积，有利于在硅基底的整个表面形成均匀的扩散层。
在一些可能的实现方式中，上述常压环境和负压环境均为惰性气氛环境。常压环境的环境压力为800mbar-900mbar，负压环境的环境压力为80mbar-200mbar。该压力范围的常压环境下，气流速度较缓，可以较大程度上减少湍流问题。上述压力范围的负压环境，气流速度相对较快，可以促使掺杂材料较多的在硅基底的边缘部分沉积，与第一掺杂材料层形成互补。
在一些可能的实现方式中，上述掺杂材料层形成于硅基底的表面的局部或全部。此时，本发明的制作方法既可以用于制作整面的扩散层，也可以用于制作位于硅基底局部的掺杂层。
在一些可能的实现方式中，上述推进的方式为退火，其中，退火的温度为600℃～1000℃。该温度范围的退火工艺，可以将上述掺杂材料层所含有的均匀分布的掺杂材料以较为均匀的速度推进到硅基底中。
在一些可能的实现方式中，将上述掺杂材料层所含有的掺杂材料推进到硅基底中之后，硅基底的掺杂方法还包括：于常压环境或负压环境下在扩散层上形成表面掺杂层。此时，表面掺杂层对扩散层的表面再一次进行掺杂，可以增加扩散层表面的掺杂浓度，降低扩散层表面与金属电极接触时的接触电阻。
在一些可能的实现方式中，上述硅基底的掺杂方法所采用的热扩散炉的炉管长度大于或等于2.8m。此时，热扩散炉内的恒温区域范围较大，也就是说，掺杂材料沉积均匀性较好的区域范围较大。当多个硅基底处于热扩散炉中，可以使较多的硅基底位于恒温区，便于提高硅基底上的扩散区域的方阻均匀性。
在一些可能的实现方式中，上述硅基底的掺杂方法所采用的热扩散炉具有多个掺杂剂进口。此时，掺杂剂可以从多个掺杂剂进口进入热扩散炉，可以使掺杂剂快且均匀的扩散到热扩散炉中，有利于掺杂剂反应所产生的掺杂材料均匀的沉积在硅基底的表面。
第二方面，本发明提供一种太阳能电池的制作方法。该太阳能电池的制作方法包括第一方面或第一方面任一可能的实现方式所描述的硅基底的掺杂方法。
第二方面提供的太阳能电池的制作方法的有益效果，可以参考第一方面或第一方面任一可能的实现方式所描述的硅基底的掺杂方法的有益效果，在此不再赘言。
第三方面，本发明提供一种太阳能电池。该太阳能电池采用第二方面所描述的太阳能电池的制作方法制作而成。
第三方面提供的太阳能电池的有益效果，可以参考第二方面所描述的太阳能电池的制作方法的有益效果，在此不再赘言。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中采用常压扩散工艺时，硅基底的方阻分布示意图；
图2为现有技术中采用负压扩散工艺时，硅基底的方阻分布示意图；
图3～图6为本发明实施例提供的形成扩散层的各阶段状态示意图；
图7为本发明实施例提供的沉积第一掺杂材料层后掺杂材料分布示意图；
图8为本发明实施例提供的沉积第二掺杂材料层后掺杂材料分布示意图；
图9为本发明实施例提供的不同位置的硅基底的方阻分布示意图；
图10为本发明实施例提供的不同位置的硅基底的方阻不均匀度统计图，其中，纵坐标表示不同位置的硅基底的方阻极差与均值的差异百分度。
图1～图10中，11-硅基底，12-第一掺杂材料层，120-掺杂材料，13-第二掺杂材料层，14-扩散层，20-热扩散炉，30-湍流。
具体实施方式
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
制作晶硅太阳能电池的流程包括：清洗制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃、镀减反射膜、电极印刷和烧结。其中，扩散是最关键的工序之一，扩散制作的pn结是晶硅太阳能电池的核心。扩散工艺决定着太阳能电池pn结的结深、表面杂质浓度等参数。当利用扩散工艺制作发射极的扩散层时，扩散均匀性直接影响着扩散层的方阻均匀性，影响太阳能电池的性能。
现有技术中，利用热扩散炉20，采用常压扩散工艺或负压扩散工艺在硅基底上形成扩散层。
如图1所示，常压扩散工艺中，硅基底11中心沉积的掺杂材料较多，所以硅基底11的方阻呈现中心低边缘高的分布趋势。随着方阻的不断升高，硅基底11上的扩散层掺杂浓度不断降低，常压扩散工艺中载气携带掺杂剂的量逐渐减少，方阻均匀性较差的问题逐渐突出。如图2所示，负压扩散工艺中，随着方阻的降低，载气所携带的掺杂剂量逐渐减少。在气流湍流30的影响下，硅基底11边缘区域的方阻偏低中心区域的方阻偏高。这种方阻均匀性较差的问题，在位于炉口和炉尾位置的硅基底11上尤为凸显。如何改善方阻均匀性，成为晶硅太阳能电池的重要问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种硅基底的掺杂方法。该硅基底的掺杂工艺在热扩散炉20中进行。该硅基底的掺杂方法包括如下步骤：
步骤S100，如图3所示，提供一硅基底11。该硅基底11可以为未进行工艺处理的硅片，也可以为具有扩散层14、绒面结构等功能结构的硅片。从导电类型来说，硅片可以为n型硅片，也可以为p型硅片。从材料来说，硅片可以为单晶硅片，也可以为多晶硅片。
示例性的，当硅基底11为n型单晶硅片时，可以先对n型硅片进行清洗处理，然后可以利用碱溶液对n型硅片进行制绒处理。此时，硅片表面上形成金字塔形貌的绒面结构。这些绒面结构起到陷光的作用，提高硅片对太阳光的吸收。
步骤S200，如图4所示，以第一掺杂剂为掺杂源，在硅基底11的表面，于常压环境下沉积第一掺杂材料层12。第一掺杂材料层12以物理吸附和化学键结合的方式附着在硅基底11的表面。应理解，在执行步骤S200之前，还应当对进行扩散工艺的热扩散炉进行负压检漏，以确保设备的密封性能良好。
从位置上来说，上述第一掺杂材料层12可以形成于硅基底11的正面，也可以形成于硅基底11的背面。从覆盖区域来说，第一掺杂材料层12可以形成于硅基底11的表面的局部，也可以形成于硅基底11的表面的全部。也就是说，第一掺杂材料层12的覆盖区域，可以是硅基底11的表面的一部分，也可以是硅基底11的表面的全部。在实际应用中，可以根据拟形成的扩散层的功能等，设计扩散层的位置及覆盖区域，也就是第一掺杂材料层12的位置及覆盖面积。
例如，当拟形成的扩散层为太阳能电池背面的背面发射极时，可以在硅基底11的背面形成整面覆盖的第一掺杂材料层12。当拟形成的扩散层为太阳能电池正面的选择性发射极时，可以在硅基底11的正面已经具有的浅掺杂层上的局部位置形成第一掺杂材料层12。
上述形成第一掺杂材料层12的常压环境为惰性气氛环境，也就是说该常压环境填充氮气等惰性气体。常压环境的环境压力可以为800mbar-900mbar。例如，常压环境的环境压力可以为800mbar、820mbar、835mbar、850mbar、860mbar、880mbar、900mbar等。该压力范围的常压环境，气流速度较缓，可以较大程度上减少湍流问题。
形成第一掺杂材料层12的工艺可以为沉积工艺。沉积工艺在热扩散炉中进行。此时，硅基底11位于热扩散炉炉管的恒温区中，第一掺杂剂作为掺杂源，以气态被送到炉管中，发生反应后沉积在硅基底11的表面。
上述第一掺杂剂可以为p型掺杂剂，也可以为n型掺杂剂。p型掺杂剂可以为含硼材料，n型掺杂剂可以为含磷材料。该第一掺杂剂可以为气态，也可以为液态。在实际应用中，可以根据需要形成的扩散层14的类型，选择相应的掺杂剂。示例性的，当需要在硅基底11的表面形成n型扩散层时，可以选择含磷材料作为第一掺杂剂，从而在硅基底11上形成磷扩散层。当需要在硅基底11的表面形成p型扩散层时，可以选择含硼材料作为第一掺杂剂，从而在硅基底11上形成硼扩散层。
上述第一掺杂剂的流量可以为0.33sccm-0.38sccm。例如，第一掺杂剂的流量可以为0.33sccm、0.34sccm、0.35sccm、0.36sccm、0.37sccm、0.38sccm等。此时，第一掺杂剂的流量较大，便于在常压阶段，快速且大面积沉积较多的掺杂材料，以提高扩散工艺效率。
上述第一掺杂剂的载气可以为氮气，也可以为氩气等。第一掺杂剂的载气流量可以为600sccm-1000sccm。例如，第一掺杂剂的载气流量可以为600sccm、700sccm、750sccm、800sccm、880sccm、900sccm、960sccm、1000sccm等。此时，第一掺杂剂的载气流量较大，进入常压环境后，在气流速度相对较慢的情况下，可以促使载气所携带的掺杂材料较快的分散到整个常压环境中，从而能够较快、较均匀的分散到硅基底11的整个表面。此时，有利于扩大第一掺杂材料层12在硅基底11上的覆盖面积，有利于在硅基底11的整个表面形成均匀的扩散层14。同样的，可以通过延长通入第一掺杂剂的时间或提高通入第一掺杂剂时炉管的温度来调整硅基底11的整个表面形成均匀的扩散层14。
第一掺杂剂的供给压力可以为600mbar～700mbar。该供给压力为载气及其所携带的第一掺杂剂的供给压力。例如，第一掺杂剂的供给压力可以为600mbar、620mbar、630mbar、640mbar、650mbar、670mbar、690mbar、700mbar等。
步骤S300，如图5所示，以第二掺杂剂为掺杂源，在第一掺杂材料层12上，于负压环境下沉积第二掺杂材料层13。该第二掺杂材料层13沉积于第一掺杂材料层12上，其在硅基底11上的覆盖区域与第一掺杂材料层12基本相同。
上述步骤S200和步骤S300，可以在硅基底11的表面沉积层叠的掺杂材料层。该掺杂材料层形成于硅基底11的表面的局部或全部。该掺杂材料层包括常压环境沉积的第一掺杂材料层12和负压环境沉积的第二掺杂材料层13。此时，本发明实施例的制作方法既可以用于制作整面的扩散层14，也可以用于制作位于硅基底11局部的扩散层14。
基于上述制作过程可知，掺杂材料层包括层叠的第一掺杂材料层12和第二掺杂材料层13两层。如图7所示，第一掺杂材料层12在常压环境下形成，而常压环境下，环境压力较大，携带掺杂材料120的气流流速较慢，在硅基底11的边缘处无明显湍流现象，使得第一掺杂材料层12所含有的掺杂材料120在硅基底11的表面，呈现出在硅基底11表面的边缘部分分布较少，在硅基底11表面的中心部分分布较多的现象。如图8所示，第二掺杂材料层13在负压环境下形成，而负压环境下，携带掺杂材料120的气流流速较快，在硅基底11的边缘处会产生明显的湍流现象，使得第二掺杂材料层13所含有的掺杂材料120在硅基底11上，呈现出在硅基底11的边缘部分分布较多，在硅基底11的中心部分分布较少的现象。
当第一掺杂材料层12和第二掺杂材料层13层叠在一起时，第一掺杂材料层12掺杂材料120分布较少的区域与第二掺杂材料层13掺杂材料120分布较多的区域相叠加，第一掺杂材料层12掺杂材料120分布较多的区域与第二掺杂材料层13掺杂材料120分布较少的区域相叠加。叠加之后获得的掺杂材料层各处所含有的掺杂材料120较均匀，使得推进到硅基底11后，扩散均匀性较好。此时，硅基底11上的扩散区域的方阻较为均匀，由该硅基底11所制作的太阳能电池性能较好。
上述负压环境为惰性气氛环境。负压环境的环境压力可以为80mbar-200mbar。例如，负压环境的环境压力可以为80mbar、90mbar、100mbar、130mbar、150mbar、175mbar、180mbar、200mbar等。该压力范围的负压环境，气流速度相对较快，可以促使掺杂材料较多的在硅基底11的边缘部分沉积，与第一掺杂材料层12形成互补。
形成第二掺杂材料层13的工艺为沉积工艺。上述第二掺杂剂与第一掺杂剂物质相同，以形成材质相同的第一掺杂材料层12和第二掺杂材料层13。第二掺杂剂的载气与第一掺杂剂的载气物质相同，从而可以利用同一载气输送第一掺杂剂和第二掺杂剂，以简化工艺。
第二掺杂剂的流量可以为0.30sccm-0.35sccm。例如，第二掺杂剂的流量可以为0.30sccm、0.31sccm、0.32sccm、0.33sccm、0.34sccm、0.35sccm等。此时，与第一掺杂剂的流量相比，第二掺杂剂的流量较小，可以减少两层掺杂材料层叠加后，掺杂材料量过多，扩散浓度过大的问题，有利于形成浅掺杂高方阻的扩散层14。第二掺杂剂的载气流量可以为500sccm-800sccm。例如，第二掺杂剂的载气流量可以为500sccm、560sccm、600sccm、660sccm、680sccm、700sccm、740sccm、780sccm、800sccm等。第二掺杂剂的供给压力可以为600mbar～700mbar。例如，第二掺杂剂的供给压力可以为600mbar、620mbar、640mbar、650mbar、660mbar、680mbar、690mbar、700mbar等。
上述硅基底的掺杂方法，在硅基底11的表面先沉积第一掺杂材料层12，后沉积第二掺杂材料层13。沉积第一掺杂材料层12的常压环境中，携带掺杂材料的气流流速较慢，边缘湍流小，可以使掺杂材料硅基底11上的覆盖面积较大。沉积第二掺杂材料层13的过程，为负压环境，负压气流可以将硅基底11表面的第一掺杂材料层12中附着力小的掺杂材料带走，并在硅基底11的边缘部分覆盖较多的第二掺杂材料，在中心部分沉积较少的第二掺杂材料。基于此，不仅可以使掺杂材料层各处含量均匀，而且可以控制硅基底11上的掺杂材料量，有利于形成浅掺杂高方阻的扩散层14。
应理解，在实际应用中，也可以先沉积第二掺杂材料层13，后沉积第一掺杂材料层12。也就是说，可以以第二掺杂剂为掺杂源，先在硅基底11的表面，于负压环境下沉积第二掺杂材料层13，然后以第一掺杂剂为掺杂源，在第二掺杂材料层13上，于常压环境下沉积第一掺杂材料层12。由于常压环境下，掺杂材料沉积速度较快，当后沉积第一掺杂材料层12时，可以快速对硅基底11上掺杂材料量进行调控。
步骤S400，如图6所示，将上述掺杂材料层所含有的掺杂材料推进到硅基底11中，形成扩散层14。
上述推进的方式可以为退火，其中，退火的温度为600℃～1000℃。例如，退火的温度可以为600℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、1000℃等。该温度范围的退火工艺，可以将上述掺杂材料层所含有的均匀分布的掺杂材料以较为均匀的速度推进到硅基底11中。
在实际应用中，在推进处理之后，还可以在扩散层14上形成表面掺杂层。形成该表面掺杂层的环境可以为常压环境，也可以为负压环境。此时，表面掺杂层对扩散层14的表面再一次进行掺杂，可以增加扩散层14表面的掺杂浓度，降低扩散层14表面与金属电极接触时的接触电阻。
上述形成扩散层14的过程在热扩散炉20中进行。该热扩散炉20的炉管长度大于或等于2.8m。此时，热扩散炉20内的恒温区域范围较大，也就是说，掺杂材料沉积均匀性较好的区域范围较大。当多个硅基底11处于热扩散炉20中，可以使较多的硅基底11位于恒温区，便于提高硅基底11上的扩散区域的方阻均匀性。
应理解，上述形成扩散层14所采用的热扩散炉20可以具有多个掺杂剂进口。此时，掺杂剂可以从多个掺杂剂进口进入热扩散炉20，可以使掺杂剂快且均匀的扩散到热扩散炉20中，有利于掺杂剂反应所产生的掺杂材料均匀的沉积在硅基底11的表面。
应理解，本发明实施例不限定上述制作扩散层的方法的用途。例如，可以利用上述制作扩散层的方法制作发射极、表面场、钝化接触结构等。
本发明实施例还提供一种硅基底的掺杂方法的具体制作流程。采用热扩散炉进行扩散工艺，控温方式均为串级恒温，对炉管中各处位置进行编号，靠近炉口处的位置记为1F、炉口与炉中心之间的位置记为2F、炉中心的位置记为3F、炉中心与炉尾之间的位置记为4F、靠近炉尾的位置记为5F。炉管中通入氮气，以提供惰性氛围。下述的载气使用的是氮气。氮气可以携带掺杂剂以及氧气被送入热扩散炉中。下述载气也可以仅氮气被送入热扩散炉中，即对应下述载气(无掺杂剂)，通过打开/关闭阀门来实现氮气是否携带掺杂剂。扩散层的具体制作流程如下。
第一步，进舟。炉管中1F～5F的温度均为780℃。载气的流量为0sccm，氧气的流量为0sccm，氮气的流量为1500sccm。掺杂剂及载气的供给压力为950mbar，炉管中的压力为900mbar。
第二步，吹扫。炉管中1F～5F的温度均为780℃。氮气的流量为1500sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为500sccm(无掺杂剂)。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为100mbar。
第三步，抽真空。炉管中1F～5F的温度均为780℃。氮气的流量为0sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为0sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为50mbar。
第四步，检漏。炉管中1F～5F的温度均为780℃。氮气的流量为0sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为0sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为50mbar。
第五步，回压至常压环境。炉管中1F～5F的温度均为790℃。氮气的流量为1000sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为800-900sccm(无掺杂剂)。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为800-900mbar。
第六步，形成第一掺杂材料层。炉管中1F～5F的温度均为790℃。氮气的流量为700sccm，氧气的流量为400-500sccm，载气的流量为800-900sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为800-900mbar。
第七步，抽真空。炉管中1F～5F的温度均为810℃。氮气的流量为0sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为0sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为50mbar。
第八步，检漏。炉管中1F～5F的温度均为810℃。氮气的流量为0sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为0sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为50mbar。
第九步，形成第二掺杂材料层。炉管中1F～5F的温度均为830℃。氮气的流量为700sccm，氧气的流量为400sccm，载气的流量为760sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为100mbar。
第十步，第一次推进。炉管中1F～5F的温度均为850℃。氮气的流量为1500sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为800sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为100mbar。
第十一步，第二次推进。炉管中1F～5F的温度均为850℃。氮气的流量为1000sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为500sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为100mbar。
第十二步，降温。炉管中1F的温度为800℃，2F～4F的温度为780℃，5F的温度均为820℃。氮气的流量为1500sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为3000sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为500mbar。
第十三步，降温。炉管中1F的温度为800℃，2F～4F的温度为780℃，5F的温度均为810℃。氮气的流量为1500sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为3000sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为500mbar。
第十四步，降温。炉管中1F的温度为790℃，2F～4F的温度为780℃，5F的温度均为790℃。氮气的流量为1150sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为500sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为100mbar。
第十五步，形成表面掺杂层。炉管中1F～4F的温度为780℃，5F的温度均为790℃。氮气的流量为300sccm，氧气的流量为450sccm，载气的流量为870sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为100mbar。
第十六步，小氮气吹扫。炉管中1F～5F的温度均为780℃。氮气的流量为1150sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为1000sccm。掺杂剂及载气的供给压力为650mbar，炉管中的压力为100mbar。
第十七步，氧化。炉管中1F～5F的温度均为780℃。氮气的流量为1500sccm，氧气的流量为800sccm，载气的流量为0sccm。掺杂剂及载气的供给压力为720mbar，炉管中的压力为100mbar。
第十八步，回压至常压环境。炉管中1F～5F的温度均为760℃。氮气的流量为1500sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为0sccm。掺杂剂及载气的供给压力为720mbar，炉管中的压力为800-900mbar。
第十九步，出舟。炉管中1F～5F的温度均为780℃。氮气的流量为1500sccm，氧气的流量为0sccm，载气的流量为0sccm。掺杂剂及载气的供给压力为720mbar，炉管中的压力为800-900mbar。
为了测试本发明实施例提供的掺杂方法所制作的掺杂的硅基底的方阻均匀性，分布取靠近炉口处的位置1F、炉口与炉中心之间的位置2F、炉中心的位置3F、炉中心与炉尾之间的位置4F、靠近炉尾的位置5F的五个硅基底11进行方阻均匀性测试。该方阻均匀性测试方法为：在每个硅基底11上选取横七纵七的49个点进行方阻测试。并且五个硅基底11的选点及方阻均匀性测试方法相同。如图9所示，五个硅基底11的方阻均匀性均优于现有技术常压工艺或负压工艺。并且，炉中心的位置3F的硅基底11方阻均匀性最佳。
如图10所示，本发明实施例所制作的硅基底的方阻均匀性均优于负压工艺。并且，方阻极差与均值的差异在3.75％～7.51％之间。可见，本发明实施例的硅基底的掺杂方法，硅基底的方阻均匀性较好。
本发明实施例还提供一种太阳能电池的制作方法。该太阳能电池的制作方法包括上述的硅基底的掺杂方法。在完成对硅基底的掺杂后，可以进行刻蚀、镀减反射膜、电极印刷和烧结等工艺，完成太阳能电池的制作。
本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法的有益效果，可以参考上述硅基底的掺杂方法的有益效果，在此不再赘言。
本发明实施例还提供一种太阳能电池。该太阳电池采用上述太阳能电池的制作方法制作而成。
本发明实施例提供的太阳能电池的有益效果，可以参考上述的太阳能电池的有益效果，在此不再赘言。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种硅基底的掺杂方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一硅基底；
在所述硅基底的表面沉积层叠的掺杂材料层；其中，所述掺杂材料层包括：常压环境沉积的第一掺杂材料层和负压环境沉积的第二掺杂材料层；所述常压环境的环境压力为800mbar-900mbar，所述负压环境的环境压力为80mbar-200mbar；所述第一掺杂材料层所含有的掺杂材料在硅基底表面的边缘部分分布较少，在所述硅基底表面的中心部分分布较多；所述第二掺杂材料层所含有的掺杂材料在所述硅基底表面的边缘部分分布较多，在所述硅基底表面的中心部分分布较少；
将所述掺杂材料层所含有的掺杂材料推进到硅基底中，形成扩散层；所述扩散层的方阻均匀。
2.根据权利要求1所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，在所述硅基底的表面沉积掺杂材料层，包括：以第一掺杂剂为掺杂源，在所述硅基底的表面，于常压环境下沉积第一掺杂材料层，然后以第二掺杂剂为掺杂源，在所述第一掺杂材料层上，于负压环境下沉积第二掺杂材料层；或者，
以第二掺杂剂为掺杂源，在所述硅基底的表面，于负压环境下沉积第二掺杂材料层，然后以第一掺杂剂为掺杂源，在所述第二掺杂材料层上，于常压环境下沉积第一掺杂材料层。
3.根据权利要求2所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述第一掺杂剂与所述第二掺杂剂材料相同；其中，所述第一掺杂剂的流量为0.33sccm～0.38sccm，所述第一掺杂剂的供给压力为600mbar~700mbar；所述第二掺杂剂的流量为0.30 sccm～0.35sccm，所述第二掺杂剂的供给压力为600mbar~700mbar。
4.根据权利要求2所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述第一掺杂剂与所述第二掺杂剂均为含硼材料或含磷材料。
5.根据权利要求2所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂的载气均为氮气或氩气；和/或，其中，所述第一掺杂剂的载气流量为600sccm-1000sccm；和/或，所述第二掺杂剂的载气流量为500sccm-800sccm。
6.根据权利要求1~5任一项所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述常压环境和所述负压环境均为惰性气氛环境。
7.根据权利要求1~5任一项所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述掺杂材料层形成于所述硅基底的表面的局部或全部。
8.根据权利要求1~5任一项所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述推进的方式为退火，其中，所述退火的温度为600℃~1000℃。
9.根据权利要求1~5任一项所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，将所述掺杂材料层所含有的掺杂材料推进到硅基底中之后，所述硅基底的掺杂方法还包括：
于常压环境或负压环境下在所述扩散层上形成表面掺杂层。
10.根据权利要求1~5任一项所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述硅基底的掺杂方法所采用的热扩散炉的炉管长度大于或等于2.8m。
11.根据权利要求1~5任一项所述的硅基底的掺杂方法，其特征在于，所述硅基底的掺杂方法所采用的热扩散炉具有多个掺杂剂进口。
12.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述太阳能电池的制作方法包括权利要求1~11任一项所述的硅基底的掺杂方法。
13.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用权利要求12所述的太阳能电池的制作方法制作而成。
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