CN118173437A - 一种单晶硅电池片生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单晶硅电池片生产方法，所述生产方法在管式扩散炉中，磷源由氮气从炉口带入，由于磷会先沉积在预先制备的氧化层中，先接触到磷的电池片可以沉积更多的磷，在这个过程中管内会形成浓度梯度，本申请方法中为了降低上述浓度梯度，进一步降低了沉积时的温度及降低管压控制，提升方阻。同时PN结的物理性质同时受推结时间和推结温度的影响。采用本发明公开的一种高方阻扩散低管压工艺、匹配SE与碱抛结合的太阳能电池片的可规模生产流程，可以将太阳能电池片扩散后的方阻180/sq，提升至210‑230Ω/sq，具体结果根据使用的扩散炉会有所不同，开压提升，效率提升约0.03%‑0.05%。

Description

一种单晶硅电池片生产方法
技术领域
本发明涉及硅太阳能电池技术领域，具体涉及到一种单晶硅电池片生产方法，属于太阳能电池加工技术领域。
背景技术
目前光伏行业中的太阳能电池片普遍采用的是高方阻（180-200Ω）的工艺。这种工艺的电池片适用于常规组件生产。于此本公司也开展了选择性发射极（SE）+碱抛匹配太阳能电池片的大规模生产，在常规电池片的基础上，应用了180-200Ω选择性发射极技术的电池片此技术的设计初衷是减少磷在硅片上扩散的表面浓度，降低少子复合速率，减少死层；再采用激光掺杂的方法，构造浓掺杂区域，用以降低与金属栅线接触的电阻。而降低磷掺杂量，最直接的影响就是提高了电池片的方阻。
发明内容
为了解决上述技术问题，本技术在现有的工艺基础上提出了一种更高方阻（210-230Ω）扩散低管压工艺、匹配SE与碱抛结合的太阳能电池片的可规模化生产工艺，可有效提升0.03%-0.05%转换效率，且能够满足低成本的量产方法。
本申请为一种单晶硅电池片生产方法，所述制备方法包含如下步骤：
S1，将制绒后的硅片放于扩散炉中，闭管抽低压；
S2，将管内各温区的温度升至760-785℃，同时通入400sccm 大N2，800sccm 的O2和500sccm的小N2，不通入磷源，管压控制在70mbar；
S3，将炉内各温区的温度控制在760-785℃，同时通入350sccm 大N2，500sccm O2和650sccm携带POCl3的小N2，管压控制在70mbar；
S4，将炉内各温区的温度升至775-795℃，通入350sccm 大N2，500sccm O2和650sccm携带POCl3的小N2，管压控制在70mbar；
S5，将炉内各温区的温度升至840-860℃，同时通入1600sccm 大N2和500sccm的小N2，不通入磷源，时间为480s，管压控制在70mbar；
S6，将炉内各温区的稳定至840-860℃，同时通入900sccm 大N2， 110sccm 的O2和不通源的小N2500sccm，管压控制在70mbar；
S7，将炉内各温区的温度降至800-820℃，同时通入1000sccm 大N2和1000sccm的小N2，不通入磷源，管压控制在70mbar；
S8，将炉内各温区的温度控制在810-815℃，同时通入600sccm 大N2，500sccm O2和900sccm的小N2，不通入磷源，管压控制在70mbar；
S9，将炉内各温区的温度降至790-815℃，同时通入600sccm 大N2, 900sccm的小N2和500sccm的O2，管压控制在120mbar；
S10，将炉内各温区的温度控制在790-815℃，同时通入500sccm 大N2，500sccm O2和1300sccm携带POCl3的小N2，管压控制在120mbar；
S11，将炉内各温区的温度降至720℃，同时通入1000sccm 大N2，2990sccm的小N2，100sccm的O2，管压控制在120mbar；
S12，温度降到炉门打开的条件，回压，取出硅片。
进一步的，步骤S2的反应时间为200s，步骤S3的反应时间为400s，步骤S4的反应时间为120s，步骤S5的反应时间为480s，步骤S6的反应时间为960s，步骤S7的反应时间为810s，步骤S8的反应时间为270s，步骤S9的反应时间为240s，步骤S10的反应时间为300s，步骤S11的反应时间为240s。
进一步的，所述硅片为单晶硅片。
本发明采用上述技术方案有如下技术效果：
本发明公开了一种高方阻扩散低管压工艺、匹配SE与碱抛结合的太阳能电池片的可规模生产流程，采用本发明，可以将太阳能电池片扩散后的方阻180/sq，提升至210-230Ω/sq，具体结果根据使用的扩散炉会有所不同，开压提升，效率提升0.03%-0.05%左右。
具体实施方式
在下面的描述中会阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域相关人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受公开的具体实例的限制。
实施例1
本发明的提供一种单晶硅电池片生产方法技术方案具体包括以下步骤：
将制绒后的硅片放于扩散炉中，闭管抽低压；
温度稳定后，将管内各温区的温度升至760-785℃，同时通入400sccm 大N2,800sccm O2和500sccm的小N2（暂不通磷源），时间为200s，管压控制60-70mbar；
继续将炉内各温区的温度控制在760-785℃，同时通入350sccm 大N2，500sccm O2和650sccm携带POCl3的小N2，时间为400s，管压控制60-70mbar；
温度稳定后，将炉内各温区的温度升至775-795℃，通入350sccm 大N2，500sccmO2和650sccm携带POCl3的小N2，时间为120s，管压控制60-70mbar；
继续将炉内各温区的温度升至840-860℃，同时通入1600sccm 大N2和500sccm的小N2（暂不通磷源），时间为480s，管压控制60-70mbar；
温度稳定后，将炉内各温区的稳定至840-860℃，同时通入900sccm 大N2，氧气110sccm和不通源的小氮500sccm，时间为960s，管压控制60-70mbar；
将炉内各温区的温度降至800-820℃，同时通入1000sccm 大N2和1000sccm的小N2（暂不通磷源），时间为810s，管压控制60-70mbar；
继续将炉内各温区的温度控制在810-815℃，同时通入600sccm 大N2，500sccm O2和900sccm（暂不通源）的小N2，时间为270s，管压控制60-70mbar；
将炉内各温区的温度降至790-815℃，同时通入600sccm大N2，900sccm的小N2和500sccm的O2，时间为240s，管压控制120mbar；
继续将炉内各温区的温度控制在790-815℃，同时通入500sccm 大N2,500sccm O2和1300sccm携带POCl3的小N2，时间为300s，管压控制120mbar；
将炉内各温区的温度降至720℃，同时通入1000sccm 大N2，2990sccm的小N2，100sccm的O2，时间为240s，管压控制120mbar；
温度降到炉门打开的条件，回压，取出硅片。
本发明的工作原理为，管式扩散炉中，磷源由氮气从炉口带入。由于磷会先沉积在预先制备的氧化层中，先接触到磷的电池片可以沉积更多的磷，在这个过程中管内会形成浓度梯度。为了消除这种影响，需要进一步降低沉积时的温度及降低管压控制，以此减少磷在氧化层中的沉积浓度，提升方阻。同时PN结的物理性质同时受推结时间和推结温度的影响。采用本发明公开的一种高方阻扩散低管压工艺、匹配SE与碱抛结合的太阳能电池片的可规模生产流程，可以将太阳能电池片扩散后的方阻180/sq，提升至210-230Ω/sq，具体结果根据使用的扩散炉会有所不同，开压提升，效率提升0.03%-0.05%左右。
上述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种单晶硅电池片生产方法，其特征在于，所述制备方法包含如下步骤：
S1，将制绒后的硅片放于扩散炉中，闭管抽低压；
S2，将管内各温区的温度升至760-785℃，同时通入400sccm 大N2，800sccm 的O2和500sccm的小N2，不通入磷源，管压控制在70mbar；
S3，将炉内各温区的温度控制在760-785℃，同时通入350sccm 大N2，500sccm O2和650sccm携带POCl3的小N2，管压控制在70mbar；
S4，将炉内各温区的温度升至775-795℃，通入350sccm 大N2，500sccm O2和650sccm携带POCl3的小N2，管压控制在70mbar；
S5，将炉内各温区的温度升至840-860℃，同时通入1600sccm 大N2和500sccm的小N2，不通入磷源，时间为480s，管压控制在70mbar；
S6，将炉内各温区的稳定至840-860℃，同时通入900sccm 大N2， 110sccm 的O2和不通源的小N2500sccm，管压控制在70mbar；
S7，将炉内各温区的温度降至800-820℃，同时通入1000sccm 大N2和1000sccm的小N2，不通入磷源，管压控制在70mbar；
S8，将炉内各温区的温度控制在810-815℃，同时通入600sccm 大N2，500sccm O2和900sccm的小N2，不通入磷源，管压控制在70mbar；
S9，将炉内各温区的温度降至790-815℃，同时通入600sccm 大N2, 900sccm的小N2和500sccm的O2，管压控制在120mbar；
S10，将炉内各温区的温度控制在790-815℃，同时通入500sccm 大N2，500sccm O2和1300sccm携带POCl3的小N2，管压控制在120mbar；
S11，将炉内各温区的温度降至720℃，同时通入1000sccm 大N2，2990sccm的小N2，100sccm的O2，管压控制在120mbar；
S12，温度降到炉门打开的条件，回压，取出硅片。
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅电池片生产方法，其特征在于，步骤S2的反应时间为200s，步骤S3的反应时间为400s，步骤S4的反应时间为120s，步骤S5的反应时间为480s，步骤S6的反应时间为960s，步骤S7的反应时间为810s，步骤S8的反应时间为270s，步骤S9的反应时间为240s，步骤S10的反应时间为300s，步骤S11的反应时间为240s。
3.根据权利要求1所述的一种单晶硅电池片生产方法，其特征在于，所述硅片为单晶硅片。
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