[發(fā)明專利]一種晶體硅太陽能電池制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910108475.1
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN101931023A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡宇寧;李宗德;王勝亞;姜占鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池的制造方法，尤指在晶體硅中參雜磷以制作PN結(jié)的方法。

【背景技術(shù)】

PN結(jié)是晶體硅太陽能電池的核心，PN結(jié)的制作質(zhì)量直接影響到太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。由于太陽能電池是淺結(jié)結(jié)構(gòu)，與其它半導(dǎo)體器件的差別較大。傳統(tǒng)工藝制作的硅太陽能電池通常采用P型基底的晶體硅片，在封閉的爐管中通入三氯氧磷液態(tài)源，通常使用氮?dú)庾鳛檩d體將三氯氧磷帶入爐管中，之后在高溫的條件下，通過化學(xué)反應(yīng)和磷原子擴(kuò)散過程形成摻磷的N型發(fā)射區(qū)。在高溫過程中，POCl₃通過氮?dú)鈹y帶進(jìn)入石英管，同時(shí)通入大量的氮?dú)夂脱鯕?，目的是在爐管中形成正壓而避免外界氣體的進(jìn)入，并且使擴(kuò)散更為均勻，氧氣則參與化學(xué)反應(yīng)，也可避免擴(kuò)散過程對(duì)硅片表面的損傷。然而本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如要實(shí)現(xiàn)溫度控制則需要很長的工藝時(shí)間，擴(kuò)散的質(zhì)量比較難以控制，片內(nèi)和批內(nèi)方阻一致性較差，擴(kuò)散工藝穩(wěn)定性和重復(fù)性不高，一致性不好會(huì)影響電池片的轉(zhuǎn)換效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

為解決晶體硅太陽能電池PN結(jié)擴(kuò)散質(zhì)量不好，一致性較差的問題，本發(fā)明提供了一種提高擴(kuò)散質(zhì)量及方阻一致性的晶體硅太陽能電池制造方法。

本發(fā)明公開的晶體硅太陽能電池制造方法，包括如下步驟：

a)在晶體硅片表面擴(kuò)散磷源以形成PN結(jié)；

b)然后將多晶硅片在氮?dú)夂脱鯕鈿夥障逻M(jìn)行700-1200℃高溫處理，所述高溫處理的時(shí)間為10-60分鐘。

采用本發(fā)明技術(shù)方案，生產(chǎn)制作過程中具有成本低，操作簡單等特點(diǎn)。采用本發(fā)明技術(shù)方案，能有效的提高片內(nèi)和批內(nèi)方阻的一致性，能有效提高擴(kuò)散的生產(chǎn)效率，提高成品率。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例

本實(shí)施例欲詳細(xì)介紹晶體硅太陽能電池的制造方法，主要包括如下兩個(gè)步驟：a)在晶體硅片表面擴(kuò)散磷源以形成PN結(jié)；b)然后將多晶硅片在氮?dú)夂脱鯕鈿夥障逻M(jìn)行700-1200℃高溫處理。

步驟a)為擴(kuò)散形成PN結(jié)過程，可采用行業(yè)內(nèi)各種公知的方法。

比如：使用氮?dú)庾鳛檩d體將三氯氧磷(POCl₃)液態(tài)源帶入放置有晶體硅片的封閉的爐管中，同時(shí)在高溫條件下通入氧氣，擴(kuò)散溫度為800-870度，通源時(shí)間20-40分鐘，使POCl₃分解為PCl₅和P₂O₅，PCl₅和O₂反應(yīng)得到P₂O₅，P₂O₅和Si反應(yīng)生成P擴(kuò)散入硅片中，總反應(yīng)方程式如下：

POCl₃+O₂+Si→Cl₂↑+SiO₂+P↓

硅片中摻入了磷的區(qū)域就成為了N型區(qū)，原片為P型，這樣PN結(jié)就形成了。例如，采用工藝參數(shù)如下表1所示：

表1：

即整個(gè)工藝過程分為3個(gè)階段，溫度均控制在860℃，第一階段通入氮?dú)?00s，以使其處在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，第二階段在持續(xù)通入氮?dú)獾那闆r下通入氧氣2500ml，第三階段在持續(xù)通入氧氣的情況下，通入磷源載流氣1200ml，即往內(nèi)通入磷源，使磷在晶體硅片表面向內(nèi)擴(kuò)散。

或者通過在晶體硅片表面噴涂磷源，磷源可可選自偏磷酸、磷酸漿料等含磷的漿料，后同時(shí)在800-870℃高溫條件下通入氧氣進(jìn)行處理，將磷擴(kuò)散到硅片內(nèi)部達(dá)到目的。例如將晶體硅片放在傳送帶上，晶體硅片在隨傳送帶移動(dòng)的過程中會(huì)有噴頭向晶體硅片表面噴涂磷源，噴涂完畢后，傳送帶帶著晶體硅片經(jīng)過爐內(nèi)的高溫區(qū)，在高溫區(qū)晶體硅片被加熱，磷源和硅片反應(yīng)實(shí)現(xiàn)磷摻雜制作PN結(jié)。

在上述步驟中已向晶體硅片中擴(kuò)散磷，然后再經(jīng)步驟b)進(jìn)行高溫趨入和氧化吸雜。