[發(fā)明專利]一種改進(jìn)太陽能電池的擴(kuò)散方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010184832.5
• 申請(qǐng)日: 2010-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN102263153A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳佰江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波百事德太陽能科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;C30B31/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種擴(kuò)散方法，特別涉及一種改進(jìn)太陽能電池的擴(kuò)散方法。

背景技術(shù)

目前晶體硅電池制造工藝已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化，其各個(gè)工序生產(chǎn)工藝過程如下：

1、化學(xué)清洗及表面織夠化：單晶制絨，使硅片表面形成細(xì)小均勻、覆蓋完全的金字塔以增強(qiáng)光吸收，降低反射率；

2、擴(kuò)散：制作PN結(jié)，形成具有光伏效應(yīng)的太陽電池；

3、刻蝕：去掉電池片邊緣PN結(jié)避免太陽電池短路；

4.、沉積減反射膜：目前批量化生產(chǎn)主流鍍氮化硅薄膜，折射率在2.0～2.15，可將硅片表面反射率降低到4％左右；

5、印刷電極：將太陽電池轉(zhuǎn)換的電能輸出；

6、燒結(jié)：將印刷的電極與電池片形成良好的歐姆接觸。

根據(jù)目前生產(chǎn)工序上的工藝情況：硅片表面參雜濃度應(yīng)在5*10e19atom/cm3左右，且同一深度原子濃度相同。參雜濃度過大會(huì)是PN結(jié)帶寬急劇收縮，導(dǎo)致反向飽和電流增大，減低開壓；同時(shí)，表面濃度過高會(huì)在表面形成死層，大量的光生載流子將會(huì)被復(fù)合。所以，擴(kuò)散后的硅片表面的方塊電阻越均勻越好。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)太陽能電池的擴(kuò)散方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的措施：

一種改進(jìn)太陽能電池的擴(kuò)散方法：

第一步：采用硅原料，導(dǎo)電類型P型；

第二步：擴(kuò)散：將上述硅原料在850～900℃氣氛中與氧氣，三氯氧磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生磷、五氯化磷、五氧化二磷、氯氣；主要化學(xué)方程式如下：

Si+O2＝SiO2

5POCl3＝P2O5+3PCl5(高溫)

4PCl5+5O2＝2P2O5+10Cl2(高溫)

2P2O5+5Si＝4P+5SiO2；

第三步：高溫通氧推進(jìn)，擴(kuò)散步驟后再通入氧氣3L/min，與未消耗完的PCl5繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生磷：4PCl5+5O2＝2P2O5+10Cl2(高溫)

2P2O5+5Si＝4P+5SiO；

第四步：通氧推進(jìn)后繼續(xù)通入大氮30L/min，停止通小氮，氧氣3L/min，持續(xù)600s；溫度控制在830～900℃；

第五步：經(jīng)過上述步驟，得到表面方塊為48～52Ω/□硅片；

所述的第二步擴(kuò)散的溫度控制在：850～890℃；擴(kuò)散氣體流量：大氮：25～35L/min；小氮1.1L/min；氧氣1.5～2.8L/min；持續(xù)時(shí)間為2000s；

所述的第三步高溫推進(jìn)的溫度控制在870～890℃；氣體流量：大氮25L/min；停止通小氮；氧氣：3L/min；時(shí)間500s。

本發(fā)明的有益效果：能較簡單的控制方塊電阻，增加方塊的單片均勻性；可提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，提高擴(kuò)散后方塊電阻，且更加均勻，方法易行、操作簡便、成本低廉。

具體實(shí)施方式

一種改進(jìn)太陽能電池的擴(kuò)散方法：

第一步：采用硅原料，導(dǎo)電類型P型；厚度180～220um，電阻率1～6Ωcm，導(dǎo)電類型P型為：在半導(dǎo)體硅內(nèi)摻雜硼，(P)為導(dǎo)電物質(zhì)。

第二步：擴(kuò)散：將第一步中選取的硅在850～900℃氣氛中與氧氣，三氯氧磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生磷、五氯化磷、五氧化二磷、氯氣；主要化學(xué)方程式如下：

Si+O2＝SiO2

5POCl3＝P2O5+3PCl5(高溫)

4PCl5+5O2＝2P2O5+10Cl2(高溫)

2P2O5+5Si＝4P+5SiO2；

第三步：高溫通氧推進(jìn)，擴(kuò)散步驟后再通入氧氣3L/min，與未消耗完的PCl5繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生磷：4PCl5+5O2＝2P2O5+10Cl2(高溫)

2P2O5+5Si＝4P+5SiO；

第四步：通氧推進(jìn)后繼續(xù)通入大氮30L/min，停止通小氮，氧氣3L/min，持續(xù)600s；溫度控制在830～900℃；

第五步：經(jīng)過上述步驟，得到表面方塊為48～52Ω/□硅片，其中，□代表方塊電阻。

所述的第二步擴(kuò)散的溫度控制在：850～890℃；擴(kuò)散氣體流量：大氮：25～35L/min；小氮1.1L/miN；氧氣1.5～2.8L/min；持續(xù)時(shí)間為2000s。

所述的第三步高溫推進(jìn)的溫度控制在870～890℃；氣體流量：大氮25L/min；停止通小氮；氧氣：3L/min；時(shí)間500s。

使用本方法得到的硅片電性能上的參數(shù)表：

高溫推進(jìn)后：