[發明專利]一種用于太陽能電池的擴散方法

有效

• 申請號: 201010570371.5
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102487100A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 汪琴霞;郭建東;楊征;黃炯鈺;梁慧玨;李玲玲
• 申請（專利權）人: 浚鑫科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C30B31/06;C30B31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及太陽能電池的生產加工技術領域，更具體地說，涉及一種用于太陽能電池的擴散方法。

背景技術

近年來，太陽能電池片生產技術不斷進步，生產成本不斷降低，轉換效率不斷提高，使光伏發電的應用日益普及并迅猛發展，逐漸成為電力供應的重要來源。太陽能電池片是一種能力轉換的光電元件，它可以在太陽光的照射下，把光能轉換為電能，實現光伏發電。

太陽能電池片的生產工藝比較復雜，簡單說來，目前的太陽能電池片的生產過程可以分為以下幾個主要步驟：

步驟S11、表面制絨以及化學清洗硅片表面，通過化學反應在原本光滑的硅片表面形成凹凸不平的結構，以增強光的吸收；

步驟S12、擴散制結，將P型的硅片放入擴散爐內，使N型雜質原子硅片表面層，通過硅原子之間的空隙向硅片內部滲透擴散，形成PN結，使電子和空穴在流動后不再回到原處，這樣便形成電流，也就是使硅片具有光伏效應；

步驟S13、等離子刻蝕，去除擴散過程中在硅片邊緣形成的將PN結短路的導電層；

步驟S14、平板PECVD(plasma?enhanced?chemical?vapor?deposition，等離子增強的化學蒸發沉積)，即沉積減反射膜，利用薄膜干涉原理，減少光的反射，起到鈍化作用，增大電池的短路電流和輸出功率，提高轉換效率；

步驟S15、印刷電極，采用銀漿印刷正電極和背電極，采用鋁漿印刷背場，以收集電流并起到導電的作用；

步驟S16、燒結，在高溫下使印刷的電極與硅片之間形成歐姆接觸。

由于PN結是天陽能電池的核心結構，PN結的質量直接決定著天陽能電池的電性能參數，所以上述擴散制結步驟是太陽能電池生產的關鍵環節。現有技術采用的擴散方式為POCL₃液態源擴散，如圖2所示，硅片1位于石英管2內的承載臺3上，1POCL₃液態源擴散用到的工藝氣體為氧氣(O₂)、氮氣(該氮氣一般流量較大，在5L/Min以上，俗稱大氮，表示為N₂)、攜帶氣體(一般采用氮氣，流量在2L/Min以下，俗稱小氮，表示為N₂-POCl₃)，這些氣體通入石英管后在高溫下經過一系列的化學反應后，磷原子擴散進入硅片基底形成摻磷的發射區。

在實施本發明創造的過程中，發明人經過研究發現，現有擴散技術存在改進空間，太陽能電池片的功率平均值和轉換效率還可以進一步改善。

發明內容

本發明實施例提供了一種用于太陽能電池的擴散方法，以進一步改善太陽能電池片的電性能，尤其是改善太陽能電池片的功率平均值和轉換效率。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種用于太陽能電池的擴散方法，包括：

A、將硅片放入擴散爐中，升溫至840°～850°；

B、經擴散爐管向擴散爐通入體積比為0.5∶1的小氮和氧氣，同時通入預設含量的氮氣，擴散爐內溫度保持840°～850°，時間t1為10～20分鐘；

C、經擴散爐管向擴散爐通入體積比為0.7∶1.2的小氮和氧氣，同時通入預設含量的氮氣，擴散爐內溫度保持850°～860°，時間t2為5～15分鐘；

D、經擴散爐管向擴散爐通入體積比為1∶1.2的小氮和氧氣，同時通入預設含量的氮氣，擴散爐內溫度保持860°～870°，時間t3為5～10分鐘；

E、擴散過程結束，在擴散爐降溫后取出硅片。

優選的，上述方法的步驟A中，擴散爐中溫度為845°。

優選的，上述方法的步驟B中，擴散爐中溫度為855°。

優選的，上述方法的步驟C中，擴散爐中溫度為865°。

優選的，上述方法中，t1＝15分鐘。

優選的，上述方法中，t2＝10分鐘。

優選的，上述方法中，所述預設含量為5-10L。

優選的，上述方法中，所述預設含量為8L。

與現有技術相比，本發明技術方案通過三步擴散的方式，在變溫的基礎上提高太陽能的最大功率，提高轉換效率。

附圖說明

通過附圖所示，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1為現有技術晶體硅太陽能電池的制作方法流程圖；

圖2為晶體硅太陽能電池制作過程中擴散工藝的示意圖；