[發明專利]太陽能電池片的擴散方法

無效

• 申請號: 201210002878.X
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102509703A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李新富
• 申請（專利權）人: 浙江金貝能源科技有限公司
• 主分類號: H01L21/228
• 分類號: H01L21/228
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 李大剛

技術領域

本發明涉及太陽能電池片的擴散方法，屬于太陽能電池的生產加工技術。

背景技術

太陽能電池是一種將光能直接轉化成電能的器件，由于其清潔、無污染，取之不盡，用之不竭，逐漸成為一種重要的發電方式。太陽能電池發電的原理是利用PN結的光生伏特效應將光電轉換成電能。根據太陽能電池片的發電原理，太陽能電池片的制作工藝步驟一般如下：1、制絨，將硅片表面腐蝕成金字塔狀的形貌；2、擴散，硅片表面形成PN結；3、刻蝕，將硅片邊緣的PN結去掉，防止電池短路；4、去PSG，清洗硅片表面，去除二氧化硅層；5、PECVD，在硅片表面鍍一層減反射膜；6、印刷燒結，印刷電極及背場，并烘干燒結。由于PN結是太陽能電池片的核心結構，PN結的結構直接影響著太陽能電池片的性能，因此太陽能電池片的制作工藝中的擴散步驟對太陽能電池片的性能起著關鍵的作用?，F有的擴散方法普遍采用POCL₃液態源擴散，即向固定有太陽能電池片的擴散爐中通入大氮(流量較大的氮氣，俗稱大氮，表示為N₂)、氧氣(O₂)、小氮(攜帶有PClO₃的氮氣，流量一般較小，俗稱小氮，表示為N₂-PClO₃)，三種氣體在高溫下與太陽能電池片進行反應，使擴散爐中的電池片表面生成含磷的氧化層，在高溫下，磷從氧化層擴散到硅中，從而在P型電池片表面形成一層薄的重摻雜的N型區，即摻磷的發射區。然而，現有的擴散方法較不合理，不僅生產的成本較高，而且生產得到的太陽能電池片的轉換效率、功率等性能較低。因此如何降低太陽能電池片的成本，又能提高太陽能電池片的性能，成為了業界亟待解決的課題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種太陽能電池片的擴散方法。本發明不僅能夠提高太陽能電池片的轉換效率和功率等性能，而且降低了生產成本，具有優越的整體經濟效益。

本發明的技術方案：一種太陽能電池片的擴散方法，該方法將太陽能電池片放入擴散爐中，將擴散爐中溫度升溫至預定溫度，并向擴散爐通入大氮、氧氣和小氮進行擴散；其中大氮的通入流量為10～15L/min，氧氣的通入流量為0.4～0.6L/min，小氮的通入流量為0.5～0.8L/min；且擴散時間為20～30min。

上述的太陽能電池片的擴散方法中，所述的大氮的通入流量為13.5L/min，氧氣的通入流量為0.5L/min，小氮的通入流量為0.6L/min。

前述的太陽能電池片的擴散方法中，所述的擴散時間為25min。

與現有技術相比，本發明通過優化現有工藝的通入大氮、氧氣和小氮的流量以及通入PClO₃、O₂和N₂的時間，可以減少擴散死層，提高了太陽能電池片少子壽命，從而提升了太陽能電池片的短路電流；而且，使得能夠制備出合理的方塊電阻值與均勻的PN結深度，保證電池片的串聯電阻值升高對電性能下降的影響，小于短路電流對電池片功率的提升的作用，最終提升太陽能電池片的轉換效率。與此同時，本發明采用低流量的擴散工藝，所需的輔助氣體流量亦需要降低以與其匹配，從而又降低了生產的成本，提高了整體經濟效益。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但并不作為對本發明限制的依據。

實施例1：太陽能電池片的擴散方法，將太陽能電池片放入擴散爐中，升溫至常規的預定溫度(如800℃)，并向擴散爐通入大氮(N₂)、氧氣和小氮進行擴散，大氮；其中大氮的通入流量為15L/min，氧氣(O₂)的通入流量為0.6L/min，小氮(N₂-PClO₃)的通入流量為0.8L/min；且擴散時間25min。擴散過程結束，在擴散爐降溫后取出太陽能電池片。使用本實施例制備得到的電池片，測試其電性能參數如表1所示。

表1太陽能電池片的電池性能參數(PMPP：功率，NCELL：轉換效率，ISC：短路電流)