[發明專利]一種改善太陽能電池片均勻性的磷擴散方法

在審

• 申請號: 201310694365.4
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103646999A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李戰輝;李志強;劉謙;王鵬;黃治國
• 申請（專利權）人: 上饒光電高科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/228
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 楊志宇

技術領域

本發明涉及一種改善太陽能電池片均勻性的磷擴散方法，屬于多晶硅太陽能電池領域。

背景技術

在太陽能電池領域中，太陽能電池片制備過程已形成標準，主要步驟為制絨（表面織構化和表面化學清理處理）——擴散（形成ＰＮ結）——邊緣刻蝕——鍍膜（減反射膜）——絲網印刷——燒結。而這些步驟中擴散形成ＰＮ結是核心步驟，它是在Ｐ型襯底的情況下，使用磷進行擴散，從而形成ＰＮ結，在Ｎ型襯底的情況下，使用硼擴散，從而形成PN結。

現多數都為P型襯底，使用磷擴散，重點步驟為：第一步使用氮氣攜帶液態磷三氯氧磷（POCL3），和其他氣體（氮，氧），一起進入爐管，在低溫800度左右進行沉積擴散，從而形成幾百納米的擴散深度；第二步通過高溫進行高溫推進再分布，使表面殘余的磷進一步向硅片里面擴散，從而形成穩定均勻N層。

擴散爐Tempress相對于其他擴散爐來說，穩定性較好，但因為擴散爐的摻雜氣體都是從管尾流進，通過尾氣抽風從管口流出（壓力）從而導致爐管內氣氛場存在差異；其次因為其控溫溫度都是使用加熱絲圍繞在爐壁，由幾個加熱絲分段同時控溫，在工藝確定的情況下，各溫區控制區域擴散后效果存在差異，從而導致太陽能電池片光電轉換效率降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種改善太陽能電池片均勻性的磷擴散方法，通過改變氮氣流量和壓力來改善擴散均勻性，有效地控制其爐管內部氣氛場狀態及摻雜氣體流動速度，從而達到擴散工藝的穩定性及重復性，使得整管均勻性及單片均勻性都得到一定改善，從而電性能得到一定改善。

一種改善太陽能電池片均勻性的磷擴散方法，使用的硅片是電阻率為1-3ohm.cm的156mm╳156mm規格的P型多晶硅片，常規酸制絨后具體步驟如下：

1、準備階段：荷蘭TEMPRESS擴散爐內通入氮氣5slm，壓力5pa；

2、進舟階段：爐內通入氮氣5slm，壓力5pa，持續時間8min；

3、出舟階段：爐內通入氮氣5slm，壓力-30pa，持續時間8min；

4、檢漏階段：爐內通入氮氣6.5slm，壓力-200pa，持續時間2min；

5、加熱階段：爐內通入氮氣13.5slm，壓力10pa，持續時間15min；

6、預氧化階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間2min；

7、擴散階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間15min，溫度780℃-820℃；

8、后氧化階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間7min；

9、推進階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間6min；

10、擴散階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間2min，溫度850℃-870℃；

11、推進階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間6min；

12、冷卻階段：爐內通入氮氣12slm，壓力12pa，持續時間15min；

13、進舟階段：爐內通入氮氣10slm，壓力-30pa，持續時間8min；

14、出舟階段：爐內通入氮氣10slm，壓力5pa，持續時間8min。

本發明對擴散工藝步驟進行相關參數調整，使得產生ECV曲線和現有工藝無差異，得到能提高整管均勻性和片內均勻性的擴散工藝，同時獲得良好的光電轉換效率。

具體實施方式

實施例：

一種改善太陽能電池片均勻性的磷擴散方法，使用的硅片是電阻率為1-3ohm.cm的156mm╳156mm規格的P型多晶硅片，常規酸制絨后具體步驟如下：

1、準備階段：荷蘭TEMPRESS擴散爐內通入氮氣5slm，壓力5pa；

2、進舟階段：爐內通入氮氣5slm，壓力5pa，持續時間8min；

3、出舟階段：爐內通入氮氣5slm，壓力-30pa，持續時間8min；

4、檢漏階段：爐內通入氮氣6.5slm，壓力-200pa，持續時間2min；

5、加熱階段：爐內通入氮氣13.5slm，壓力10pa，持續時間15min；

6、預氧化階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間2min；

7、擴散階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間15min，溫度780℃-820℃；

8、后氧化階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間7min；

9、推進階段：爐內通入氮氣6slm，壓力12pa，持續時間6min；