[發(fā)明專利]一種硅片的P擴(kuò)散方法和太陽能電池的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410634662.4
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104409339A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉飛;蔣方丹;金浩;陳康平
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源有限公司
• 主分類號: H01L21/228
• 分類號: H01L21/228;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及清潔能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片的P擴(kuò)散方法和太陽能電池的制備方法。

背景技術(shù)

近幾年隨著傳統(tǒng)能源的日益消耗及其所造成的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，光伏行業(yè)因其無污染和永不枯竭等特點(diǎn)得到了快速的發(fā)展。太陽能電池是光伏行業(yè)中技術(shù)最核心及消耗成本最多部分，因此關(guān)于太陽能電池的研究是光伏產(chǎn)業(yè)最重要的課題。

太陽能電池的制備主要包括清洗制絨、P擴(kuò)散、刻蝕、PECVD、絲網(wǎng)印刷及燒結(jié)等工序。太陽能電池需要一個(gè)大面積的PN結(jié)以實(shí)現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換，在太陽能電池的制備工序中，P擴(kuò)散的目的是為了制備太陽能電池最核心部件—PN結(jié)。

現(xiàn)有技術(shù)中，比較普遍的太陽能電池P擴(kuò)散方法主要以N₂、O₂及POCl₃等為原料，在高溫下通過原料間的化學(xué)反應(yīng)得到P，并在高溫下推進(jìn)進(jìn)入P型硅片中，制備出PN結(jié)。P擴(kuò)散工藝的主要步驟包括低溫進(jìn)舟、快速升溫、高溫穩(wěn)定、高溫沉積、高溫推進(jìn)和氧化、快速降溫以及低溫出舟等步驟，其中最關(guān)鍵的步驟是P源的預(yù)沉積及后續(xù)的推進(jìn)，其決定P擴(kuò)散的深度以及P摻雜的濃度。現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)線為了綜合考慮產(chǎn)量及效率等因素，其P擴(kuò)散工藝中得到每一管內(nèi)硅片方阻會(huì)有較大的波動(dòng)，不利于提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種硅片的P擴(kuò)散方法和太陽能電池的制備方法，本發(fā)明提供的方法在硅片中形成PN，使最終得到的太陽能電池具有較高的轉(zhuǎn)化效率。

本發(fā)明提供了一種太陽能電池中PN結(jié)的制備方法，包括以下步驟：

將制絨后的硅片進(jìn)行P擴(kuò)散，所述P擴(kuò)散具體包括：

在包括N₂的氣氛下，以第一升溫速率進(jìn)行第一升溫，將P擴(kuò)散環(huán)境溫度升至第一溫度，所述第一升溫速率≥6℃/min，所述第一溫度為800℃～820℃；

在包括N₂、O₂和N₂-POCl₃的氣氛下，將制絨后的硅片在不高于所述第一溫度的條件下，進(jìn)行第一沉積；

在包括N₂和O₂的氣氛下，將所述第一沉積后的硅片在不高于所述第一溫度的條件下，進(jìn)行第一推進(jìn)；

在包括N₂的氣氛下，以第二升溫速率進(jìn)行第二升溫，將P擴(kuò)散環(huán)境溫度升至第二溫度，所述第二升溫速率≥6℃/min，所述第二溫度為820℃～835℃；

在包括N₂、O₂和N₂-POCl₃的氣氛下，將第一推進(jìn)后的硅片在不高于所述第二溫度的條件下，進(jìn)行第二沉積；

在包括N₂和O₂的氣氛下，將所述第二沉積后的硅片在不高于所述第二溫度的條件下，進(jìn)行第二推進(jìn)；

在包括N₂的氣氛下，以第三升溫速率進(jìn)行第三升溫，將P擴(kuò)散環(huán)境溫度升至第三溫度，所述第三升溫速率≥6℃/min，所述第三溫度為820℃～850℃；

在包括N₂、O₂和N₂-POCl₃的氣氛下，將所述第二推進(jìn)后的硅片在不高于所述第三溫度的條件下，進(jìn)行第三沉積；

在包括N₂和O₂的氣氛下，將所述第三沉積后的硅片在不高于所述第三溫度的條件下，進(jìn)行第三推進(jìn)；

完成所述第三推進(jìn)后，在包括N₂的氣氛下，將P擴(kuò)散環(huán)境溫度以第四速率降溫至第四溫度，所述第四速率≥6℃/min，所述第四溫度為780℃～810℃；

在不高于所述第四溫度的條件下，將所述第三推進(jìn)后的硅片在N₂氣氛下吸雜，得到包含有PN結(jié)的硅片。

優(yōu)選的，所述P擴(kuò)散在擴(kuò)散爐中進(jìn)行；

在N₂氣氛下，所述制絨后的硅片進(jìn)入所述擴(kuò)散爐進(jìn)行P擴(kuò)散；

所述制絨后的硅片進(jìn)入所述擴(kuò)散爐的溫度為760℃～790℃。

優(yōu)選的，所述第一升溫速率為6℃/min～20℃/min；

所述第一溫度為805℃～815℃；

在所述第一升溫中，所述N₂的流量為5L/min～15L/min。

優(yōu)選的，所述第一沉積的時(shí)間為5min～20min；