[發(fā)明專利]用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710305222.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107086254B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華燦;趙釗;劉德臣;王軍;顧艷杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京捷宸陽(yáng)光科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝，包括如下步驟：依次進(jìn)行三步擴(kuò)散和推進(jìn)，其中，第一步擴(kuò)散和第一次推進(jìn)的中心溫度為810℃，第二步擴(kuò)散和第二次推進(jìn)的中心溫度為820℃，第三步擴(kuò)散和第三次推進(jìn)的中心溫度為830℃，于每步擴(kuò)散中通入攜帶磷源氮?dú)?。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了四探針測(cè)試條件下90?100Ω/sq的高方阻，5點(diǎn)測(cè)試均勻性更好，有效降低了結(jié)深，減少了表面復(fù)合，配合合適的絲網(wǎng)印刷工藝，可以有效提升電池的開(kāi)路電壓和短路電流，使電池效率至少有0.1％的絕對(duì)值提升。該工藝過(guò)程操作簡(jiǎn)單，沒(méi)有增加生產(chǎn)成本，易于工業(yè)化推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏領(lǐng)域晶硅電池的擴(kuò)散工藝，涉及一種用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝。

背景技術(shù)

晶體硅太陽(yáng)能電池的基本工藝流程為制絨-擴(kuò)散-刻蝕-鍍膜-印刷-燒結(jié)-測(cè)試。其中擴(kuò)散在整個(gè)工藝流程中起著至關(guān)重要的作用。太陽(yáng)能電池的發(fā)電原理為光生伏特效應(yīng)，擴(kuò)散制造了PN結(jié)，PN結(jié)是光生伏特的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。擴(kuò)散工藝決定了PN結(jié)的結(jié)構(gòu)和硅片的表面狀態(tài)，最終會(huì)影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。擴(kuò)散的實(shí)現(xiàn)方法有熱擴(kuò)散、離子注入、激光、外延及高頻電注入法等。目前，工業(yè)化的擴(kuò)散工藝為熱擴(kuò)散，即使用氮?dú)鈹y帶三氯氧磷的方式，在有氧氣氛中完成高溫磷擴(kuò)散。在三氯氧磷液態(tài)源擴(kuò)散過(guò)程中主要發(fā)生3個(gè)反應(yīng)：

5POCl₃＝P₂O₅+3PCl₅ (1)

4PCl₅+5O₂＝2P₂O₅+10Cl₂ (2)

2P₂O₅+5Si＝4P+5SiO₂ (3)

常規(guī)擴(kuò)散工藝一般為一步擴(kuò)散，該工藝的缺陷為方塊電阻均勻性差、結(jié)深不好控制、表面復(fù)合嚴(yán)重，對(duì)開(kāi)路電壓和短路電流造成不利影響，從而降低了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝。

為此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝，包括：

依次進(jìn)行三步擴(kuò)散和推進(jìn)，其中，第一步擴(kuò)散和第一次推進(jìn)的中心溫度為810℃，第二步擴(kuò)散和第二次推進(jìn)的中心溫度為820℃，第三步擴(kuò)散和第三次推進(jìn)的中心溫度為830℃，于每步擴(kuò)散中通入攜帶磷源氮?dú)狻?/p>

優(yōu)選的是，所述的用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝中，所述第一步擴(kuò)散中，通入攜帶磷源氮?dú)?00sccm-880sccm，氧氣600sccm，氮?dú)?3000sccm-18000sccm，持續(xù)時(shí)間360s；

所述第一步推進(jìn)中，通入氮?dú)?5000sccm-25000sccm，持續(xù)時(shí)間300s。

優(yōu)選的是，所述的用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝中，所述第二部擴(kuò)散中，通入攜帶磷源氮?dú)?00sccm-880sccm，氧氣600sccm，氮?dú)?3000sccm-18000sccm，持續(xù)時(shí)間480s；

所述第二步推進(jìn)中，通入氮?dú)?5000sccm-25000sccm，時(shí)間300s。

優(yōu)選的是，所述的用于晶體硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散工藝中，所述第三部擴(kuò)散中，通入攜帶磷源氮?dú)?00sccm-880sccm，氧氣600sccm，氮?dú)?3000sccm-18000sccm，持續(xù)時(shí)間540s；

所述第三步推進(jìn)中，通入氮?dú)?5000sccm-25000sccm，持續(xù)時(shí)間300s。