[發明專利]太陽能電池片無氧退火工藝

有效

• 申請號: 201710785984.2
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN109427928B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 張冠綸;扈靜;謝耀輝
• 申請（專利權）人: 通威太陽能（成都）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王學強;羅滿

本發明公開了一種太陽能電池片無氧退火工藝，包括以下步驟：A.將電池片放入退火爐；B.將退火爐爐管內溫度升至第一溫度，并抽取真空至第一壓強；C.保持第一溫度及第一壓強；D.將退火爐爐管內溫度溫度降至第二溫度；E.將退火爐爐管內壓強升至常壓；F.出爐。

技術領域

本發明涉及一種在晶體硅太陽能電池片制備過程中進行退火的工藝。

背景技術

太陽能電池，也稱光伏電池，是一種將太陽的光能直接轉化為電能的半導體器件。由于它是綠色環保產品，不會引起環境污染，而且是可再生資源，所以在當今能源短缺的情形下，太陽能電池是一種有廣闊發展前途的新型能源。

現有的晶體硅太陽能電池片的制備包括制絨、擴散、刻蝕、退火、PECVD、絲網印刷等工藝。現有技術單晶硅太陽能電池擴散不均勻，表面濃度偏高。而且單晶硅在經過高溫擴散后容易形成晶格扭曲。因此在經過制絨、擴散、刻蝕后增加退火工藝，退火的作用一方面起到磷推進的作用，降低磷的表面濃度，減少“死層”，電性能方面主要體現為Uoc優勢明顯；另一方面可使擴散過程中扭曲的晶格得以恢復。

現有的退火工藝主要采用的是“一步通氧法”，而氧是硅片中的主要雜質。氧含量過高會增加硅片中的缺陷，降低轉化效率并且增加光致衰減。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種太陽能電池片無氧退火工藝，通過退火進行磷原子推進，并恢復擴散過程中扭曲的晶格。在退火的過程中沒有氧氣參與，避免氧氣與硅片發生反應產生新的雜質。

以上技術問題，本發明的技術方案為：一種太陽能電池片無氧退火工藝，包括以下步驟：

A.將電池片放入退火爐；

B.將退火爐爐管內溫度升至第一溫度，并抽取真空至第一壓強；

C.保持第一溫度及第一壓強；

D.將退火爐爐管內溫度溫度降至第二溫度；

E.將退火爐爐管內壓強升至常壓；

F.出爐。

作為一種改進，步驟A中向退火爐爐管中通入大氮。其目的在于將爐管中的空氣盡量排空，從而盡可能的降低氧氣的含量。

作為一種優選，通入大氮的流量為1500ml/min-3500ml/min。

作為一種改進，步驟A中將將爐管預熱至640-660℃。

作為一種優選，步驟B中第一溫度為740-760℃。

作為一種改進，步驟B中第一壓強為160-180mPA。

作為一種優選，步驟B中在290-310s內將溫度升至第一溫度。

作為一種優選，步驟C中持續時間為890-910s。

作為一種優選，驟D中在140-160s內將溫度降低到第二溫度，所述第二溫度為640-660℃。

作為一種優選，步驟E中在90-110s內從第一壓強升至常壓。

本發明的有益之處在于：具有上述步驟的太陽能電池片無氧退火工藝，在退火以恢復擴散過程中扭曲的晶格同時，還繼續磷原子的推進，降低磷原子的表面濃度，減少死層，提高電性能。更主要的是，退火過程中沒有氧的參與，避免氧與磷和硅反應產生雜質從而影響電池片的性能。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

本發明提供一種太陽能電池片無氧退火工藝，包括以下步驟：