[發(fā)明專利]一種太陽能電池的硼擴散方法及太陽能電池的制造方法

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• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111293191A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷涵玉;何勝;周盛永;黃海燕;陸川
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江正泰太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/04;H01L31/0288;H01L21/223
• 代理公司: 北京元合聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11653
• 代理人: 李非非

本發(fā)明提供了一種太陽能電池的硼擴散方法，該硼擴散方法包括：將硅片放入擴散爐中并將所述擴散爐中的溫度升高至第一溫度；對所述硅片進行前氧化操作以在所述硅片的表面形成氧化層；向所述擴散爐中通入攜硼源氮氣、中等流量的氮氣以及氧氣，在所述硅片表面進行第一硼擴散；向所述擴散爐中通入攜硼源氮氣、大流量的氮氣以及氧氣，在所述硅片表面進行第二硼擴散；向所述擴散爐中通入攜硼源氮氣、小流量的氮氣以及氧氣，在所述硅片表面進行第三硼擴散；降低所述擴散爐中的溫度并對所述硅片執(zhí)行出舟操作。本發(fā)明還提供了一種太陽能電池的制造方法。實施本發(fā)明可以有效提高擴散爐中各區(qū)域的擴散均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池的硼擴散方法及太陽能電池的制造方法。

背景技術(shù)

PN結(jié)的制備是太陽能電池制造過程中的關(guān)鍵步驟之一。現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用液態(tài)源擴散的方法制備太陽能電池的PN結(jié)。具體地，將待擴散的硅片插在石英舟上，然后將載有硅片的石英舟放入擴散爐中，在一定的溫度條件下通入擴散源以及工藝氣體(例如氮氣、氧氣等)，擴散源與工藝氣體反應(yīng)的生產(chǎn)物附著在硅片表面并與硅片反應(yīng)產(chǎn)生摻雜原子，該摻雜原子經(jīng)過熱擴散的過程進入硅片表面，由此完成擴散過程形成PN結(jié)。

針對于擴散工藝來說，除了要求單片硅片表面形成均勻的摻雜層之外，還要求整爐硅片表面也都要形成均勻的摻雜層。這是因為整爐的擴散均勻性越好，制備出的產(chǎn)品性能一致性越高。擴散時整爐的均勻性主要由擴散氣體的分布和溫度共同決定，其中，如何保證擴散氣體的分布均勻性是目前控制的難點。以三溴化硼作為硼源的硼擴散為例進行說明，將硅片放入擴散爐中后，從擴散爐的尾部通入硼源、氮氣以及氧氣，在一定溫度下經(jīng)過一定時間的反應(yīng)形成對硅片表面的硼擴散。由于三溴化硼在高溫條件下保持液態(tài)且密度較大，因此通過氮氣很難使三溴化硼均勻地分布在擴散爐內(nèi)部，從而導(dǎo)致靠近擴散爐爐口區(qū)域和爐尾區(qū)域的硅片其擴散方阻的均勻性較差，進而影響到太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率以及產(chǎn)品性能的一致性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種太陽能電池的硼擴散方法，該硼擴散方法包括：

將硅片放入擴散爐中并將所述擴散爐中的溫度升高至第一溫度；

對所述硅片進行前氧化操作以在所述硅片的表面形成氧化層；

向所述擴散爐中通入攜硼源氮氣、中等流量的氮氣以及氧氣，在所述硅片表面進行第一硼擴散；

向所述擴散爐中通入攜硼源氮氣、大流量的氮氣以及氧氣，在所述硅片表面進行第二硼擴散；

向所述擴散爐中通入攜硼源氮氣、小流量的氮氣以及氧氣，在所述硅片表面進行第三硼擴散；

降低所述擴散爐中的溫度并對所述硅片執(zhí)行出舟操作。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在該硼擴散方法中，在所述第一硼擴散中，所述攜硼源氮氣的流量是0.05slm-0.8slm，所述中等流量是8slm-20slm，所述氧氣的流量是0.05slm-1.2slm，所述第一硼擴散的時長是5min-50min。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在該硼擴散方法中，在所述第二硼擴散中，所述攜硼源氮氣的流量是0.1slm-1slm，所述大流量是20slm-30slm，所述氧氣的流量是0.1slm-1.2slm，所述第二硼擴散的時長是1min-20min。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，在該硼擴散方法中，在所述第三硼擴散中，所述攜硼源氮氣的流量是0.01slm-0.3slm，所述小流量是2slm-8slm，所述氧氣的流量是0.05slm-0.1slm，所述第三硼擴散的時長是1min-20min。