[發(fā)明專(zhuān)利]一種晶硅電池常壓氧化工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010517933.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111564529A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊飛飛;楊旭彪;李雪方;張波;呂愛(ài)武;杜澤霖;李陳陽(yáng);郭麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山西潞安太陽(yáng)能科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/18;H01L31/068
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及PERC電池發(fā)射極前表面氧化領(lǐng)域。保持壓力為常壓，同時(shí)在整個(gè)流程階段保持氣體流量為5?10slm，在恒溫和沉積階段，保持總氣體流量不變的前提下，提高氧氣濃度，使N2/O2得體積比為0.5:1。本發(fā)明通過(guò)增加氧氣濃度降低反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，使PERC電池發(fā)射極前表面氧化能夠在常壓下完成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及PERC電池發(fā)射極前表面氧化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)前，PERC電池發(fā)射極鈍化主要通過(guò)前表面氧化層及氮化硅膜，其中氧化層的制備主要使用低壓擴(kuò)散爐的方式，常壓擴(kuò)散相比低壓擴(kuò)散由于壓力過(guò)高，相同的反應(yīng)溫度，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，分子自由程短，從而影響分子在硅片表面的反應(yīng)速率，無(wú)法達(dá)到鈍化的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何提供一種常壓下擴(kuò)散爐制備氧化層的工藝。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：保持壓力為常壓，同時(shí)在整個(gè)流程階段保持氣體流量為5-10slm，在恒溫和沉積階段，保持總氣體流量不變的前提下，提高氧氣濃度，使N2/O2得體積比為0.5:1。

降低沉積溫度與時(shí)間（相比現(xiàn)有技術(shù)），在恒溫和沉積階段，控制溫度反應(yīng)溫度為630-650℃，在恒溫階段控制時(shí)間為50-100s，在沉積階段控制時(shí)間為600-800s。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)增加氧氣濃度降低反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，使PERC電池發(fā)射極前表面氧化能夠在常壓下完成。氧氣濃度的增加，提供了反應(yīng)所需的氧氣，總氣體流量不變則保證氧化的爐管前后均勻性。由于常壓下，過(guò)高的溫度，導(dǎo)致分子自由程較短，反而限制硅片表面生長(zhǎng)氧化硅的速度，本發(fā)明通過(guò)降低反應(yīng)溫度，促使硅片表面生長(zhǎng)氧化硅的速度能夠滿足氧化要求，減少了氧化的時(shí)間，過(guò)低的溫度又不利于氧化硅生成，因此選擇630-650℃的溫度在本專(zhuān)利中很關(guān)鍵。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明專(zhuān)利提出一種常壓下，利用擴(kuò)散爐實(shí)現(xiàn)硅電池前表面氧化的工藝，具體實(shí)施過(guò)程如下（本實(shí)施例工藝時(shí)在現(xiàn)有的低壓擴(kuò)散爐實(shí)現(xiàn)硅電池前表面氧化基礎(chǔ)上的改進(jìn)）:

1.進(jìn)舟，爐管溫度設(shè)定為600-630℃，通入8slm N2，時(shí)間為400-700s。

2.升溫，爐管溫度設(shè)定為630-650℃，通入8slm N2，時(shí)間為150-200s。

3.恒溫，爐管溫度設(shè)定為650℃，通入8slm 的N2/O2混合氣，N2/O2=0.5:1，時(shí)間為80s。現(xiàn)有技術(shù)中N2/O2=3.5:1，氧分量的增加，提供了反應(yīng)所需的氧氣，總氣體流量不變則保證氧化的爐管前后均勻性。

4.沉積，爐管溫度設(shè)定為650℃，通入8slm 的N2/O2混合氣，N2/O2=0.5:1，時(shí)間為700s。

恒溫和沉積階段反應(yīng)溫度由原先的750℃降至650℃或以下。由于常壓下，過(guò)高的溫度，導(dǎo)致分子自由程較短，反而限制硅片表面生長(zhǎng)氧化硅的速度，因此合適的反應(yīng)溫度是沉積氧化層質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。

5.降溫，爐管溫度設(shè)定為600-630℃，通入8slm N2，時(shí)間為300-500s。

6.出舟，爐管溫度設(shè)定為600-630℃，通入8slm N2，時(shí)間為500-800s。