[發(fā)明專利]晶硅太陽能電池的擴散方法及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210046733.3
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114464701A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任常瑞;孫海杰;董建文;張佳舟;符黎明
• 申請（專利權(quán)）人: 常州時創(chuàng)能源股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/225;H01L31/068
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種晶硅太陽能電池的擴散方法，對制絨后的硅片涂覆液態(tài)擴散源并烘干，對覆有擴散源的硅片進行激光摻雜，對完成激光摻雜的硅片進行鏈式高溫推結(jié)和氧化處理，完成擴散PN結(jié)和表面PSG的制備。本發(fā)明可以制備擴散PN結(jié)，還能更好地控制方阻的一致性、提高方阻的均勻性。本發(fā)明與當前主流PERC電池制程契合度很高，可以直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)擴散工序、加入PERC電池的制程中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏領(lǐng)域，具體涉及一種晶硅太陽能電池的擴散方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

晶硅太陽能電池擴散制備PN結(jié)是不可或缺的一道核心工序，常規(guī)的擴散方法為：將硅片依序插入石英舟內(nèi)，將插好硅片的石英舟推進管式的擴散爐管內(nèi)，通入摻雜擴散源（P源或者B源）等進行高溫擴散。

傳統(tǒng)的擴散方法需要的擴散源均是危險化學(xué)品。其中P源一般使用三氯氧磷，其是一種無機化合物，分子式為POCl₃，為無色透明發(fā)煙液體，易揮發(fā)、有強烈的刺激氣味、有強腐蝕性，露于潮濕空氣中，水解為磷酸和氯化氫，發(fā)生白煙，并放出大量熱。B源一般為三溴化硼，分子式為BBr₃，為無色發(fā)煙粘稠液體，有強烈的刺激性，有毒，易被水、醇分解，見光或受熱分解，受熱會爆炸，有強腐蝕性，對皮膚、眼或粘膜有強刺激性。因此傳統(tǒng)的擴散源均需要嚴格的操作管理、儲存管理、運輸和廢棄管理。另外，傳統(tǒng)的擴散方式需要高溫的擴散爐機臺，價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種晶硅太陽能電池的擴散方法，對制絨后的硅片涂覆液態(tài)擴散源并烘干，對覆有擴散源的硅片進行激光摻雜，對完成激光摻雜的硅片進行鏈式高溫推結(jié)和氧化處理，完成擴散PN結(jié)和表面PSG的制備。

優(yōu)選的，所述液態(tài)擴散源為液態(tài)磷源或液態(tài)硼源。

優(yōu)選的，所述液態(tài)磷源選自磷酸、磷漿中的一種。

優(yōu)選的，所述液態(tài)硼源選自硼酸、硼漿中的一種。

優(yōu)選的，所述涂覆采用噴涂、旋涂、滾刷或絲網(wǎng)印刷方式。

優(yōu)選的，所述烘干在鏈式烘干設(shè)備中進行。

優(yōu)選的，所述烘干的溫度控制在150～750℃，時間控制在30～80s。

優(yōu)選的，所述激光摻雜采用皮秒激光器或納秒激光器，激光波長控制在355～1480nm，功率控制在25～60W，光斑大小控制在20～45um。

優(yōu)選的，所述鏈式高溫推結(jié)和氧化處理在鏈式擴散爐中進行，爐內(nèi)通氧氣，在有氧氣、溫度700～950℃的環(huán)境內(nèi)進行推結(jié)和氧化處理，時間控制在2～5min。

本發(fā)明還提供一種晶硅太陽能電池的制備方法，包括制備擴散PN結(jié)和表面PSG；所述制備擴散PN結(jié)和表面PSG采用上述的擴散方法。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：提供一種晶硅太陽能電池的擴散方法及其應(yīng)用，采用本發(fā)明的擴散方法可以制備擴散PN結(jié)，還能更好地控制方阻的一致性、提高方阻的均勻性。

本發(fā)明使用的液態(tài)擴散源（液態(tài)磷源）危險性低，為無色透明液體，不易揮發(fā)，稍有刺激性氣味、有腐蝕性，露于潮濕空氣中短時間不易分解，操作、運輸、存儲、廢棄管理簡單。

本發(fā)明使用激光+鏈式高溫擴散的方式制備PN結(jié)，實現(xiàn)方式簡單，操作方便，且工藝控制容易，對于電池的擴散表面濃度、PN結(jié)深度控制，方便實現(xiàn)SE選擇性摻雜一步到位。

本發(fā)明與當前主流PERC電池制程契合度很高，可以直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)擴散工序、加入PERC電池的制程中。

本發(fā)明使用擴散源的量比較少，烘干、鏈式擴散的溫度低，使用氣體少，設(shè)備電氣設(shè)施配套簡單，很大程度上降低了輔材成本，降低了電池制備的成本。

具體實施方式