一种硅太阳能电池制结工艺

摘要

本发明提供一种硅太阳能电池制结工艺，包括：进舟通氮，并升温至1050摄氏度；向扩散炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，其中在上述1050摄氏度扩散5分钟后，5分钟内降温至720摄氏度并保持700摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀升温至1050摄氏度并保持1050摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀降温至800摄氏度完成扩散；接着进行推进工艺；最后出舟。本发明制备成本低，产品性能高。

权利要求

1.一种硅太阳能电池制结工艺，包括步骤：

提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门；

向扩散炉内通入氮气，氮气流量为20ml/min，通入10min后开始升温，将炉内温度升温至1000-1050摄氏度；

当温度升至上述1000-1050摄氏度时，向炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，进行扩散工艺，其中携三氯氧磷气体的流量为15L/min，氧气流量为3L/min；在上述1000-1050摄氏度扩散5分钟后，5分钟内降温至700-720摄氏度并保持700-720摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀升温至1000-1050摄氏度并保持1000-1050摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀降温至800摄氏度，当温度降至所述800摄氏度时关闭携三氯氧磷气体和氧气的气阀，停止通携磷源气体和氧气结束扩散，整个扩散时间为30分钟；

在所述800摄氏度的环境中进行推进工艺；

推进工艺结束后，降温出舟，完成制结工艺。

2.如权利要求1所述的制结工艺，其中，所述推进工艺的时间为15分钟。

3.如权利要求1-2任一项所述的制结工艺，其中，产生所述携三氯氧磷气体的三氯氧磷液体源温度为20摄氏度。

说明书

一种硅太阳能电池制结工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种太阳能电池领域，尤其涉及一种硅制结工艺。

背景技术

[0002] 太阳能是一种安全，绿色可重复利用的再生能源，太阳能电池的光伏效应是一种利用太阳能的有效途径。硅太阳能电池是当今主流的太阳能电池类型，占据着绝大部分市场份额，硅太阳能电池的制备工艺代表着一个国家太阳能电池的制造水平，如今硅太阳能电池已经在很多领域有着广泛的运用。低成本、高光电转换效率一直是硅太阳能电池制备工艺的发展方向。作为硅太阳能电池的重要工艺，制结工艺对太阳能电池的性能起着决定性作用。采用掺杂工艺形成P掺杂区和N掺杂区，光生电子在PN结的作用下被有效分离。如今，主流的制结工艺包括扩散、离子注入、外延等。

[0003] 扩散制结作为主流的制结工艺，被采用的最多，其具有制造成本低，生产效率高的特点。一般步骤包括：进舟-通磷源气体-高温扩散-降温出舟。然而，现有的扩散制结工艺也存在一些不足，例如制结之后的电阻不均匀，表面存在死层，短波响应不理想等。

发明内容

[0004] 本发明针对上述技术问题的不足，发明提供一种硅太阳能电池制结工艺。该工艺包括步骤：

[0005] 提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门；

[0006] 向扩散炉内通入氮气，氮气流量为20ml/min，通入10min后开始升温，将炉内温度升温至1000-1050摄氏度；

[0007] 当温度升至上述1000-1050摄氏度时，向炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，进行扩散工艺，其中携三氯氧磷气体的流量为15L/min，氧气流量为3L/min；在上述1000-1050摄氏度扩散5分钟后，5分钟内降温至700-720摄氏度并保持700-720摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀升温至1000-1050摄氏度并保持1000-1050摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀降温至800摄氏度，当温度降至所述800摄氏度时关闭携三氯氧磷气体和氧气的气阀，停止通携磷源气体和氧气结束扩散，整个扩散时间为30分钟；

[0008] 在所述800摄氏度的环境中进行推进工艺。

[0009] 推进工艺结束后，降温出舟，完成制结工艺。

[0010] 其中，所述推进工艺的时间为15分钟。

[0011] 其中，产生所述携三氯氧磷气体的三氯氧磷液体源温度为20摄氏度。

附图说明

[0012] 图1 制结过程温度变化。

具体实施方式

[0013] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，胆只是本发明的一个方面，本发明不局限于以下实施例。

[0014] 实施例1

[0015] 提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门。

[0016] 向扩散炉内通入氮气，氮气流量为20ml/min，通入10min后开始升温，将炉内温度升温至1050摄氏度。

[0017] 当温度升至上述1050摄氏度时，向炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，三氯氧磷液体源温度为20摄氏度，进行扩散工艺，其中携三氯氧磷气体的流量为15L/min，氧气流量为3L/min；在上述1050摄氏度扩散5分钟后，5分钟内降温至700摄氏度并保持700摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀升温至1050摄氏度并保持1050摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀降温至800摄氏度，当温度降至该800摄氏度时关闭携三氯氧磷气体和氧气的气阀，停止通携磷源气体和氧气结束扩散，整个扩散时间为30分钟。

[0018] 在上述800摄氏度的环境中进行推进工艺，推进时间为15分钟。

[0019] 推进工艺结束后，降温出舟，完成制结工艺。

[0020] 参见图1为本发明的实施例一的扩散和推进过程中的温度变化情况。在扩散工艺中，采取了高温-降温-低温-升温-降温至推进温度的周期改变扩散温度，每个阶段均为5分钟，整个扩散时间为30分钟，不同于现有工艺中扩散温度一般在750-900摄氏度，高温部分在1000摄氏度或以上，低温部分低于750摄氏度，并且恒温升降温。该方式避免了采用常规恒温扩散的不足，使得扩散温度周期变化，能够提高吸杂作用，优化扩散后活性磷源杂质的分布。最后通过在800摄氏度左右温度的推进，使得较高活性的磷源杂质形成为温度有效的N型杂质中心。该方式能有效提高方块电阻的分布均匀性，并且生产方式简单，成本低，条件易控制。

[0021] 实施例2

[0022] 提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门。

[0023] 向扩散炉内通入氮气，氮气流量为20ml/min，通入10min后开始升温，将炉内温度升温至1000摄氏度。

[0024] 当温度升至上述1000摄氏度时，向炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，三氯氧磷液体源温度为20摄氏度，进行扩散工艺，其中携三氯氧磷气体的流量为15L/min，氧气流量为3L/min；在上述1000摄氏度扩散5分钟后，5分钟内降温至720摄氏度并保持720摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀升温至1000摄氏度并保持1000摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀降温至800摄氏度，当温度降至该800摄氏度时关闭携三氯氧磷气体和氧气的气阀，停止通携磷源气体和氧气结束扩散，整个扩散时间为30分钟。

[0025] 在上述800摄氏度的环境中进行推进工艺，推进时间为15分钟。

[0026] 推进工艺结束后，降温出舟，完成制结工艺。

[0027] 上述详细的描述了两个实施例，本领域技术人员应当能够了解本发明的优点之处；上述实施例仅是实现本发明构思的一个具体形式，并不能限制本发明，与本发明精神一致的明显变形的其他实施方式也应当属于本发明的构思。