專利名稱：太陽能電池硅片的表面擴散處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能電池硅 片的表面擴散處理工藝。
背景技術(shù)：
在光生載流子的復(fù)合機制中，很重要的一個因素就是表面復(fù)合，太陽 能電池硅片表面復(fù)合主要是因為表面處的雜質(zhì)和缺陷引起的。由于這些雜 質(zhì)和缺陷的存在，將會導(dǎo)致在半導(dǎo)體禁帶中產(chǎn)生很多允許能態(tài)，這些允許 能態(tài)的存在將會造成載流子的陷阱復(fù)合。這些都是太陽電池生產(chǎn)工藝中的 不利因素。
目前對于降低太陽能電池硅片表面復(fù)合的處理方法是對硅片進行鈍化 和退火處理，但是此處理方法同時也帶來了工藝步驟、設(shè)備及人工成本增 加的缺陷。另一方面，在目前的晶體硅太陽能電池的制備過程中，對由于 環(huán)境凈化或操作意外等原因造成的硅片表面污染問題并沒有直接的處理工 藝，而這些污染會引起的成品電池性能的下降，造成損失。尤其是在高效 電池的生產(chǎn)過程中，這些因素往往會增加產(chǎn)線的不穩(wěn)定性。在其他一些半 導(dǎo)體制程中，為了解決這個問題都會在每道工序前進行清洗程序，這樣雖
然可以解決這個問題但需要增加新的工藝設(shè)備以及人工，同時清洗工藝中 會使用大量的酸或堿或強氧化劑，具有一定危險性，同時對環(huán)境也造成不 利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能電池硅片的表面擴散處 理工藝。新工藝不需增加新的工藝設(shè)備和增添人工，對產(chǎn)能無任何影響， 不對環(huán)境造成污染，很適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種太陽能電池硅片的表面擴散處理工藝， 其特征在于在進行擴散源淀積之前，在擴散爐中通入含氯氣體及氧氣對 硅片表面進行摻氯氧化處理，使硅片表面形成一層含氯的二氧化硅層，然 后進行擴散源淀積。
摻氯氧化處理工序的具體工藝步驟為
a. 在700 100(TC下，在擴散爐中對待處理的硅片表面進行摻氯氧化 處理30 60分鐘；
b. 再在850 900°C下，通磷源處理，使硅片表面的方塊電阻控制在30 90歐姆；
c. 最后再在800 90(TC的溫度下向擴散爐中通入氮氣和氧氣的混合氣 體，對硅片繼續(xù)處理10 100分鐘。
摻氯氧化處理工序中向擴散爐中通入的含氯氣體采用氯化氫或三氯乙烷。
本發(fā)明的有益效果是在進行常規(guī)硅片表面擴散工藝前先進行摻氯氧 化處理，高溫下氯可以和包括鈉在內(nèi)的多種金屬雜質(zhì)作用，生成揮發(fā)性的 化合物，從擴散爐的排氣系統(tǒng)中排出，達到去除硅中有害雜質(zhì)的效果；并 且，集中分布在二氧化硅和硅界面附近的氯還能使遷移到這里的正電荷效 應(yīng)減弱并陷住不動，喪失電活性和不穩(wěn)定性，同時遷移到表面的正電荷， 可以在后續(xù)的表面鈍化工藝中去除掉。因此，通過在常規(guī)擴散工藝前先進行慘氯氧化處理，可以有效降低硅片的表面復(fù)合，獲得一個較好的表面態(tài)， 從而提高成品電池的性能。新工藝不需增加新的工藝設(shè)備和增添人工，對 產(chǎn)能無任何影響，不對環(huán)境造成污染，很適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
具體實施例方式
本發(fā)明太陽能電池硅片的表面擴散處理工藝，在進行擴散源淀積之前， 在擴散爐中通入含氯氣體及氧氣對硅片表面進行摻氯氧化處理，使硅片表 面形成一層含氯的二氧化硅層，然后進行擴散源淀積。
以P型硅片為例，電阻率為0.2-30Qcm，在進行擴散工藝前，表面先 經(jīng)常規(guī)清洗和常規(guī)表面織構(gòu)化處理，然后進行摻氯氧化處理，具體工藝步 驟如下
a. 在700 100(TC下，向擴散爐中通入含氯氣體及氧氣對硅片表面進行 摻氯氧化處理30 60分鐘，使硅片表面形成一層含氯的二氧化硅層，這樣 在生成二氧化硅的同時，氯將會結(jié)合在氧化層中，并集中分布在二氧化硅 和硅界面的二氧化硅一側(cè)；向擴散爐中通入的含氯氣體采用氯化氫或三氯 乙烷；
b. 再在850 90(TC下，通磷源處理，使硅片表面的方塊電阻控制在30 90歐姆；
c. 最后再在800 90(TC的溫度下向擴散爐中通入氮氣和氧氣的混合氣 體，對硅片繼續(xù)處理10 100分鐘。
摻氯氧化處理過程中硅片表面形成的氧化層，在擴散工藝后的清洗工 藝中可以很方便地去除，達到去除硅片表面雜質(zhì)的目的。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池硅片的表面擴散處理工藝，其特征在于在進行擴散源淀積之前，在擴散爐中通入含氯氣體及氧氣對硅片表面進行摻氯氧化處理，使硅片表面形成一層含氯的二氧化硅層，然后進行擴散源淀積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能電池硅片的表面擴散處理工藝，其特 征在于所述的摻氯氧化處理工序的具體工藝步驟為a. 在700 100(TC下，在擴散爐中對待處理的硅片表面進行摻氯氧 化處理30 60分鐘；b. 再在850 90(TC下，通磷源處理，使硅片表面的方塊電阻控制在 30 90歐姆；c. 最后再在800 900。C的溫度下向擴散爐中通入氮氣和氧氣的混合 氣體，對硅片繼續(xù)處理10 100分鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能電池硅片的表面擴散處理工藝，其特 征在于在所述的摻氯氧化處理工序中向擴散爐中通入的含氯氣體采用氯 化氫或三氯乙烷。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能電池制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能電池硅片的表面擴散處理工藝。該工藝在進行擴散源淀積之前，在擴散爐中通入含氯氣體及氧氣對硅片表面進行摻氯氧化處理，使硅片表面形成一層含氯的二氧化硅層，然后進行擴散源淀積。通過在常規(guī)擴散工藝前先進行摻氯氧化處理，可以有效降低硅片的表面復(fù)合，獲得一個較好的表面態(tài)，從而提高成品電池的性能。新工藝不需增加新的工藝設(shè)備和增添人工，對產(chǎn)能無任何影響，不對環(huán)境造成污染，很適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號H01L31/18GK101587920SQ20091002971
公開日2009年11月25日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者亮 陳 申請人:常州天合光能有限公司