本發(fā)明涉及一種晶體硅片高方阻擴散方法,該晶體硅片可用來制造太陽能電池片,屬于太陽能電池領域。
背景技術:
::目前,太陽能晶體硅電池片的生產(chǎn)流程一般分為制絨、擴散、刻蝕、鍍膜及絲網(wǎng)印刷五個部分。其中擴散工序在整個流程過程中起到了至關重要的作用,工藝過程中,反應方程式主要包括以下四種:5POCl3→3PCl5+P2O54PCl5+5O2→2P2O5+10Cl24POCl3+3O2→2P2O5+6Cl22P2O5+5Si→5SiO2+4P行業(yè)內(nèi)擴散工藝程序主要是沉積(預擴散或預沉積)-推進(主擴散或再分布)模式,沉積:在較低的溫度下,采用恒定表面濃度擴散方式在硅片表面擴散一層雜質原子,其分布為余誤差函數(shù),目的在于控制擴散雜質總量;推進:將表面已沉積雜質的硅片在較高溫度下擴散即為恒定摻雜總量擴散,其分布為高斯分布,目的是控制表面濃度和擴散深度。實際操作過程中,主要采用多次沉積-推進模式的循環(huán),旨在調(diào)節(jié)PN結濃度及結深。在降本增效的趨勢下,擴散高方阻與絲網(wǎng)密柵配合被作為增效的有效途徑之一,但現(xiàn)有的沉積推進工藝并沒有有效擴散高方阻及與絲網(wǎng)密柵有效配合,因此,變相增加了成本,且擴散后硅片均勻性差,導致降低硅片性能。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種晶體硅片高方阻擴散方法,該方法在不增加擴散成本的前提下,通過同時調(diào)節(jié)沉積、推進過程的工藝時間及設定氣體流量比,達到既定的方阻值,匹配絲網(wǎng)密柵,從而有效實現(xiàn)硅片均勻性,增加硅片性能。為達到上述目的,本發(fā)明提供一種晶體硅片高方阻擴散方法,包括低溫沉積及高溫沉積:(1)在低溫沉積過程中,降低攜磷源氮氣流量,同時增加大氮流量;降低后的攜磷源氮氣流量最低值為500sccm,增加后的大氮流量最低值為12.5slm;(2)在高溫沉積過程中,增加攜磷源氮氣流量,同時減少大氮流量;增加后的攜磷源氮氣流量最低值為1000sccm,減少后的大氮流量最低值為12slm;(3)增加低溫沉積工藝的運行時間至最少5min;同時減少高溫沉積工藝的運行之間至最少1min。針對N次沉積-推進的現(xiàn)有擴散工藝,需修改參數(shù)的沉積-推進步數(shù)為1~N。利用本發(fā)明擴散方法擴散后的方阻可控制在80Ω/□~110Ω/□之間。本發(fā)明的工作原理是:1、通過降低低溫沉積過程中攜磷源氮氣流量,降低表面濃度,間接增加了氧氣流量占比,使得表面氧化層更加均勻,磷可以均勻地擴散到硅片中,改善了擴散后晶體硅片的均勻性;增加高溫沉積過程中攜磷源氮氣流量,彌補低溫沉積階段攜磷源氮氣流量的減少,同時通過控制該階段攜磷源氮氣流量,限定擴散后方阻。2、針對高電阻率晶體硅片,通過增加低溫沉積過程工藝時間,調(diào)節(jié)擴散后方阻;降低高溫推進過程工藝時間,縮短結深。從而得到低表面濃度的淺結晶體硅片。通過本發(fā)明擴散的晶體硅電池片方阻可控,均勻性與電性能良好,實驗證明,相對于現(xiàn)有工藝,該擴散方法制得的電池片,開路電壓提升1~2mV,短路電流提升25~30mA,效率提升0.05%~0.1%,效果良好,詳見(表一): 方阻均勻性Uoc(V)Isc(A)FF(%)Eff.(%)實驗組93.853.940.63378.85279.9318.43%對比組83.074.040.63238.82479.9918.34%(表一)。具體實施方式在現(xiàn)有工藝基礎上,將第一步低溫沉積過程中的攜磷源氮氣流量設定為500sccm,大氮流量設定為12.5slm,第二步低溫沉積過程中的攜磷源氮氣流量設定為600sccm,大氮流量設定為13.9slm;將第一步高溫沉積過程中的攜磷源氮氣流量設定為1000sccm,大氮流量設定為12.1slm,第二步高溫沉積過程中的攜磷源氮氣流量設定為1100sccm,大氮流量設定為12slm。將第一步低溫沉積時間設定為5min,第二步低溫沉積時間增加8min;將第一步高溫推進時間設定為1min,第二步高溫推進時間增加4min。然后上片、執(zhí)行上述工藝、下片。以上描述了本發(fā)明的基本工藝和優(yōu)點。對發(fā)明的具體實施方案進行了描述,但并未對本發(fā)明保護范圍的限制,本行業(yè)的技術人員應該了解,上述實施例與說明中描述的只是本發(fā)明基本的操作步驟,不脫離發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求及其等效物界定。當前第1頁1 2 3