本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域,尤其是運(yùn)用于太陽(yáng)能單晶電池片的一種實(shí)現(xiàn)低濃深結(jié)的擴(kuò)散工藝,具體是一種高效低成本實(shí)現(xiàn)低濃深結(jié)的單晶擴(kuò)散方法。
背景技術(shù):
目前,太陽(yáng)能電池片制造業(yè)中,擴(kuò)散工藝大都使用沉積再高溫?cái)U(kuò)散步驟,無(wú)法加深擴(kuò)散結(jié)深。普通的兩步擴(kuò)散工藝,會(huì)再次進(jìn)行沉積與升溫?cái)U(kuò)散,得不到較低的表面濃度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種高效低成本實(shí)現(xiàn)低濃深結(jié)的單晶擴(kuò)散方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)措施來實(shí)施來實(shí)現(xiàn)的:一種高效低成本實(shí)現(xiàn)低濃深結(jié)的單晶擴(kuò)散方法,它按照以下步驟順序進(jìn)行:氧化層制備,恒定源擴(kuò)散,高溫?cái)U(kuò)散,一步降溫,低溫?cái)U(kuò)散,二步降溫。
優(yōu)選的,所述氧化層制備:將M2硅片放入擴(kuò)散爐中,升溫至750~790℃,通入O21.8~2.2slm,N2 2.8~3.2slm,對(duì)硅片表面進(jìn)行氧化約3~5分鐘。
具體的,所述M2硅片的邊長(zhǎng)為156.75mm。
優(yōu)選的,所述恒定源擴(kuò)散:擴(kuò)散爐升溫至810℃,通入N2 7.7~8.3slm,O2 0.45~0.55slm,N2-POCL 0.75~0.85slm在硅片表面沉積磷源10~14min。
優(yōu)選的,所述高溫?cái)U(kuò)散:擴(kuò)散爐升溫至840~880℃,僅通入N2 4.3~4.7slm,O2 2.7~3.3slm,進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散18-22min。
優(yōu)選的,所述一步降溫:將擴(kuò)散爐溫度將至750~790℃。
優(yōu)選的,所述低溫?cái)U(kuò)散:擴(kuò)散爐恒溫在750~790℃,通入N2 7.7~8.3slm,O2 0.4~0.6slm,N2-POCL 0.37~0.43slm在硅片表面低溫沉積磷源7~9min。
優(yōu)選的,所述二步降溫:擴(kuò)散爐溫度降至730~750℃出舟。
本發(fā)明的有益效果:
采用本發(fā)明的擴(kuò)散方法,通過少源沉積,既增加單晶硅片擴(kuò)散結(jié)深,降低擴(kuò)散表面濃度,又能保證與漿料形成很好的歐姆接觸,最終達(dá)到節(jié)約成本、提升效率的目的。
說明書附圖
圖1:實(shí)施例中單晶擴(kuò)散示意圖。
附圖標(biāo)記說明:1-擴(kuò)散磷原子,2-磷硅玻璃層,3-氧化層,4-PN結(jié),5-單晶硅片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1:
一種高效低成本實(shí)現(xiàn)低濃深結(jié)的單晶擴(kuò)散方法,包括以下步驟:
a)將制絨清洗后的156.75尺寸的M2單晶硅片5放入擴(kuò)散爐內(nèi),升溫至750℃,通入O2:1.8slm,N2:2.8slm,Time:3min,在硅片5表面形成約6nm厚的二氧化硅氧化層3;
b)升溫至810℃,反應(yīng)條件:N2:7.7slm,O2:0.45slm,N2-POCL:750sccm,Time:10min,擴(kuò)散磷原子1進(jìn)入單晶硅片5;
c)升溫至840℃,在高溫下,不再通入磷源,僅通入N2:4.3slm,O2:2.7slm,Time:18min,表面的擴(kuò)散磷原子1再次向單晶硅片5的深處擴(kuò)散,最終形成較深且均勻的PN結(jié)4;
d)降溫至750℃,恒溫約7min,通入N2-POCL:370sccm,N2:7.7slm,O2:0.4slm進(jìn)行低溫?cái)U(kuò)散,在表面形成磷源玻璃層2及較淺的一層PN結(jié);再急速降溫至730℃出舟,方阻:75-85Ω/□;
e)再進(jìn)行刻蝕,鍍膜,印刷,燒結(jié)等常規(guī)工藝,得到太陽(yáng)能電池片,平均轉(zhuǎn)換效率提升0.06%。
實(shí)施例2:
一種高效低成本實(shí)現(xiàn)低濃深結(jié)的單晶擴(kuò)散方法,包括以下步驟:
a)將制絨清洗后的156.75尺寸的M2單晶硅片5放入擴(kuò)散爐內(nèi),升溫至770℃,通入O2:2slm,N2:3slm,Time:4min,在單晶硅片5表面形成約8nm厚的二氧化硅氧化層3;
b)升溫至810℃,反應(yīng)條件:N2:8slm,O2:0.5slm,N2-POCL:800sccm,Time:12min,擴(kuò)散磷原子1進(jìn)入硅片5;
c)升溫至860℃,在高溫下,不再通入磷源,僅通入N2:4.5slm,O2:3slm,Time:20min,表面的擴(kuò)散磷原子1再次向單晶硅片5的深處擴(kuò)散,最終形成較深且均勻的PN結(jié)4;
d)降溫至770℃,恒溫約8min,通入N2-POCL:400sccm,N2:8slm,O2:0.5slm進(jìn)行低溫?cái)U(kuò)散,在表面形成磷源玻璃層2及較淺的一層PN結(jié);再急速降溫至740℃出舟,方阻:80-90Ω/□;
e)再進(jìn)行刻蝕,鍍膜,印刷,燒結(jié)等常規(guī)工藝,得到太陽(yáng)能電池片,平均轉(zhuǎn)換效率提升0.07%。
實(shí)施例3:
一種高效低成本實(shí)現(xiàn)低濃深結(jié)的單晶擴(kuò)散方法,包括以下步驟:
a)將制絨清洗后的156.75尺寸的M2單晶硅片5放入擴(kuò)散爐內(nèi),升溫至790℃,通入O2:2.2slm,N2:3.2slm,Time:5min,在單晶硅片5表面形成約10nm厚的二氧化硅氧化層3;
b)升溫至810℃,反應(yīng)條件:N2:8.3slm,O2:0.55slm,N2-POCL:850sccm,Time:14min,擴(kuò)散磷原子1進(jìn)入硅片5;
c)升溫至880℃,在高溫下,不再通入磷源,僅通入N2:4.7slm,O2:3.3slm,Time:22min,表面的擴(kuò)散磷原子1再次向單晶硅片5的深處擴(kuò)散,最終形成較深且均勻的PN結(jié)4;
d)降溫至790℃,恒溫約9min,通入N2-POCL:430sccm,N2:8.3slm,O2:0.6slm進(jìn)行低溫?cái)U(kuò)散,在表面形成磷源玻璃層2及較淺的一層PN結(jié);再急速降溫至740℃出舟,方阻:65-75Ω/□;
e)再進(jìn)行刻蝕,鍍膜,印刷,燒結(jié)等常規(guī)工藝,得到太陽(yáng)能電池片,平均轉(zhuǎn)換效率提升0.05%。
綜上所述,本發(fā)明帶來的有益效果為:
1、節(jié)省了磷源使用量(實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可節(jié)約20%以上),降低生產(chǎn)成本;
2、實(shí)現(xiàn)單晶硅片低濃深結(jié),最終提升效率0.05%以上。
以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。