本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法。
背景技術(shù)：
：太陽(yáng)能電池是一種可以將光能直接轉(zhuǎn)換為電能的器件，由于其應(yīng)用具有清潔、環(huán)保、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，因此備受關(guān)注，正逐步成為有希望取代傳統(tǒng)能源的最佳新能源。在眾多種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中，多晶硅太陽(yáng)能電池價(jià)格較低且轉(zhuǎn)換效率較高，在光伏市場(chǎng)中占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)地位。隨著光伏行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，各太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠家都在想盡辦法提升電池的轉(zhuǎn)換效率。其中，提升方塊電阻是其中一個(gè)重要方向，這是由于高方阻可獲得較低的表面雜質(zhì)濃度，有效地降低表面的雜質(zhì)復(fù)合中心濃度，提高表面少子的存活率，增強(qiáng)少子對(duì)短波的響應(yīng)，如此便能有效地增加電池的短路電流Isc和開(kāi)路電壓Voc，從而達(dá)到提高電池效率的目的。但是，單純提升方塊電阻也是不可取的，因?yàn)榉阶枭邥?huì)導(dǎo)致串聯(lián)升高，填充因子下降，反而使電池轉(zhuǎn)換效率下降。對(duì)太陽(yáng)能電池片進(jìn)行擴(kuò)散直接影響著多晶太陽(yáng)能電池的方塊電阻。然而，現(xiàn)有擴(kuò)散工藝提升擴(kuò)散方塊電阻對(duì)提升電池轉(zhuǎn)換效率沒(méi)有效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于此，有必要提供一種能提高電池轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法。一種太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法，包括以下步驟：將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中進(jìn)行進(jìn)舟處理，其中，所述進(jìn)舟處理的時(shí)間為750s～850s，所述擴(kuò)散爐的溫度為800℃～850℃，大氮流量為28slm～30slm，進(jìn)舟速度為250mm/min～350mm/min；將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫穩(wěn)定處理，其中，所述中低溫穩(wěn)定處理的時(shí)間為180s～250s，所述擴(kuò)散爐的溫度與所述進(jìn)舟處理時(shí)相同，大氮流量為22slm～25slm；將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫沉積處理，其中，所述中低溫沉積處理的時(shí)間為500s～700s，所述擴(kuò)散爐的溫度為800℃～810℃，小氮流量為0.8slm～1.2slm，小氧流量為0.8slm～1.2slm，大氮流量為22slm～25slm；將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行邊升溫邊推進(jìn)處理，其中，所述邊升溫邊推進(jìn)處理的時(shí)間500s～700s，所述擴(kuò)散爐的溫度為840℃～860℃，大氮流量22slm～25slm；將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行高溫沉積處理，其中，所述高溫沉積處理的時(shí)間350-450s，所述擴(kuò)散爐的溫度與所述邊升溫邊推進(jìn)處理時(shí)相同，小氮流量為1.5slm～1.7slm，小氧流量為1.5slm～1.7slm，大氮流量為22slm～25slm；將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行高溫推進(jìn)處理，其中，所述高溫推進(jìn)處理的時(shí)間為300s～400s，所述擴(kuò)散爐的溫度與所述邊升溫邊推進(jìn)處理時(shí)相同，大氮流量為22slm～25slm；將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行邊降溫邊推進(jìn)處理，其中，所述邊降溫邊推進(jìn)處理的時(shí)間為600s～700s，所述擴(kuò)散爐的溫度為600℃～700℃，大氮流量為22slm～25slm，氧氣流量為2slm～3slm；將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行退火吸雜處理，其中，所述退火吸雜處理的時(shí)間為500s～1400s，所述擴(kuò)散爐的溫度為600℃～700℃，大氮流量為22slm～25slm；及將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫出舟處理，其中，所述中低溫出舟處理的時(shí)間為750s～850s，所述擴(kuò)散爐的溫度為800℃～810℃，大氮流量為28slm～30slm，出舟速度為250mm/min～350mm/min。上述太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法，包括中低溫進(jìn)舟、中低溫穩(wěn)定、中低溫沉積、邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)、邊降溫邊推進(jìn)、退火吸雜及中低溫出舟，中低溫沉積以僅0.8slm～1.2slm流量的小氮攜帶磷源進(jìn)行沉積，有利于降低硅片表面濃度，且后續(xù)的邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)三步溫度相同，使硅片更快達(dá)到我們所需的方阻，從而節(jié)省時(shí)間用于后續(xù)的退火吸雜，這樣就可以提高光電轉(zhuǎn)換效率；制備的太陽(yáng)能電池片的方阻控制在90～100Ω/sq時(shí)，能夠在現(xiàn)有工藝上提升電池轉(zhuǎn)換效率0.05％；延長(zhǎng)高溫處理時(shí)間并適當(dāng)提升擴(kuò)散溫度，減短擴(kuò)散工藝時(shí)間，達(dá)到降本增效的目的。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)舟處理時(shí)，所述擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為820℃、810℃、800℃、800℃、800℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中低溫沉積處理時(shí)，所述擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中低溫出舟處理處理時(shí)，所述擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫出舟處理后的方阻控制在90～100Ω/sq。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述太陽(yáng)能電池片為多晶硅片。在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中進(jìn)行進(jìn)舟處理的步驟之前還包括步驟：對(duì)所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行清洗。在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中進(jìn)行進(jìn)舟處理的步驟之前還包括步驟：對(duì)所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行制絨處理。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫沉積處理的步驟中，小氮中磷源的摩爾百分含量為3.5％，中低溫沉積處理的時(shí)間為600s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述磷源為POCl3。具體實(shí)施方式為了便于理解本發(fā)明，下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。一實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟S110、對(duì)所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行清洗及制絨處理。在其中一個(gè)實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池片為多晶硅片。在其中一個(gè)實(shí)施例中，清洗及制絨處理具體為將太陽(yáng)能電池片流過(guò)含有HF和HNO3的制絨液，制絨液將對(duì)硅片表面織構(gòu)化，進(jìn)行制絨；制絨后的太陽(yáng)能電池片后續(xù)依次經(jīng)過(guò)水槽、NaOH槽、水槽、HCl槽、水槽進(jìn)行清洗。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，也可以采用業(yè)內(nèi)其他常用的方式進(jìn)行制絨及清洗?？梢岳斫猓襟ES110可以省略。步驟S120、將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中進(jìn)行進(jìn)舟處理。其中，進(jìn)舟處理的時(shí)間為750s～850s，擴(kuò)散爐的溫度為800℃～850℃，大氮流量為28slm～30slm，進(jìn)舟速度為250mm/min～350mm/min。大氮指的是純氮?dú)?。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為820℃、810℃、800℃、800℃、800℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)舟處理的時(shí)間為800s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量為30slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)舟速度為300mm/min。步驟S130、將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫穩(wěn)定處理。其中，中低溫穩(wěn)定處理的時(shí)間為180s～250s，擴(kuò)散爐的溫度與進(jìn)舟處理時(shí)相同，大氮流量為22slm～25slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為820℃、810℃、800℃、800℃、800℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，中低溫穩(wěn)定處理的時(shí)間為200s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量為22slm。步驟S140、將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫沉積處理。其中，中低溫沉積處理的時(shí)間為500s～700s，擴(kuò)散爐的溫度為800℃～810℃，小氮流量為0.8slm～1.2slm，小氧流量為0.8slm～1.2slm，大氮流量為22slm～25slm。小氮指擴(kuò)散氮，即使用小量氮?dú)鈹y帶磷源進(jìn)入爐管，可認(rèn)為此時(shí)磷源在小氮中處于飽和狀態(tài)，小氮流量越大、通氣時(shí)間越長(zhǎng)，爐內(nèi)獲得的磷源越多。因此，小氮中磷源沒(méi)有特定的比例，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，磷源為POCl3，小氮中磷源的摩爾百分含量為3.5％。小氧指純氧氣。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，中低溫沉積處理的時(shí)間為600s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，小氮流量為1.0slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，小氧流量為1.0slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量為22slm。步驟S150、將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行邊升溫邊推進(jìn)處理。其中，邊升溫邊推進(jìn)處理的時(shí)間500s～700s，擴(kuò)散爐的溫度為840℃～860℃，大氮流量22slm～25slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為855℃、853℃、849℃、847℃、845℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，邊升溫邊推進(jìn)處理的時(shí)間600s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量25slm。步驟S160、將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行高溫沉積處理。其中，高溫沉積處理的時(shí)間350-450s，擴(kuò)散爐的溫度與邊升溫邊推進(jìn)處理時(shí)相同，小氮流量為1.5slm～1.7slm，小氧流量為1.5slm～1.7slm，大氮流量為22slm～25slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為855℃、853℃、849℃、847℃、845℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，高溫沉積處理的時(shí)間為400s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，小氮流量為1.6slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，小氧流量為1.6slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量為22slm。步驟S170、將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行高溫推進(jìn)處理。其中，高溫推進(jìn)處理的時(shí)間為300s～400s，擴(kuò)散爐的溫度與邊升溫邊推進(jìn)處理時(shí)相同，大氮流量為22slm～25slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為855℃、853℃、849℃、847℃、845℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，高溫推進(jìn)處理的時(shí)間350s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量25slm。步驟S180、將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行邊降溫邊推進(jìn)處理。其中，邊降溫邊推進(jìn)處理的時(shí)間為600s～700s，擴(kuò)散爐的溫度為600℃～700℃，大氮流量為22slm～25slm，氧氣流量為2slm～3slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為700℃、700℃、700℃、700℃、700℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，邊降溫邊推進(jìn)處理的時(shí)間為700s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，小氮流量為0slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，小氧流量為3slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量為22slm。步驟S190、將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行退火吸雜處理。其中，退火吸雜處理的時(shí)間為500s～1400s，擴(kuò)散爐的溫度為600℃～700℃，大氮流量為22slm～25slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為700℃、700℃、700℃、700℃、700℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，退火吸雜處理的時(shí)間為1000s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量為25slm。步驟S200、將所述太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫出舟處理。其中，中低溫出舟處理的時(shí)間為750s～850s，擴(kuò)散爐的溫度為800℃～810℃，大氮流量為28slm～30slm，出舟速度為250mm/min～350mm/min。在其中一個(gè)實(shí)施例中，中低溫出舟處理處理時(shí)，所述擴(kuò)散爐的爐口至爐尾溫度分別為810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一個(gè)實(shí)施例中，中低溫出舟處理的時(shí)間為800s。在其中一個(gè)實(shí)施例中，大氮流量為30slm。在其中一個(gè)實(shí)施例中，出舟速度為300mm/min。在其中一個(gè)實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池片進(jìn)行中低溫出舟處理后的方阻控制在90～100Ω/sq。具體的，通過(guò)調(diào)節(jié)邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)三步的溫度可以調(diào)整方阻，邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)三步的溫度升高1℃，方阻就會(huì)降低1.5Ω/sq，邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)三步的溫度降低1℃，方阻就會(huì)升高1.5Ω/sq。上述太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法，包括中低溫進(jìn)舟、中低溫穩(wěn)定、中低溫沉積、邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)、邊降溫邊推進(jìn)、退火吸雜及中低溫出舟，中低溫沉積以僅0.8slm～1.2slm流量的小氮攜帶磷源進(jìn)行沉積，有利于降低硅片表面濃度，且后續(xù)的邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)三步溫度相同，使硅片更快達(dá)到我們所需的方阻，從而節(jié)省時(shí)間用于后續(xù)的退火吸雜，這樣就可以提高光電轉(zhuǎn)換效率；制備的太陽(yáng)能電池片的方阻控制在90～100Ω/sq時(shí)，能夠在現(xiàn)有工藝上提升電池轉(zhuǎn)換效率0.05％；延長(zhǎng)高溫處理時(shí)間并適當(dāng)提升擴(kuò)散溫度，減短擴(kuò)散工藝時(shí)間，達(dá)到降本增效的目的。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1～3實(shí)施例1～3的太陽(yáng)能電池片擴(kuò)散方法，包括將太陽(yáng)能電池片依次進(jìn)行中低溫進(jìn)舟、中低溫穩(wěn)定、中低溫沉積、邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)、邊降溫邊推進(jìn)、退火吸雜及中低溫出舟的步驟。實(shí)施例1中各步驟的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1，實(shí)施例2中各步驟的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表2，實(shí)施例3中各步驟的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表3。實(shí)施例1～3中太陽(yáng)能電池片為硅片。表1～3中T1代表爐尾溫度，T2代表爐尾靠爐中溫度，T3代表爐中溫度，T4代表爐中靠爐口溫度，T5代表爐口溫度，爐尾至爐口的溫度依次為T(mén)1、T2、T3、T4、T5。實(shí)施例1～3中，小氮中磷源為POCl3，小氮中磷源的摩爾百分含量為3.5％。實(shí)施例1中進(jìn)舟速度均為350mm/min，出舟速度均為350mm/min。實(shí)施例2中進(jìn)舟速度均為250mm/min，出舟速度均為250mm/min。實(shí)施例3中進(jìn)舟速度均為300mm/min，出舟速度均為300mm/min。表1表2表3實(shí)施例4～6實(shí)施例4～6的太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，包括將太陽(yáng)能電池片依次進(jìn)行中低溫進(jìn)舟、中低溫穩(wěn)定、中高溫沉積、邊升溫邊推進(jìn)、高溫沉積、高溫推進(jìn)、更高溫推進(jìn)、退火吸雜及中低溫出舟的步驟。實(shí)施例4及實(shí)施例1中未經(jīng)擴(kuò)散工藝處理的太陽(yáng)能電池片相同，實(shí)施例4中各步驟的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表4。實(shí)施例5及實(shí)施例2中未經(jīng)擴(kuò)散工藝處理的太陽(yáng)能電池片相同，實(shí)施例5中各步驟的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表5。實(shí)施例6及實(shí)施例3中未經(jīng)擴(kuò)散工藝處理的太陽(yáng)能電池片相同，實(shí)施例6中各步驟的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表6。表4表5表6表4～6中T1代表爐尾溫度，T2代表爐尾靠爐中溫度，T3代表爐中溫度，T4代表爐中靠爐口溫度，T5代表爐口溫度，爐尾至爐口的溫度依次為T(mén)1、T2、T3、T4、T5。實(shí)施例4～6中，小氮中磷源為POCl3，小氮中磷源的摩爾百分含量為3.5％。經(jīng)測(cè)定，實(shí)施例1～6擴(kuò)散處理后的太陽(yáng)能電池片的方阻分別為95Ω/sq、93Ω/sq、96Ω/sq、88Ω/sq、86Ω/sq、89Ω/sq。將實(shí)施例1～6擴(kuò)散處理后的太陽(yáng)能電池片進(jìn)行去背結(jié)、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)，制備太陽(yáng)電池，其電性能數(shù)據(jù)如表7所示。將擴(kuò)散處理后的太陽(yáng)能電池片制備太陽(yáng)電池的操作中，實(shí)施例1～6中除擴(kuò)散工藝如上以外，其他各步驟操作及參數(shù)等均相同。表7中，Uoc代表開(kāi)路電壓，Isc代表短路電流，Rs代表串聯(lián)電路，Rsh代表并聯(lián)電阻，F(xiàn)F代表填充因子，Ncell代表電池能量轉(zhuǎn)換效率。表7項(xiàng)次Uoc(V)Isc(A)Rs(mΩ)Rsh(Ω)FF(％)Ncell(％)實(shí)施例10.6348.8962.14217.479.2518.39實(shí)施例40.6338.8732.04194.779.3918.34實(shí)施例20.6348.9391.48204.478.9118.35實(shí)施例50.6348.9051.35169.779.1218.30實(shí)施例30.6338.8662.23440.379.1818.33實(shí)施例60.6338.8322.17350.279.3618.27從表7可以看出，實(shí)施例1～3的太陽(yáng)能電池片制備得到的太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率相較于實(shí)施例4～6均有提高。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種或幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3