Pn結(jié)的擴(kuò)散方法、氣體擴(kuò)散裝置和晶體硅太陽能電池片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及氣體擴(kuò)散領(lǐng)域，更具體的說，設(shè)及一種PN結(jié)的擴(kuò)散方法、氣體擴(kuò)散裝 置和晶體娃太陽能電池片。
【背景技術(shù)】
[000引在當(dāng)今的晶娃太陽能電池片生產(chǎn)工藝中，電池片PN結(jié)的擴(kuò)散方式一般有S種：
[0003] 1、噴涂磯酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散；2、絲網(wǎng)印刷磯漿后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散；3、=氯氧磯或漠化 棚氣態(tài)擴(kuò)散。
[0004] 其中=氯氧磯氣態(tài)擴(kuò)散是目前最為主要的擴(kuò)散方式。
[0005] 具體如圖1所示，娃片1位于石英管2內(nèi)的承載臺3上，S氯氧磯任0化3)液態(tài)源 擴(kuò)散用到的工藝氣體為氧氣（〇2)、氮?dú)猓ㄔ摰獨(dú)庖话懔髁枯^大，在化/minW上，俗稱大氮， 表示為馬）、攜帶氣體（一般采用氮?dú)猓髁吭诨?minW下，俗稱小氮，表示為N2-POCI3)，通 過氮?dú)鈹y帶N2-POCI3并同時(shí)通入一定量的氧氣，使加熱爐管中的娃片表面生成含磯的氧化 層，在高溫下，磯從氧化層擴(kuò)散到娃中，從而在P型娃片表面形成一層薄的重滲雜的N型區(qū)， 即PN結(jié)。
[0006] 磯在娃片內(nèi)擴(kuò)散，可由深往淺方向形成具有一濃度梯度的磯分布，該一磯原子的 濃度梯度可W有效的讓太陽能電池片在燒結(jié)后與銀電極接觸時(shí)有更好的歐姆接觸，進(jìn)而 提高太陽能電池的填充系數(shù)（Fill化ctor)，提高短路電流（Imp)及開路電壓（Vmp)最大 值。因此，好的擴(kuò)散濃度梯度可W有效地提高太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0007] 但是，現(xiàn)有的擴(kuò)散技術(shù)形成的晶體娃太陽能電池片內(nèi)的PN結(jié)磯原子濃度梯度的 狀況并不明顯，進(jìn)而太陽能電池片與銀電極的歐姆接觸并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氣體擴(kuò)散裝置及PN結(jié)的擴(kuò)散方法、晶體娃太陽能電池 片，W進(jìn)一步改善太陽能電池片的電性能，尤其是改善晶體娃太陽能電池片與銀電極的歐 姆接觸，進(jìn)一步的增強(qiáng)晶體娃太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：
[0010] 一種PN結(jié)的擴(kuò)散方法，包括；
[0011] 將娃片插到擴(kuò)散爐內(nèi)并升至第一預(yù)設(shè)溫度；
[0012] 經(jīng)擴(kuò)散爐管向擴(kuò)散爐通入小氮、氧氣和大氮，同時(shí)通過變量流量計(jì)調(diào)控所述小氮 的流量，持續(xù)第一預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0013] 擴(kuò)散爐內(nèi)溫度升至第二預(yù)設(shè)溫度，并經(jīng)擴(kuò)散爐管向擴(kuò)散爐通入預(yù)設(shè)含量的氧氣和 大氮，持續(xù)第二預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0014] 擴(kuò)散過程結(jié)束，在擴(kuò)散爐降溫后取出娃片。
[0015] 優(yōu)選的，所述通過變量流量計(jì)調(diào)控所述小氮的流量的過程為：
[0016]預(yù)設(shè)小氮流量的初始值rii和小氮流量最終值nf;
[0017] 則所述小氮的流量Q為：
[001引
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種PN結(jié)的擴(kuò)散方法，其特征在于，包括： 將硅片插到擴(kuò)散爐內(nèi)并升至第一預(yù)設(shè)溫度； 經(jīng)擴(kuò)散爐管向擴(kuò)散爐通入小氮、氧氣和大氮，同時(shí)通過變量流量計(jì)調(diào)控所述小氮的流 量，持續(xù)第一預(yù)設(shè)時(shí)間； 擴(kuò)散爐內(nèi)溫度升至第二預(yù)設(shè)溫度，并經(jīng)擴(kuò)散爐管向擴(kuò)散爐通入預(yù)設(shè)含量的氧氣和大 氮，持續(xù)第二預(yù)設(shè)時(shí)間； 擴(kuò)散過程結(jié)束，在擴(kuò)散爐降溫后取出硅片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述PN結(jié)的擴(kuò)散方法，其特征在于，所述通過變量流量計(jì)調(diào)控所述 小氮的流量的過程為： 預(yù)設(shè)小氮流量初始值Iii和小氮流量最終值n f; 則所述小氮的流量Q為：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述PN結(jié)的擴(kuò)散方法，其特征在于，所述變量流量計(jì)調(diào)控小氮流量 范圍為 0? OOOO ~50.0 OOOslm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述PN結(jié)的擴(kuò)散方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)溫度為750°C~ 900。。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述PN結(jié)的擴(kuò)散方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為：Imin~ 180min〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述PN結(jié)的擴(kuò)散方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)溫度為800°C~ 900。。。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述PN結(jié)的擴(kuò)散方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為：Imin~ 180min〇
8. -種氣體擴(kuò)散裝置，包括：依次通過擴(kuò)散爐管連接的入口手動閥、入口氣動閥和擴(kuò) 散爐，其特征在于，還包括：設(shè)置在所述入口氣動閥與擴(kuò)散爐之間的變量流量計(jì)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述氣體擴(kuò)散裝置，其特征在于，所述變量流量計(jì)的調(diào)控范圍為 0.0000 ~50.0 OOOslm。
10. -種晶體硅太陽能電池片，其特征在于，所述晶體硅太陽能電池片的PN結(jié)采用權(quán) 利要求1~7任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PN結(jié)的擴(kuò)散方法，包括：將硅片插到擴(kuò)散爐內(nèi)并升至第一預(yù)設(shè)溫度；經(jīng)擴(kuò)散爐管向擴(kuò)散爐通入小氮、氧氣和大氮，同時(shí)通過變量流量計(jì)調(diào)控所述小氮的流量，持續(xù)第一預(yù)設(shè)時(shí)間；擴(kuò)散爐內(nèi)溫度升至第二預(yù)設(shè)溫度，并經(jīng)擴(kuò)散爐管向擴(kuò)散爐通入預(yù)設(shè)含量的氧氣和大氮，持續(xù)第二預(yù)設(shè)時(shí)間；擴(kuò)散過程結(jié)束，在擴(kuò)散爐降溫后取出硅片。本發(fā)明所公開的PN結(jié)的擴(kuò)散方法，通過變量流量計(jì)調(diào)控所述小氮的流量，從而改變擴(kuò)散爐內(nèi)三氯氧磷的濃度，進(jìn)而改變擴(kuò)散源進(jìn)入硅片內(nèi)部的擴(kuò)散量，從而形成更明顯的濃度梯度，有效的提升太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。
【IPC分類】C30B31-18, H01L21-223, H01L31-068
【公開號】CN104821272
【申請?zhí)枴緾N201510134303
【發(fā)明人】徐建龍, 呂日祥
【申請人】江西泰明光伏有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月26日