專利名稱：太陽能電池硅片的磷擴散工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池生產(chǎn)工藝，尤其是一種在制造過程中的磷擴散工藝。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)化的發(fā)展，電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業(yè)不僅爭相投入巨資，擴大生產(chǎn)，還紛紛建立自己的研發(fā)機構(gòu)，研究和開發(fā)新的電池項目，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化效率。然而硅片作為基體材料制作太陽能電池單晶硅存在微缺陷和金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)和缺陷在硅禁帶中引入多重深能級，成為少數(shù)載流子的復(fù)合中心，嚴重影響了太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。尤其多晶硅晶界處存在大量的雜質(zhì)和缺陷，且磷在晶界處擴散速度較快，給加工工藝帶來很大的麻煩。
傳統(tǒng)磷擴散工藝采用高溫(〈800°C )衡溫淀積擴散工藝，由于高溫會對硅片表面產(chǎn)生熱損傷，而帶來缺陷。這樣擴散后的硅片表面磷的濃度過高，“死層”較厚，大大降低了電池的Isc與Uoc，使得電池的光轉(zhuǎn)化效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種太陽能電池硅片的磷擴散工藝，該工藝能夠有效減小重摻雜“死層”，提高電池短波響應(yīng)，改進電池的Isc和Uoc。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種太陽能電池硅片的磷擴散工藝，包括以下步驟I)把制絨好的硅片放進擴散爐管中，將爐管溫度升到730_790°C，升溫時間600-700s，并同時通入氧氣 10000-15000ml ；2)保持爐管中730-790 °C溫度不變，保持時間600_1200s，通入氧氣5000-10000ml ；3)變溫預(yù)淀積，將溫度從730_790°C范圍，以一定的升溫速率上升到770_830°C范圍，氮氣 5000-10000ml，攜源氧氣 800_1400ml，氧氣 200_600ml，時間為 720_1200s ；4)主擴散，變溫推進，溫度從770_830°C范圍以一定升溫速率上升到830_850°C范圍，氮氣 5000-10000ml,氧氣 2000_2900ml，時間為 360_600s ；5)降溫，以一定降溫速率將爐管內(nèi)的溫度降到750-810°C范圍，氮氣為15000-25000ml，時間為 720_1200s ；6)推舟，氮氣為 10000-15000ml，時間 300_600s。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明以低溫狀態(tài)來變溫(750-800°C )推進來減少熱損傷，使POCI3能充分分解在硅片表面，預(yù)沉積一層薄且均勻的P2O5,降低硅片表面的濃度，提高了 P的活性，使之產(chǎn)生更多的載流子，提高了方阻均勻性，在后期推進時，形成更加平整的PN結(jié)，使Uoc、Isc都大大提高，從而電池的光轉(zhuǎn)換效率得到提升。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例II)把制絨好的硅片放進擴散爐管中，將爐管溫度升到730°C，升溫時間600s，并同時通入氧氣15000ml ；2)保持爐管中730°C溫度不變，保持時間600s，通入氧氣10000ml ；3)變溫預(yù)淀積，將溫度從730°C上升到770°C，氮氣5000ml，攜源氧氣800ml，氧氣200ml，時間為 720s ；
4)主擴散，變溫推進，溫度從770°C范圍上升到830°C，氮氣10000ml，氧氣2900ml，時間為360s ；5)降溫，將爐管內(nèi)的溫度降到750°C，氮氣15000ml，時間為720s ；6)推舟，氮氣為 15000ml，時間 300s。實施例2I)把制絨好的硅片放進擴散爐管中，將爐管溫度升到790°C，升溫時間700s，并同時通入氧氣10000ml ；2)保持爐管中790°C溫度不變，保持時間1200s，通入氧氣5000ml ；3)變溫預(yù)淀積，將溫度從790°C上升到830°C，氮氣5000ml，攜源氧氣1400ml，氧氣200ml，時間為 1200s ；4)主擴散，變溫推進，溫度從830°C上升到850°C，氮氣5000ml，氧氣2000ml，時間為 600s ；5)降溫，將爐管內(nèi)的溫度降到810°C范圍，氮氣為15000ml，時間為1200s ；6)推舟，氮氣為 15000ml，時間 600s。實施例3I)把制絨好的硅片放進擴散爐管中，將爐管溫度升到750°C，升溫時間650s，并同時通入氧氣12000ml ；2)保持爐管中750°C溫度不變，保持時間800s，通入氧氣5000ml ；3)變溫預(yù)淀積，將溫度從750°C上升到800°C，氮氣8000ml，攜源氧氣1000ml，氧氣500ml，時間為 IOOOs ；4)主擴散，變溫推進，溫度從800°C范圍上升到850°C范圍，氮氣8000ml，氧氣2500ml，時間為 400s ；5)降溫，將爐管內(nèi)的溫度降到800°C范圍，氮氣為12000ml，時間為900s ；6)推舟，氮氣為 12000ml，時間 500s。以上說明書中描述的只是本發(fā)明的具體實施方式
，各種舉例說明不對本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體實施方式
做修改或變形，而不背離發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池硅片的磷擴散工藝，其特征在于包括以下步驟 1)把制絨好的硅片放進擴散爐管中，將爐管溫度升到730-790°C，升溫時間600-700S，并同時通入氧氣10000-15000ml ；2)保持爐管中730-790°C溫度不變，保持時間600-1200s，通入氧氣5000_10000ml； 3)變溫預(yù)淀積，將溫度從730-790°C范圍，以一定的升溫速率上升到770-830°C范圍，時間為 720-1200s ； 4)主擴散，變溫推進，溫度從770-830°C范圍以一定升溫速率上升到830-850°C范圍，時間為360-600s ； 5)降溫，以一定降溫速率將爐管內(nèi)的溫度降到750-810°C范圍，氮氣為15000-25000ml，時間為 720_1200s ； 6)推舟，氮氣為10000-15000ml，時間 300_600s。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能電池硅片的磷擴散工藝，其特征在于所述的步驟3)中的爐管內(nèi)的氣體氛圍為氮氣5000-10000ml，攜源氧氣800_1400ml，氧氣200_600ml。
3.如權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述的步驟4)中的爐管內(nèi)的氣體氛圍為氮氣5000-10000ml,氧氣 2000_2900ml。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能電池硅片的磷擴散工藝，先以變溫(750-800℃)預(yù)沉積一層薄且均勻的P2O5，然后再以變溫(800-850℃)進行推進的兩步擴散法，其中低溫淀積可以降低硅片表面的濃度，減少死層，降低了暗電流，低溫情況下也更好的降低熱損傷，減少熱缺陷，開壓Uoc比常規(guī)工藝高2-4mv；同時高溫差(50-80℃)推進可以進一步提高了P的活性，使之產(chǎn)生更多的載流子，形成更加優(yōu)質(zhì)的PN結(jié)，使Uoc、Isc都大大提高，從而電池的光轉(zhuǎn)換效率得到提升。
文檔編號C30B31/18GK102719894SQ20121016256
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者陸寧, 陳劍鋒 申請人:江蘇順風(fēng)光電科技有限公司