[发明专利]一种制作太阳能电池的扩散方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制作工艺技术领域，尤其涉及一种制作太阳能电池的扩散方法。

背景技术

基于光伏效应将太阳能转换为电能的光伏太阳能电池越来越受到重视。制作晶体硅太阳能电池的过程包括超声清洗、制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃、减反射膜、丝网印刷、测试分选等工艺操作。其中，扩散(也称扩散制结)制结是制备太阳能电池的关键环节。

扩散是指通过在P型硅片表面掺杂N型杂质，形成P-N结的过程。一般采用将氧气、携带三氯氧磷的氮气按一定的比例通入到高温的扩散炉中，在硅片表面形成含磷的氧化层；在高温下，磷原子从该氧化层扩散到硅片内中，从而在P型硅的表面形成一层重掺杂的N型区，最终形成PN结。

现有的扩散工艺得到的电池片的薄膜电阻均匀性较差，而扩散的薄膜电阻均匀性对太阳能电池的性能，以及转换效率均有较大的影响，因此如何改进扩散工艺，提高太阳能电池片的扩散薄膜电阻的均匀性是本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种制作太阳能电池的扩散方法，该扩散方法能提高扩散薄膜层电阻的均匀性，提高太阳能电池的性能。

为实现以上目的，本发明提供了一种制作太阳能电池的扩散方法，该方法包括：

将待处理的硅片放入扩散炉中，将所述扩散炉的温度升高至第一设定温度；

在所述第一设定温度下，向所述扩散炉中通入携磷源气体、氧气、氮气，在所述硅片表面进行磷源扩散；

将所述扩散炉的温度由第一设定温度逐渐升高至第二设定温度，在温度升高的过程中向所述扩散炉中通入氧气和氮气，进行推结，使磷原子扩散至所述硅片内部；

降低所述扩散炉的温度，完成扩散过程，取出制结后的硅片。

优选的，所述第一设定温度为小于或等于790度。

优选的，所述第二设定温度为790～900度。

优选的，所述第二设定温度为860度。

优选的，所述在所述第一设定温度下，通入所述扩散炉中的携磷源气体的体积与氧气的体积之比为4∶1～5∶1。

优选的，在所述硅片表面进行磷源扩散的时间为12至15分钟。

优选的，进行推结过程中向所述扩散炉中通入的氧气的量为向所述扩散炉中通入的携磷源气体和第一次通入的氧气的量之和。

优选的，所述进行推结的时间为12至15分钟。

优选的，所述携磷源气体为携带POCl₃的氮气。

优选的，向扩散炉中通入的氮气的流量大于5L/min。

与现有技术相比，本发明提供了一种制作太阳能电池的扩散方法，该扩散方法首先将放置有待处理硅片的扩散炉升高到第一设定温度，在第一设定温度下，向扩散炉中通入携磷源气体和氧气，在硅片表面进行磷源扩散生成氧化层，之后将扩散炉的温度逐渐升高至第二设定温度，同时向扩散炉中通入氧气和氮气，进行推结。本发明进行推结反应的温度比在硅片表面进行磷源扩散的温度要高，使得硅片表面的磷源能够完全的形成P原子，进而使P原子扩散到硅片内部，减少表面死层，提高扩散薄膜层电阻均匀性，进而提高太阳能电池的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种制作太阳能电池的扩散方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

现有的扩散工艺中，在将硅片放入到扩散中后，直接将温度升高到指定的温度，并在该指定温度下通入携磷源气体、氧气、氮气进行硅片表面的磷源扩散，然后继续向扩散炉中通入氧气和氮气，进行推结，完成扩散工艺。

可见，现有技术的扩散工艺中进行硅片表面磷源扩散以及推结过程都是在同一温度，且恒定温度下进行的。而发明人研究发现，推结过程中的温度较低则会影响磷原子的扩散，从而在硅片表面形成死皮。但是如果仅将最初设定的温度提高的话，一方面会造成能源消耗过多；另一方面，温度提高后，由于硅片表面的磷原子扩散过程与推结过程的温度仍相同，在相同温度下进行推结时，也很容易产生间隙性扩散，导致扩散后方块电阻均匀性较差。

为了能不浪费能源，同时又能提供扩散薄膜的电阻均匀性，参见图1，示出了本发明一种制作太阳能电池的扩散方法的一个实施例的流程示意图，本实施例的方法包括：