[发明专利]多晶硅电池片快速变温磷吸杂工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅电池片生产技术，尤其涉及一种多晶硅电池片快速变温磷吸杂工艺。

背景技术

世界光伏太阳能产业和市场在严峻的能源形势和生态环境的压力下，在技术进步促进下，以及在法规政策的强力推动下，光伏产业的成本在过去的30年里下降了2个数量级，在过去的5年时间里光伏产业保持每年40％～50％的增长。目前国内光伏产业链已经发展成为一个从业人员近10万、产值过千亿、利税超过200亿、产量接近1100MW的庞大产业。但成本过高还是制约光伏产业进一步发展的主要因素，提高电池的光电转换效率是降低成本的有效方式，提高太阳能电池的转换效率，就可以提高单片电池片的功率输出，也即可以提高单片电池片的利润值。因此提高电池片光电转换率也会带来巨大的社会效益，有利于建设一个资源节约型、环境友好型的新型社会。多晶硅因其较高的性价比已成为太阳能电池片生产的主要原材料，市场占有率已超过50％，但由于多晶硅电池片与单晶硅相比，不同程度存在较高密度的晶界、位错、微缺陷等结构缺陷，以及大量金属杂质等不足，导致光电流复合中心增加，光电转化效率偏低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种转化效率高的多晶硅电池片快速变温磷吸杂工艺。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括如下步骤：

1、在800℃低温下第一步通入三氯氧磷，通磷时间为900s，气体流量为1000sccm；

2、将炉温上升到850℃，第二步通入三氯氧磷，通磷时间为780s，气体流量为1000sccm；

3、在850℃下，恒温沉积推进，工艺时间为900s；

4、快速降温，使炉管温度降低至600℃低温，进行二次推进吸杂，工艺时间为600s。

由于本发明采用变温扩散工艺，尤其是采用快速变温磷吸杂工艺，大大提高了吸杂驱动力，有效减少了复合中心，提高了少子寿命，从而达到提高光电转换效率的目的。

具体实施方式

本发明包括如下步骤：

1、在800℃低温下第一步通入三氯氧磷，通磷时间为900s，气体流量为1000sccm；

2、将炉温上升到850℃，第二步通入三氯氧磷，通磷时间为780s，气体流量为1000sccm；

3、在850℃下，恒温沉积推进，工艺时间为900s；

4、快速降温，使炉管温度降低至600℃低温，进行二次推进吸杂，工艺时间为600s。

本发明采用变温扩散工艺，一是将通入三氯氧磷分成两步，并在不同温度下进行，达到变温通磷的效果，磷吸杂是利用浓磷扩散形成重扩散层，吸杂原理包括了弛豫吸杂和分凝吸杂，分凝吸杂是由于费米能级效应和离子成对效应形成在重扩散层的增强溶解；弛豫吸杂是由重扩散层形成的位错网络，同时由于硅扩散时形成过量的自间隙原子而导致金属杂质从替位位置移动到间隙位置，使扩散速度增加，加速磷吸杂的完成。

二是在变温吸杂中，首先采用高温吸杂，可以快速的溶解金属沉淀或者复合体，使杂质原子从不同形态变为可移动的间隙原子，但在高温下，多晶硅衬底和重扩散层区域分凝系数区别不大；后续采用低温吸杂，大大增加了吸杂的驱动力，在这个情况下，金属在不同区域的分凝系数相差很大，显著的改善了多晶硅衬底的性能。