[发明专利]一种PN结的扩散方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池片的生产加工技术领域，更具体地说，涉及一种PN结的扩散方法。

背景技术

近年来，太阳能电池片生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，使得光伏发电的应用日益普及并迅猛发展，逐渐成为电力供应的重要来源。太阳能电池片可以在阳光的照射下，把光能转换为电能，实现光伏发电。

太阳能电池片的生产工艺比较复杂，简单说来，目前的太阳能电池片的生产过程主要包括：制绒、扩散、刻蚀、镀膜、印刷和烧结等。而PN结是太阳能电池片的心脏，也是电池质量好坏的关键之一，因此，扩散是制作太阳能电池片的一个重要环节。

目前采用较多的扩散方法为沉积加推进的两步扩散方法。两步扩散是指在一定温度下通入磷源，通过控制工艺时间及其掺杂源的流量、浓度来控制掺杂引入杂质的总量；接下来在不通杂质源的情况下进行推进，目的是获得一定的PN结结深和杂质浓度分布，从而完成PN结的制备。

两步扩散工艺扩散出的硅片的方块电阻一般为55-65欧姆/平方左右。扩散时，磷原子在硅片内部的浓度呈阶梯分布，硅片表面的浓度较高，超过磷原子在硅片上的最大固溶度，于是就会有部分磷原子析出，不能作为施主杂质提供电子，反而会因为晶格失配、位错，成为复合中心，少子寿命极低。过高的表面杂质浓度会造成“死层”，“死层”中存在着大量的填隙原子、位错和缺陷，少子寿命远低于1ns，在“死层”中发出的光生载流子都无谓地复合掉，导致效率下降。

因此如何降低硅片表面杂质浓度，减少缺陷，提高电池片的转换效率，成为现在太阳能电池片生产工艺中的一项重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种PN结的扩散方法，该扩散方法可以降低硅片表面杂质浓度，减少缺陷，进而提高电池片的转换效率。

本发明提供如下技术方案：

一种PN结的扩散方法，包括：

在硅片表面形成氧化层；

提供磷原子，并使所述磷原子通过所述氧化层向所述硅片内部进行扩散。

优选的，所述氧化层的厚度为20nm~50nm。

优选的，所述在一硅片表面上形成氧化层的过程，具体包括：

将所述硅片置于扩散炉的炉管内，并使所述扩散炉升温至800℃~900℃；

按照预设的流量向所述炉管内通入氧气，并持续5min~10min，在所述硅片表面形成氧化层。

优选的，所述氧化层为氧化硅层。

优选的，所述氧气的流量为1500sccm~2000sccm。

优选的，所述氧气为电子级纯度的氧气。

优选的，所述提供磷原子，并使所述磷原子通过所述氧化层在所述硅片内进行扩散的过程，具体包括：

使所述炉管内的温度保持在800℃~900℃，按照预设的流量向所述炉管内通入氧气和携带有三氯化磷的氮气，在所述氧化层的表面上沉积磷，持续10min~20min；

使所述炉管内的温度保持在800℃~900℃，按照预设的流量向所述炉管内通入氧气，通过氧气促进磷原子的扩散，持续5min~10min；

使所述炉管内的温度保持在800℃~900℃，保持10min~15min，使磷原子向硅片内部进行扩散。

优选的，所述按照预设的流量向所述炉管内通入氧气和携带有三氯化磷的氮气的过程中，所述氮气的流量为500sccm~2000sccm，所述氧气的流量为300sccm~1000sccm。

优选的，所述按照预设的流量向所述炉管内通入氧气的过程中，所述氧气的流量为1500sccm~2000sccm。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的PN结的扩散方法，首先在硅片表面形成氧化层；然后提供磷原子，并使所述磷原子通过所述氧化层向所述硅片内部进行扩散。如此磷原子透过氧化层向硅片内部扩散的的扩散方法，可以降低硅片表面杂质浓度，减少高浓度浅结磷扩散对硅片表面带来的晶格损伤，进而提高电池片的转换效率。

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为本发明实施例所提供的一种PN结的扩散方法的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种PN结的扩散方法步骤S2的示意图。

具体实施方式