[发明专利]一种太阳能电池的PN结制作方法有效

申请号：	201210174206.7	申请日：	2012-05-30
公开（公告）号：	CN102694070A	公开（公告）日：	2012-09-26
发明（设计）人：	孙林杰	申请（专利权）人：	浚鑫科技股份有限公司
主分类号：	H01L31/18	分类号：	H01L31/18
代理公司：	北京集佳知识产权代理有限公司 11227	代理人：	王宝筠
地址：	214443 江苏省***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
搜索关键词：	一种太阳能电池 pn 制作方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是一种太阳能电池的PN结制作方法。

背景技术

目前，晶体硅太阳电池的主要制造工艺已经规范化，其主要工序步骤包括清洗制绒、扩散、PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)、丝网印刷和烧结。其中扩散工艺制作太阳电池的PN结是整个太阳电池生产工艺的核心，这是由太阳电池结构的核心部分-PN结所决定的。现在各硅太阳电池生产商采用的扩散方式一般为POCl₃(三氯氧磷)液态源扩散。

扩散所需要用的工艺气体主要为2种，分别为氧气(O₂)和氮气N₂，其中N₂又分为两部分，一部分是单独的N₂(该氮气一般流量较大，在6L/min以上，俗称大氮，表示方法N₂)、另一部分为携带POCl₃液态源的N₂(因其流量比大氮小，俗称小氮，表示方法N₂-POCl₃)。这些气体通入石英管后在高温下经过一系列的化学反应最终磷原子扩散进入硅基底形成掺磷的发射区，即PN结。扩散工艺中，通常采用依次进行通源(deposition)和推结(drive in)的扩散工艺，以衬底为P型硅基体，掺杂杂质为磷为例，所述通源步骤为在高温下向放置有硅基体的反应容器中通入适当比例的大氮和小氮，并保持一段时间，通源步骤使得通入反应容器中的大氮和小氮经过一系列的物理化学反应使得硅基体上形成一层磷掺杂，从而与P型硅基体形成PN结；所述推结步骤为在比通源温度稍高的温度下向反应容器中通入适当比例的大氮和小氮，并保持一段时间，推结步骤使得通源时在硅基体表面掺杂的磷原子向深处推动，降低硅基体表面杂质浓度。

参见图1，现有扩散工艺包括：衬底在第一温度进行通源，然后在第二温度进行推结，所述第二温度高于第一为温度。例如第一温度为806℃，第二温度为822℃。即在高温下将硅基底在同一温度(806℃)通入携带POCl₃液态源的小氮，经过一系列的物理化学反应使得硅基底上形成一层磷掺杂，从而与原来的P型硅基体形成PN结。虽然恒温通源扩散推结工艺简单稳定性能较好，但是所生产出的太阳电池的结深较深，方块电阻较高，使太阳电池的电性能较低、转换效率不高，不适应光伏行业对电池的各项电性能尤其是转换效率和生产成本控制的要求。

发明内容

本发明解决的问题是如何提高太阳电池的电性能。

为解决上述问题，本发明提供一种太阳能电池的PN结制作方法，在反应容器中对衬底依次执行下列步骤：

在第一温度进行第一次通源；

在第二温度进行第一次推结，所述第二温度高于所述第一温度；

在所述第二温度进行第二次通源；

在第三温度进行第二次推结，所述第三温度高于所述第二温度。

优选地，所述第二温度比第一温度高16℃；所述第三温度比第二温度高13℃。

优选地，所述第一温度为806℃。

优选地，所述通源步骤采用的工艺气体为氮气、氧气和液态三氯氧磷混合气体。

优选地，所述第一次通源步骤中采用的工艺气体为：流量为1680mL/min的小氮、流量为336mL/min的氧气和流量为10L/min的大氮；

其中，所述小氮为携带POCl₃液态源的氮气，所述大氮为氮气。