[发明专利]一种N型硅太阳能电池的双面扩散工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的扩散工艺，特别是一种N型硅太阳能电池的双面扩散工艺。

背景技术

现有晶体硅太阳电池规模化生产中广泛使用了高温扩散配合丝网印刷工艺，以单晶硅和多晶硅片为原料，其主要生产步骤是使用常规的管式扩散炉通过高温扩散方法在硅片的受光面制作发射极，通常N型硅太阳电池制造过程中通过高温硼扩散以在硅片受光面形成发射极的方法通常有两种，一种是将两片硅片的非受光面紧贴一起放入石英舟的卡槽中的单面扩散方法；一种是将单片硅片直接放入石英舟的卡槽中的双面扩散方法。另外还有一种较少使用的双面扩散方法是先将硅片的非受光面印刷硼浆，烘干后将两片硅片的非受光面紧贴一起放入石英舟的卡槽中。这三种扩散方法虽然都有一定的硼吸杂效果，但由于高温硼扩散的主要目的是在硅片的受光面制作发射极，在此工艺步骤中，为了形成良好发射极通常采用轻掺杂硼的方式，这种方式不利于充分发挥高温硼吸杂的吸杂效果，使硅片的少子寿命及最终电池片的电性能受到影响。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有N型硅太阳能电池的扩散工艺高温硼扩散时采用轻掺杂硼的方式而导致硼吸杂效果差，硅片的少子寿命缩短和电性能下降的问题。

发明内容：本发明提供以下技术方案：一种N型硅太阳能电池的双面扩散工艺，包括以下步骤：

1）将两片硅片的受光面紧贴一起放入石英舟的卡槽中，再把装载硅片的石英舟推进扩散炉管中，控制温度在980-1030℃，时间20-60min，再控制温度在800-850℃，时间90-120min；同时通入硼源，进行重掺杂硼工序；

2）把扩散后的硅片从扩散炉管中退出并将硅片卸入花篮中，用浓度为10-15%的氢氟酸进行清洗10-15min；

3）将清洗后的两片硅片的背光面紧贴一起放入石英舟的卡槽中，再把装载硅片的石英舟推进扩散炉管中，通入硼源，采用轻掺杂硼的扩散工艺制作发射极。

作为优化，所述步骤1通入硼源过程中大氮控制10000-50000cm³/min，小氮控制1000-2000cm³/min，氧气控制500-3000cm³/min；在不通硼源时，大氮控制5000-50000cm³/min，氧气控制0-3000cm³/min。

作为优化，所述步骤3采用先高温后低温的模式，先控制温度在910-990℃，再控制温度在800-850℃。

作为优化，所述步骤3采用先低温再高温的模式，先控制温度在880-910℃，再控制温度在910-990℃。

作为优化，所述步骤3采用恒温模式，控制温度在910-990℃。

作为优化，所述步骤3通硼源过程中大氮控制10000-50000cm³/min，小氮控制100-1000cm³/min，氧气控制100-3000cm³/min；在不通硼源时，大氮控制5000-50000cm³/min，氧气控制0-3000cm³/min。

有益效果：本发明与现有技术相比：本发明提供的N型硅太阳能电池的双面扩散工艺在不影响硅片的受光面制作良好的发射极的前提下，在高温硼扩散制作发射极的步骤前，将两片硅片的受光面紧贴一起放入石英舟的卡槽中进行硼吸杂工艺，待硼吸杂步骤完成后再将硅片的背光面紧贴一起放入石英舟的卡槽中在硅片的受光面制作发射极。这种先在硅片非受光面进行硼吸杂再在硅片受光面进行硼扩散制作发射极的双面扩散方法，因两个步骤分开进行，这样硼吸杂工艺不会受到制作正面发射极的制约，可以通过重掺杂硼的方式使硼吸杂的效果达到最佳，不仅可大大提高硅片的少子寿命，而且能提高太阳电池的转换效率，本生产工艺简单易行，富于实用。

具体实施方式

对比例1

1）对N型单晶硅片去损伤并制绒，清洗；

2）将制绒后的硅片对硅片的非受光面进行与硅片受光面相同的轻掺杂硼的工艺处理，通硼源过程中大氮控制30000cm³/min，小氮控制550cm³/min，氧气控制1550cm³/min；在不通硼源时，大氮控制27500cm³/min，氧气控制1500cm³/min；

3）硅片硼硅玻璃去除；