[发明专利]一种硅太阳能电池制结工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池领域，尤其涉及一种硅制结工艺。

背景技术

太阳能是一种安全，绿色可重复利用的再生能源，太阳能电池的光伏效应是一种利用太阳能的有效途径。硅太阳能电池是当今主流的太阳能电池类型，占据着绝大部分市场份额，硅太阳能电池的制备工艺代表着一个国家太阳能电池的制造水平，如今硅太阳能电池已经在很多领域有着广泛的运用。低成本、高光电转换效率一直是硅太阳能电池制备工艺的发展方向。作为硅太阳能电池的重要工艺，制结工艺对太阳能电池的性能起着决定性作用。采用掺杂工艺形成P掺杂区和N掺杂区，光生电子在PN结的作用下被有效分离。如今，主流的制结工艺包括扩散、离子注入、外延等。

扩散制结作为主流的制结工艺，被采用的最多，其具有制造成本低，生产效率高的特点。一般步骤包括：进舟-通磷源气体-高温扩散-降温出舟。然而，现有的扩散制结工艺也存在一些不足，例如制结之后的电阻不均匀，表面存在死层，短波响应不理想等。

发明内容

本发明针对上述技术问题的不足，发明提供一种硅太阳能电池制结工艺。该工艺包括步骤：

提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门；

向扩散炉内通入氮气，氮气流量为20ml/min，通入10min后开始升温，将炉内温度升温至1000-1050摄氏度；

当温度升至上述1000-1050摄氏度时，向炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，进行扩散工艺，其中携三氯氧磷气体的流量为15L/min，氧气流量为3L/min；在上述1000-1050摄氏度扩散5分钟后，5分钟内降温至700-720摄氏度并保持700-720摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀升温至1000-1050摄氏度并保持1000-1050摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀降温至800摄氏度，当温度降至所述800摄氏度时关闭携三氯氧磷气体和氧气的气阀，停止通携磷源气体和氧气结束扩散，整个扩散时间为30分钟；

在所述800摄氏度的环境中进行推进工艺。

推进工艺结束后，降温出舟，完成制结工艺。

其中，所述推进工艺的时间为15分钟。

其中，产生所述携三氯氧磷气体的三氯氧磷液体源温度为20摄氏度。

附图说明

图1 制结过程温度变化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，胆只是本发明的一个方面，本发明不局限于以下实施例。

实施例1

提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门。

向扩散炉内通入氮气，氮气流量为20ml/min，通入10min后开始升温，将炉内温度升温至1050摄氏度。

当温度升至上述1050摄氏度时，向炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，三氯氧磷液体源温度为20摄氏度，进行扩散工艺，其中携三氯氧磷气体的流量为15L/min，氧气流量为3L/min；在上述1050摄氏度扩散5分钟后，5分钟内降温至700摄氏度并保持700摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀升温至1050摄氏度并保持1050摄氏度扩散5分钟，之后在5分钟内均匀降温至800摄氏度，当温度降至该800摄氏度时关闭携三氯氧磷气体和氧气的气阀，停止通携磷源气体和氧气结束扩散，整个扩散时间为30分钟。

在上述800摄氏度的环境中进行推进工艺，推进时间为15分钟。

推进工艺结束后，降温出舟，完成制结工艺。

参见图1为本发明的实施例一的扩散和推进过程中的温度变化情况。在扩散工艺中，采取了高温-降温-低温-升温-降温至推进温度的周期改变扩散温度，每个阶段均为5分钟，整个扩散时间为30分钟，不同于现有工艺中扩散温度一般在750-900摄氏度，高温部分在1000摄氏度或以上，低温部分低于750摄氏度，并且恒温升降温。该方式避免了采用常规恒温扩散的不足，使得扩散温度周期变化，能够提高吸杂作用，优化扩散后活性磷源杂质的分布。最后通过在800摄氏度左右温度的推进，使得较高活性的磷源杂质形成为温度有效的N型杂质中心。该方式能有效提高方块电阻的分布均匀性，并且生产方式简单，成本低，条件易控制。

实施例2

提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门。

向扩散炉内通入氮气，氮气流量为20ml/min，通入10min后开始升温，将炉内温度升温至1000摄氏度。