[发明专利]用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺

说明书

本发明公开了一种用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺，包括如下步骤：依次进行三步扩散和推进，其中，第一步扩散和第一次推进的中心温度为810℃，第二步扩散和第二次推进的中心温度为820℃，第三步扩散和第三次推进的中心温度为830℃，于每步扩散中通入携带磷源氮气。本发明实现了四探针测试条件下90‑100Ω/sq的高方阻，5点测试均匀性更好，有效降低了结深，减少了表面复合，配合合适的丝网印刷工艺，可以有效提升电池的开路电压和短路电流，使电池效率至少有0.1％的绝对值提升。该工艺过程操作简单，没有增加生产成本，易于工业化推广。

技术领域

本发明属于光伏领域晶硅电池的扩散工艺，涉及一种用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺。

背景技术

晶体硅太阳能电池的基本工艺流程为制绒-扩散-刻蚀-镀膜-印刷-烧结-测试。其中扩散在整个工艺流程中起着至关重要的作用。太阳能电池的发电原理为光生伏特效应，扩散制造了PN结，PN结是光生伏特的关键结构。扩散工艺决定了PN结的结构和硅片的表面状态，最终会影响电池的光电转换效率。扩散的实现方法有热扩散、离子注入、激光、外延及高频电注入法等。目前，工业化的扩散工艺为热扩散，即使用氮气携带三氯氧磷的方式，在有氧气氛中完成高温磷扩散。在三氯氧磷液态源扩散过程中主要发生3个反应：

5POCl₃＝P₂O₅+3PCl₅ (1)

4PCl₅+5O₂＝2P₂O₅+10Cl₂ (2)

2P₂O₅+5Si＝4P+5SiO₂ (3)

常规扩散工艺一般为一步扩散，该工艺的缺陷为方块电阻均匀性差、结深不好控制、表面复合严重，对开路电压和短路电流造成不利影响，从而降低了电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺。

为此，本发明提供的技术方案为：

一种用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺，包括：

依次进行三步扩散和推进，其中，第一步扩散和第一次推进的中心温度为810℃，第二步扩散和第二次推进的中心温度为820℃，第三步扩散和第三次推进的中心温度为830℃，于每步扩散中通入携带磷源氮气。

优选的是，所述的用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺中，所述第一步扩散中，通入携带磷源氮气800sccm-880sccm，氧气600sccm，氮气13000sccm-18000sccm，持续时间360s；

所述第一步推进中，通入氮气15000sccm-25000sccm，持续时间300s。

优选的是，所述的用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺中，所述第二部扩散中，通入携带磷源氮气800sccm-880sccm，氧气600sccm，氮气13000sccm-18000sccm，持续时间480s；

所述第二步推进中，通入氮气15000sccm-25000sccm，时间300s。

优选的是，所述的用于晶体硅太阳能电池的扩散工艺中，所述第三部扩散中，通入携带磷源氮气800sccm-880sccm，氧气600sccm，氮气13000sccm-18000sccm，持续时间540s；

所述第三步推进中，通入氮气15000sccm-25000sccm，持续时间300s。