[发明专利]一种实现深结低表面浓度的晶体硅扩散工艺

说明书

技术领域

本发明属于涉及电池的生产制造，具体涉及一种实现深结低表面浓度的晶体硅扩散工艺，属于光伏领域。

背景技术

在目前太阳能电池制造行业中，扩散被称为电池片的心脏，目最常用的就是管式扩散炉对硅片进行掺杂，形成PN结，而PN结的好坏，直接影响电池片整体的光电转化效率；因此研究管式的扩散炉管工艺是光伏行业提升晶体硅太阳能电池转换效率的重心，但是就目前常压的管扩散炉因为其结构性和密封性问题会导致一些无法避免的缺陷：1，炉管结构上磷源是通过氮气从炉管尾部吹扫携带进炉口位置，气体分布浓度不均匀；2，电池片是从炉口位置送进炉管，炉口温度与炉尾温度会存在较大的差异；3，由于常规炉管路口或多或少会有一点漏气现象会导致炉口位置均匀性稳定性都较差；4，温度变化时不同温区升温或降温都有不同步的现象，导致各个温区方阻差异；上述情况最终影响扩散工艺之后晶体硅内部掺杂的不均匀，目前行业内低压扩散炉的逐渐兴起，可更好的形成均匀的气体分布，整体方阻可以做的相对较高；此外目前市场上很多浆料都是适配低表面掺杂浓度的，正电极网版也在向密栅方向发展，可合理适配地表面浓度深结高方阻工艺，因此此项研究具有较大前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，本发明旨在配合目前主流的密栅线和新银浆，针对以上现有技术存在的缺点，利用低压扩散炉提供一种实现深结低表面浓度的晶体硅扩散工艺，它不仅能很好的解决扩散的分布不均匀度，还可以更好的做出低表面浓度深结，做出较高的方阻，有效的改善修复表面损伤，提升电性能。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种实现深结低表面浓度的晶体硅扩散工艺，该扩散工艺是在扩散炉中对晶体硅进行掺杂处理，包括如下流程：充气—恒压—放舟—升温过程—恒温过程—氧化—预扩散—升温分布—第一次恒温分布—扩散—第二次恒温分布—降温—再次充气—取舟，其中：

(1)充气

向扩散炉石英舟内充气，充气时间为60s，炉内温度为750℃，小氮流量和干氧流量为0ml/min，大氮流量为3000ml/min；

(2)恒压

保持炉内恒压，恒压时间为20s，炉内温度为750℃，小氮流量和干氧流量为0ml/min，大氮流量为3000ml/min；

(3)放舟

将硅片放入石英舟，控制放舟时间为600s，炉内温度为750～780℃，小氮流和干氧流量为0ml/min，大氮流量为3000ml/min；

(4)升温过程

升温时间为400s，炉内温度为780～800℃，小氮流量和干氧流量为0ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min；

(5)恒温过程

恒温时间为400s，炉内温度为780～800℃，小氮流量和干氧流量为0ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min；

(6)氧化

保持上述温度，通入干氧、小氮及大氮，进行推进；

氧化时间为500s，炉内温度780～800℃，小氮流量为0ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min，干氧流量为440～560ml/min；

(7)预扩散

扩散时间为400s，炉内温度为780～800℃，小氮流量为100～150ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min，干氧流量为440～560ml/min；

(8)升温分布

升温分布时间为350s，炉内温度为820～840℃，小氮流量和干氧流量为0ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min；

(9)第一次恒温分布

恒温分布时间为350s，炉内温度为820～840℃，小氮流量为0ml/min；干氧流量为440～560ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min；

(10)扩散

扩散时间为300s，炉内温度为820～840℃，小氮流量为100～150ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min，，干氧流量为440～560ml/min；

(11)第二次恒温分布

恒温分布时间为1200s，炉内温度为840～860℃，小氮流量为0ml/min，干氧流量为440～560ml/min，大氮流量为1800～3000ml/min；

(12)降温

降温时间为2400s，炉内温度为700～750℃，小氮流量和干氧流量为0ml/mi，大氮流量为大氮流量为1800～3000ml/min；

(13)再次充气