[发明专利]一种晶体硅太阳能电池的扩散工艺

说明书

本发明公开了一种晶体硅太阳能电池的扩散工艺，包括以下步骤：S1.扩散炉预热并通氮气；S2.进舟，保持扩散炉的温度在750～780℃，同时通氮气；S3.通氧气、氮气，氧气与硅片表面的硅反应生成一层二氧化硅层；S4.第一次沉积三氯氧磷；S5.第二次沉积三氯氧磷，磷源浓度较步骤S4提高；S6.升温扩散推进；S7.高温下，第三次沉积三氯氧磷；S8.高温推进结深；S9.降温退火；S10.退舟。本发明沉积磷时，先低浓度后高浓度升温，采用递增渐变式进行扩散，有利于提高电池片的电性能，减小扩散极差。

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，尤其涉及一种晶体硅太阳能电池的扩散工艺。

背景技术

目前，晶体硅太阳能电池已得到大范围推广应用，这主要是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时晶体硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，晶体硅太阳能电池制造成本又不断下降，因此，晶体硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。

常规的晶体硅太阳能电池的生产工艺包括制绒、扩散、刻蚀、镀膜、丝印烧结，其中扩散是晶体硅太阳能电池最关键的工艺环节。商业化晶体硅太阳能电池扩散由于成本的因素一般采用常压管式高温扩散方法，其工艺方法有高浓度一步扩散法、二步升温扩散法等，但是由于设备和扩散时间等因素会造成片内方块电阻均匀性差，导致电池电性能波动较大，低效率片较多，转换效率集中性较差，EL黑心片较多，最终转换效率优品率下降。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种晶体硅太阳能电池的扩散工艺，能够有效提高电池片的转换效率。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种晶体硅太阳能电池的扩散工艺，包括以下步骤

S1.将扩散炉预热至780～800℃，并通氮气；

S2.将制绒清洗后的硅片送入所述扩散炉内，保持所述扩散炉的温度在750～780℃，同时通氮气；

S3.将所述扩散炉保持在750～800℃，以18L/min的流量通入氮气，以0.5～1.5L/min的流量通入氧气，氧气与硅片表面的硅反应生成一层二氧化硅层；

S4.将所述扩散炉保持在750～800℃，以18～20L/min的流量通入氮气，以0.3～0.5L/min的流量通入氧气，以0.3～0.5L/min的流量通入三氯氧磷源，时间为200～400s；

S5.将所述扩散炉保持在750～800℃，以14～20L/min的流量通入氮气，以0.5～0.8L/min的流量通入氧气，以0.7～1.0L/min的流量通入三氯氧磷源，时间为600～800s；

S6.将所述扩散炉升温并保持在810～850℃，通氮气，时间为500～700s；

S7.将所述扩散炉保持在810～850℃，以15～20L/min的流量通入氮气，以0.5～0.8L/min的流量通入氧气，以1.4～2.0L/min的流量通入三氯氧磷源，时间为400～600s；

S8.将所述扩散炉保持在810～850℃，通氮气，时间为100～200s；

S9.将所述扩散炉降温并保持在700～780℃，以20～30L/min的流量通入氮气，以1～2L/min的流量通入氧气，时间为600～1200s；

S10.将所述扩散炉保持在780～800℃，通氮气，退舟。

在步骤S3中，由于刚开始升温，硅片四周边沿温度较高，因此四周边沿比中心有相对较厚的二氧化硅层。

步骤S6主要是对步骤S5中沉积在硅片表面的磷原子进行升温扩散推进。