[发明专利]一种太阳能电池扩散后退火工艺

说明书

本发明涉及太阳能电池片生产领域。一种太阳能电池扩散后退火工艺，正常温度推进，将石英炉管升温至840℃，以7slm/min的流量通入氮气，以2.5slm/min的流量通入氧气，不通入其它气体，推进7‑9min、降温到810℃同时进行推进和退火，以5℃/min速率降至810℃，以7slm/min的流量通入氮气，不通入其它气体，保持推进和退火5‑7min；将温度降至750℃‑800℃进行变温退火，以2℃/min降温至780℃，同时保持以7slm/min的流量通入氮气，不通入其它气体，然后保温15‑25min。

技术领域

本发明涉及太阳能电池片生产领域，特别涉及太阳能电池扩散后退火领域。

背景技术

扩散作为常规电池工艺关键的工序，其重要作用不言而喻，扩散主要用于制作PN结，目前的扩散采用管式磷源沉积居多。扩散除建立内建电场之外，还有用于吸杂的作用，其原理是利用表面磷硅玻璃与硅本身固溶度的不同，从而在一定温度下实现吸除杂质的目的，但在具体吸杂工艺中，工艺参数的调整比较复杂，关于温度、时间、速率等都需要兼顾考虑各种情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何通过调整硅片后退火工艺提高硅片性能。

本发明所采用的技术方案是：一种太阳能电池扩散后退火工艺，在太阳能电池扩散后退火过程中按照如下的步骤进行

步骤一、正常温度推进，将石英炉管升温至840℃，以7slm/min的流量通入氮气，以2.5slm/min的流量通入氧气，不通入其它气体，推进7-9min；

步骤二、降温到810℃同时进行推进和退火，以5℃/min速率降至810℃，以7slm/min的流量通入氮气，不通入其它气体，保持推进和退火5-7min；

步骤三、将温度降至750℃-800℃进行变温退火，以2℃/min降温至780℃，同时保持以7slm/min的流量通入氮气，不通入其它气体，然后保温15-25min。

步骤四、补磷源退火，以900sccm/min流量通入三氯氧磷，以750slm/min流量通入氧气，不通入其它气体，以2℃/min降温至650℃。

步骤五、氮气保护退火，以7slm/min的流量通入氮气，不通入其它气体，以2℃/min降温至常温。

本发明的有益效果是：硅片性能可以得到很大改善，开路电压提升明显，对传统电池提效做出很大贡献（效率提升0.07%）。

具体实施方式

首先石英炉管充氮气，然后石英舟以35cm/min的速度进入石英炉管，关闭炉门，以10℃/min的升温速率至780℃，等待2分钟。

通氮气流量7slm/min、氧气流量2slm/min，共持续5分钟。

设置各温区中心温度为810℃，通氮气流量7slm/min、通小氮流量（三氯氧磷）1000sccm/min、氧气流量为800slm/min，开始磷源沉积，时间为7min。

升温至840℃，通氮气流量7slm/min、氧气流量为2.5slm/min，开始推进工艺，推进时间为8min；以5℃/min降温速率降至810℃，通氮气流量7slm/min，维持6min，进行推进和退火。

设置降温速率为2℃/min，通氮气流量7slm/min，由810℃缓慢降温至780℃，维持20min,进行变温退火。

补磷源退火，以900sccm/min流量通入三氯氧磷，以750slm/min流量通入氧气，以2℃/min降温至650℃。

氮气保护退火，以7slm/min的流量通入氮气，不通入其它气体，以2℃/min降温至常温。

正常扩散工艺包括沉积与推进两个过程，在磷源的沉积过程中，温度相对比较低，属于无限源扩散，在硅片表面形成一部分磷源重掺区域；在推进过程中，温度相对较高，属于有限源推进，在热能的驱动下，磷原子扩散到硅片一定深度，形成PN结。扩散退火要注意两个方面，一是过高温度会导致杂质的再分解，二是过快的降温速率会影响杂质的沉淀与吸出。