[发明专利]一种高效单晶硅电池的氧化退火工艺

说明书

本发明涉及一种高效单晶硅电池的氧化退火工艺，包括以下步骤，1)进舟；2)升温；3)炉管抽真空并检漏；4)氧化；5)恒温退火，在压力100‑150mbar，温度680‑710℃下维持15‑20min的退火并通入氮气5000‑10000sccm；6)降温退火，在压力100‑150mbar，温度620‑650℃下维持15‑20min的退火并通入氮气10000‑20000sccm；7)充气回压；8)出舟，结束工艺。本发明将常压氧化退火改为低压氧化退火，并在退火过程中采用恒温退火以及降温退火，使得工艺过程中的气体氛围能够被精确控制，退火环境洁净也得到提高，使得电池片效率得到提升。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种高效单晶硅电池的氧化退火工艺。

背景技术

在太阳能电池行业，在刻蚀工序后往往增加一道氧化工序以提高电池片的抗电势诱导衰减特性，后来随着行业发展许多公司将这道氧化工序改良，增加了退火炉，将氧化和退火结合以提高电池片效率。

电池片氧化和退火的效果都受环境氛围影响，目前各家公司经过前期的调整优化，想要继续在此工序提升效率基本都遇到了瓶颈，难有突破。主要是因为在常压工艺条件下管内气体氛围受动力排风影响很大，无法精确控制管内气体氛围，导致电池片在该工序的提效改进被制约。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高效单晶硅电池的氧化退火工艺，通过调整相关工艺参数使得电池片效率得到提升。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效单晶硅电池的氧化退火工艺，包括以下步骤，

1)进舟，炉管进舟后温度设定530～580℃，通入氮气10000-20000sccm，压力800～1100mbar，维持3～8min；

2)升温，温度设定680-710℃，通入氮气10000-20000sccm，压力 800～1100mbar，维持10-15min；

3)炉管抽真空并检漏，温度680～710℃，压力100-150mbar，并在初始压力100-150mbar条件下漏率小于5mbar/min；

4)氧化，在压力100-150mbar，温度680-710℃下维持5-8min的氧化，氧化过程通入氮气5000-8000sccm，氧气500-1000sccm；

5)一次退火，在压力100-150mbar，温度680-710℃下维持15-20min的退火并通入氮气5000-10000sccm；

6)二次退火，在压力100-150mbar，温度620-650℃下维持15-20min的退火并通入氮气10000-20000sccm；

7)充气回压，充氮气回至常压800～1100mbar；

8)出舟，结束工艺。

进一步的说，本发明所述的步骤5)中，一次退火为恒温退火，温度700℃，压力100mbar，通入氮气8000sccm，时间15min。

再进一步的说，本发明所述的步骤6)中，二次退火为降温退火，温度650℃，压力100mbar，通入氮气10000sccm，时间15min。

氧化步骤后有一步680-710度的恒温退火，这一步能够调整电池片磷扩散的表面浓度和结深，长时间退火对电池的效率也有提升作用。

降温退火过程保持在低压条件下会降低降温速率，慢速降温退火对效率也会有提升。

进舟时通氮气10000-20000sccm是为了增加对硅片表面的吹扫，高温氧化过程若硅片表面有杂质极易造成后续镀膜白点，降低优质率。

氧化步骤中氮气主要是一个推送氧气的作用，同时调整炉内氛围均匀性的，恒温退火步的氮气也是这个作用。