[发明专利]一种适用于LDSE技术的扩散方法

说明书

本发明公开了一种适用于激光掺杂技术的扩散方法，其特征在于，在降温氧化过程中控制气氛为纯O₂气氛，使扩散层表面生长的二氧化硅与表面掺杂的磷源反应生成40～50nm厚的磷硅玻璃，所述降温氧化之后还进行后氧化步骤，且在后氧化过程中控制气氛为纯O₂气氛。一方面降低表面活性掺杂浓度降低少子复合，进而提升Voc和Isc，另一方面，降低重掺区方阻，进而改善/金属接触，从而在进一步提升Voc和Isc增益的基础上，降低电池的Rs和FF损失，最大化提升电池的Eff。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，涉及一种适用于LDSE技术的扩散方法。

背景技术

随着晶硅市场竞争加剧，各晶硅电池厂家正在采用各种方式提升电池的光电性能。其中通过优化扩散工艺增大方阻并叠加激光掺杂技术(Laser doping selectiveemitter，LDSE)技术，来提升电池Voc和Isc是一种普遍的方式。这是因为高方阻对应较低的表面活性掺杂浓度，能够有效降低表面少子复合，提升少子寿命；同时增强emitter的短波响应，提升Isc。但是常规LDSE扩散单纯的提升方阻来提高Voc和Isc，Eff的增益是受限的，主要在于SE重掺区的高方阻带来较差的Si/金属接触。Rs的增加带来了FF损失。

CN 1101759A公开了一种区域性分层沉积扩散工艺，包括1)将P型原始硅片清洗、制绒后，放入石英舟，并推入扩散炉的炉管内；2)将扩散炉升温至680～720℃，通入氮气和氧气，对制绒后的硅片进行预氧化；3)向扩散炉中通入低浓度POCl₃、氮气和氧气，对预氧化后的硅片进行低温低浓度磷源沉积；4)将扩散炉升温至730～820℃，通入中浓度POCl₃、氮气和氧气，对低温低浓度磷源沉积后的硅片进行高温中浓度磷源沉积；5)将扩散炉升温至850～920℃，通入氮气，在高温中浓度磷源沉积后的硅片表面形成PN结；6)将扩散炉降温至680～720℃，通入高浓度POCl₃、氮气和氧气，对处理后的硅片进行低温高浓度磷源沉积；7)将扩散炉降温冷却，推出石英舟，将处理后的硅片取出。该专利采用区域性分层扩散控制，让硅片表面既有均匀的磷硅玻璃层，利于激光SE重掺杂，从而提高电池片的欧姆接触和良好的接触性能；又能使发射极区域有低的掺杂浓度和高质量的PN结，从而使电池片有优异的蓝光响应和高少子寿命的特点，最终提升电池片的转换效率。但是，其重掺后金属接触区Rs难以下降到较低的值，影响其电池性能的提升。

因而，有必要开发一种新的扩散技术，在进一步提升Voc和Isc增益的基础上，降低电池的Rs和FF损失，最大化提升电池的Eff。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于LDSE技术的扩散方法。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于激光掺杂技术的扩散方法，其特征在于，在降温氧化过程中控制气氛为纯O₂气氛，使扩散层表面生长的二氧化硅与表面掺杂的磷源反应生成40～50nm厚的磷硅玻璃，所述降温氧化之后还进行后氧化步骤，且在后氧化过程中控制气氛为纯O₂气氛。

本发明通过控制降温氧化过程中的纯O₂气氛、生成的磷硅玻璃的特定厚度，以及降温氧化步骤的纯O₂气氛，一方面降低表面活性掺杂浓度降低少子复合，进而提升Voc和Isc，另一方面，降低重掺区方阻，进而改善/金属接触，从而在进一步提升Voc和Isc增益的基础上，降低电池的Rs和FF损失，最大化提升电池的Eff。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

优选地，所述扩散方法包括：

(1)升温：升温至T₁＝750～810℃，为通源提供稳定的温度环境，同时抽真空；