[发明专利]太阳能单晶高效PERC+SE电池片的低压扩散工艺

说明书

本发明涉及太阳能电池生产扩散领域。一种太阳能单晶高效PERC+SE电池片的低压扩散工艺，包括如下步骤，扩散前高温氧化，分步扩散法制备PN结，后氧化，其中分步扩散法制备PN结包括第一步低压扩散，保温缓冲，第二步低压扩散，第一步升温推进，第二步升温推进；本发明能制得高表面浓度和低的结深，电性能参数表现为较低开路电压和填充，短路电流较高，使得组件封装之后短波效应较差，从而表现出低的CTM（组件输出功率与电池片功率总和的百分比），本发明的电池效率得到较大的提高。

技术领域

本发明涉及太阳能电池生产扩散领域。

背景技术

随着全球气候变暖，各种可再生能源迅速发展。其中光伏作为重要的可再生能源，近十五年飞速的发展，各类电池百花齐放，其中单晶高效PERC+SE电池已经初步具备平价上网，对全球新能源发展做出重要贡献。

生产太阳能电池的核心步骤是制备PN结，扩散制PN结法是采用加热方法使V族杂质掺入P型硅或Ⅲ族杂质掺入N型硅中。杂质元素在高温时由于热扩散运动进入硅基体，它在基体中的分布视杂质元素种类、初始浓度、扩散温度和时间而导致，这种不同的组合会有不同电池结构，对电池片电性能的表现差异很大。目前硅太阳电池中最常用的V族杂质元素为磷，III族杂质元素为硼。

目前高效PERC+SE电池片低压扩散工艺大多数是采用浅结高方阻，表现出较高表面浓度和低的结深，较低的结深必然会导致欧姆接触较差，纵向传输过程电阻较大，也会使电池段的短波响应较好，短路电流较高。但是组件封装之后短波段的光被玻璃阻挡在外了，导致短波段效应较差，从而表现出低的CTM（组件输出功率与电池片功率总和的百分比）。因此，本发明既可以提高电池片的开路电压和填充因子，又可以使组件端有较高的CTM。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何进一步改进PERC+SE电池片低压扩散工艺扩散工艺，从而提高电池效率。

本发明所采用的技术方案是：一种太阳能单晶高效PERC+SE电池片的低压扩散工艺，包括如下步骤

步骤一、扩散前高温氧化，工艺条件为：温度650℃～800℃，氮气流量500sccm～2000sccm，氧气流量为500sccm～1000sccm，压强为50mbar～150mbar，持续时间100s～200s；

步骤二、分步扩散法制备PN结

第一步低压扩散，工艺条件为：压强为50mbar～150mbar，扩散温度为750℃～ 780℃，扩散时间为100s～300s，氮气流量为1000sccm～2000 sccm，三氯氧磷流量为 600sccm～1000sccm，氧气流量为300sccm～1000sccm；

保温缓冲，工艺条件为：压强为50mbar～150mbar，扩散温度为750℃～ 780℃，氮气流量为1000sccm～2000 sccm，氧气流量为300sccm～1000sccm，停止通入三氯氧磷，持续时间50 s～70s；

第二步低压扩散，工艺条件为：压强为50mbar～150mbar，扩散温度为780℃～ 800℃，扩散时间为100s～300s，氮气流量为1000sccm～2000 sccm，三氯氧磷流量为 500sccm～1000sccm；氧气流量为300sccm～1000sccm；

第一步升温推进，工艺条件为：压强为50mbar～150mbar，推进温度为800℃～ 900℃；推进时间为300s～500s，氮气流量为1000sccm～2000 sccm；

第二步升温推进，工艺条件为：压强为50mbar～150mbar，推进温度为800℃～ 900℃；推进时间为500s～2000s，氮气流量为1000sccm～2000 sccm，氧气流量为0～500sccm；