一种太阳能电池硼扩散方法及硼扩散装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106129177A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610563642.1(22)申请日2016.07.18(71)申请人保定天威英利新能源有限公司地址071051河北省保定市高开区复兴中路3055号(72)发明人张伟杨伟光郎芳王平史金超宋登元(74)专利代理机构石家庄国为知识产权事务所13120代理人黄辉本(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种太阳能电池硼扩散方法及硼扩散装置(57)摘要本发明公开了一种太阳能电池硼扩散方法及硼扩散装置，属于太阳能电池制作技术领域。本发明包括以下步骤：将需要进行硼扩散的硅片放入扩散炉内，升温；通入硼源、二氯乙烯、氧气和氮气进行硼扩散；停止通硼源、氧气和二氯乙烯，在氮气氛围下保持温度在900℃-960℃，持续时间15min-40min，氮气流量为10-20L/min；降温，取出硅片，完成扩散过程。本发明是在BBr3液态源高温扩散过程中引入二氯乙烯，能够提高硼扩散的片内均匀性及片间均匀性，减缓B2O3对炉内石英器件的腐蚀，延长石英器件的使用寿命，避免硅片在高温过程中受到金属污染。CN106129177ACN106129177A权利要求书1/1页1.一种太阳能电池硼扩散方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将需要进行硼扩散的硅片（1）放入扩散炉（2）内，升温；步骤二，通入硼源、二氯乙烯、氧气和氮气进行硼扩散；步骤三，停止通硼源、氧气和二氯乙烯，在氮气氛围下保持温度在900℃-960℃，持续时间15min-40min，氮气流量为10-20L/min；步骤四，降温，取出硅片，完成扩散过程。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池硼扩散方法，其特征在于，二氯乙烯为液态源，利用氮气作为气体载体。3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池硼扩散方法，其特征在于，携带二氯乙烯的氮气流量为100ml/min-800ml/min；硼源为BBr3，携带硼源的氮气流量为100ml/min-800ml/min；通入的氮气流量为5L/min-20L/min，氧气流量为100ml/min-500ml/min，通入时间为15min-60min。4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池硼扩散方法，其特征在于，步骤一中，升温至850℃-960℃。5.一种如权利要求1-4中任一权利要求所述的一种太阳能电池硼扩散方法所用的硼扩散装置，其特征在于，包括扩散炉（2）和进气管路（5），进气管路（5）与扩散炉（2）连通，硅片（1）置于扩散炉（2）内，进气管路（5）上连通有氮气通入的第一支管（4）、氧气通入的第二支管（3）、携带硼源的氮气通入的第三支管（12）、携带二氯乙烯的氮气通入的第四支管（6），第三支管（12）与二氯乙烯储瓶（9）连通，第四支管（6）与BBr3储瓶（11）连通；二氯乙烯储瓶（9）上还连通有氮气通入的第五支管（8），BBr3储瓶（11）还连通有氮气通入的第六支管（10）。6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池硼扩散方法所用的硼扩散装置，其特征在于，第五支管（8）的管口伸入到二氯乙烯储瓶（9）的底部，第四支管（6）的管口位于二氯乙烯储瓶（9）的上部；第六支管（10）的管口伸入到BBr3储瓶（11）的底部，第三支管（12）的管口位于BBr3储瓶（11）的上部。7.根据权利要求5所述的一种太阳能电池硼扩散方法所用的硼扩散装置，其特征在于，第三支管（12）、第四支管（6）、第五支管（8）、第六支管（10）上均设有控制阀（7）。2CN106129177A说明书1/5页一种太阳能电池硼扩散方法及硼扩散装置技术领域[0001]本发明属于太阳能电池制作技术领域，尤其涉及一种太阳能电池硼扩散方法及硼扩散装置。背景技术[0002]太阳能是一种清洁、高效和永不枯竭的新能源。在新世纪，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简单等优点。目前，由于硅材料在地壳中有着极其丰富的储量，同时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，所以硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位，同时，硅太阳能电池的商业推广范围也最广泛。[0003]在晶体硅太阳能电池的制备过程中，采用硼扩散制备pn结是关键步骤。现有的硼扩散方法为BBr3液态源高温扩散，该方法可以分为预沉积和再分布两步。预沉积过程中，共使用三路气体：携源小氮（小N2-BBr3）、大氮（大N2）和氧气（O2），液态的扩散源由携源小氮携带进入扩散炉管内，同时从旁路中向进气管路内导入大氮及反应氧气，如图2所示，这三种气体在进气管路尾部混合后进入扩