晶体硅太阳能电池的硼扩散装置及方法.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(10)申请公布号CNCN103633190103633190A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310627425.0(22)申请日2013.11.29(71)申请人英利集团有限公司地址071051河北省保定市朝阳北大街3399号(72)发明人袁广锋何广川陈艳涛李雪涛(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人吴贵明张永明(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)C30B31/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图2页附图2页(54)发明名称晶体硅太阳能电池的硼扩散装置及方法(57)摘要本发明公开了一种晶体硅太阳能电池的硼扩散装置及方法。硼扩散装置包括：炉管，具有第一进气口；以及尾气瓶，与炉管的尾部连通；第一进气口设置在炉管的管壁上，且位于炉管的水平方向中分面以上。通过将进气口设置在炉管的水平方向中分面以上的管壁上，相对于现有技术中将进气口设置在炉管的水平方向中分面上的情况，提高了硼源进气口距离硅片的相对高度，延长了硅片沉积扩散的时间和距离，较好地解决了硼源在扩散过程中因重力太大导致较快地沉积到炉管底部，以至于部分硅片表面扩散方阻均匀性差的问题，避免了过多的硼沉积到炉管底部生成硼硅玻璃（BGS）造成硼源浪费的问题，减少了硼源耗量，从而提高了太阳电池转换效率产率。CN103633190ACN10369ACN103633190A权利要求书1/1页1.一种用于晶体硅太阳能电池的硼扩散装置，包括：炉管（10），具有第一进气口（12）；以及尾气瓶（20），与所述炉管（10）的尾部连通；其特征在于，所述第一进气口（12）设置在所述炉管（10）的管壁上，且位于所述炉管（10）的水平方向中分面以上。2.根据权利要求1所述的硼扩散装置，其特征在于，所述第一进气口（12）设置在靠近炉门（11）一端的所述炉管（10）的管壁上。3.根据权利要求1所述的硼扩散装置，其特征在于，所述炉管（10）还具有第二进气口（13），所述第二进气口（13）设置在炉门（11）的中心位置处。4.根据权利要求1所述的硼扩散装置，其特征在于，所述第一进气口（12）为两个，两个所述第一进气口（12）对称地设置在所述炉管（10）的竖直方向中分面两侧的管壁上。5.根据权利要求4所述的硼扩散装置，其特征在于，两个所述第一进气口（12）与所述炉管（10）的竖直方向中分面之间的弧度夹角为θ，其中45°≤θ≤75°。6.根据权利要求5所述的硼扩散装置，其特征在于，两个所述第一进气口（12）与所述炉管（10）的竖直方向中分面之间的弧度夹角θ为60°。7.根据权利要求2所述的硼扩散装置，其特征在于，还包括设置在所述炉管（10）的底部的尾气导气管，所述尾气导气管的第一端延伸至所述炉门（11）处，所述尾气导气管的第二端延伸至所述尾气瓶（20）内。8.一种晶体硅太阳能电池的硼扩散方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将制绒后的硅片放入权利要求1至7中任一项所述的硼扩散装置中；S2，升温所述硅片，同时通入硼源、氧气以及第一氮气，使所述硼源和所述氧气在所述硅片表面沉积扩散；以及S3，降温，并向所述硅片的表面通入水蒸汽，湿氧氧化，得到硼扩散后的所述硅片。9.根据权利要求8所述的硼扩散方法，其特征在于，升温所述硅片至930℃～950℃，所述硼源为三溴化硼，所述硼源的流量为200sccm～400sccm，所述氧气的流量为65sccm～150sccm，所述第一氮气的流量为15.5slm～19.0slm，所述沉积扩散的时间为30～40分钟。10.根据权利要求8所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤S3中降温至700～750℃，所述水蒸汽的流量为400sccm～1000sccm，所述湿氧化的时间为10～20分钟。2CN103633190A说明书1/7页晶体硅太阳能电池的硼扩散装置及方法技术领域[0001]本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体而言，涉及一种晶体硅太阳能电池的硼扩散装置及方法。背景技术[0002]常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，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，硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。因此，研发高性价比的硅太阳能电池已经成为各国光伏企业的主要研究方向之一。[0003]在晶体硅太阳能电池的制备过程中，N型晶体硅电池的硼扩散工艺是形成P-N结的核心工艺，由于硼原子在晶体硅中的固溶度远低于磷原子