N 型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法.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CNCN103632935103632935A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310627365.2(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.H01L21/22(2006.01)H01L31/18(2006.01)H01L31/068(2012.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书9页说明书9页附图1页附图1页(54)发明名称N型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种N型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法。硼扩散方法包括以下步骤：沉积阶段，将湿法刻蚀后的硅片放入扩散炉内升温至890℃～920℃，之后通入氮气、氧气和硼源使其硅片表面进行沉积；扩散阶段，在氮气气氛下将表面沉积后的硅片升温至预定温度，推进硼扩散；以及后氧化阶段，将硼扩散后的硅片降温，并同时通入氧气和氮气，得到硼扩散后的硅片。采用本发明的沉积扩散工艺降低了硅片表面的硼原子浓度，减小了表面的复合速率和晶格损伤，将方阻标准差（STDEV）控制在2.0左右，改善了硼扩散方阻均匀性，提高了电池的转换效率，也降低了硼源耗量，避免了生成过多的硼硅玻璃（BGS），节约了成本。CN103632935ACN1036295ACN103632935A权利要求书1/1页1.一种N型硅片的硼扩散方法，其特征在于，包括以下步骤：沉积阶段，将湿法刻蚀后的硅片放入扩散炉内升温至890℃～920℃，之后通入氮气、氧气和硼源使其所述硅片表面进行沉积；扩散阶段，在氮气气氛下将表面沉积后的所述硅片升温至预定温度，推进硼扩散；以及后氧化阶段，将硼扩散后的所述硅片降温，并同时通入氧气和氮气，得到硼扩散后的所述硅片。2.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，在所述沉积阶段，所述沉积的时间为10～30分钟，所述氮气的流量为22～24slm，所述氧气的流量为30sccm～320sccm，所述硼源的流量为120sccm～1000sccm。3.根据权利要求2所述的硼扩散方法，其特征在于，在所述沉积阶段，所述沉积的温度为900℃～910℃，所述沉积时间为15～25分钟，所述氮气的流量为23～23.5slm，所述氧气的流量为100sccm～250sccm，所述硼源的流量为500sccm～800sccm。4.根据权利要求3所述的硼扩散方法，其特征在于，在所述沉积阶段，所述沉积的温度为900℃，所述沉积的时间为20分钟，所述氮气的流量为23slm，所述氧气的流量为200sccm，所述硼源的流量为600sccm。5.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，在所述扩散阶段，以5～15℃/分钟将表面沉积后的所述硅片升温至950℃～1100℃，恒温表面扩散20～40分钟。6.根据权利要求5所述的硼扩散方法，其特征在于，在所述扩散阶段，以10℃/分钟将表面沉积后的所述硅片升温至1000℃，恒温表面扩散30分钟。7.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，在所述后氧化阶段，所述氮气的流量为5～15slm，所述氧气的流量为10～30slm。8.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，在所述扩散阶段，将所述硅片降温至750℃～850℃，优选降温至为800℃。9.一种晶体硅太阳能电池的制作方法，包括硼扩散步骤，其特征在于，所述硼扩散步骤采用权利要求1至8中任一项所述的硼扩散方法。10.一种晶体硅太阳能电池，其特征在于，采用权利要求9中所述的制作方法制作而成。2CN103632935A说明书1/9页N型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法技术领域[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N型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法。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的固溶度，且硼扩散要求在900℃以上的