冶金多晶硅片磷吸杂方法及该法制成的硅片和太阳能电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103117328A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103117328103117328A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310040741.8(22)申请日2013.02.01(71)申请人内蒙古日月太阳能科技有限责任公司地址010111内蒙古自治区呼和浩特市如意开发工业新区(72)发明人徐志虎谢俊叶倪明镜马承鸿李健和江变蒋西(74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限公司72003代理人于宝庆刘春生(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称冶金多晶硅片磷吸杂方法及该法制成的硅片和太阳能电池(57)摘要本发明提供一种冶金多晶硅片磷吸杂方法、由所述方法制成的硅片以及由所述硅片制成的太阳能电池。所述方法包括：腐蚀去除冶金多晶硅片表面损伤层；漂洗硅片并甩干；将硅片置于扩散炉中进行磷吸杂热处理，扩散磷源流量为650~700ml/min，干氧流量为500~700ml/min，扩散温度为920~970℃，扩散时间为30~45min，然后冷却硅片；腐蚀去除硅片表面由于磷扩散形成的吸杂层和PN结；漂洗硅片并甩干，得到磷吸杂后的冶金多晶硅片。所述硅片少子寿命明显提高，由所述硅片制成的太阳能电池的反向漏电流和光衰减明显降低，本发明方法磷吸杂处理扩散时间短，从而生产周期缩短、能耗降低，适于工业化生产。CN103117328ACN103728ACN103117328A权利要求书1/1页1.一种冶金多晶硅片磷吸杂方法，其包括以下步骤：(1)于23-25℃在氢氟酸、硝酸和去离子水的混合溶液中腐蚀去除冶金多晶硅片表面的损伤层，其中氢氟酸、硝酸和去离子水的体积比为HF:HNO3:H2O=1:3:2，腐蚀时间为15秒；(2)采用循环水浸泡的漂洗方式，使用去离子水于23-25℃对步骤(1)得到的硅片进行1次3分钟的漂洗，然后于140~150℃在硅片旋转冲洗甩干机中进行400~430秒的甩干；(3)将步骤(2)得到的硅片置于扩散炉中进行磷吸杂热处理，扩散磷源为三氯氧磷，所述扩散磷源流量为650~700ml/min，干氧流量为500~700ml/min，扩散温度为920~970℃，扩散时间为30~45min，随后冷却该硅片；(4)在体积比为HF:HNO3:H2O=1:3:2的氢氟酸、硝酸和去离子水的混合溶液中对步骤(3)得到的硅片进行20秒的腐蚀，去除磷扩散形成的吸杂层和PN结；(5)采用循环水浸泡的漂洗方式，使用去离子水于23-25℃对步骤(4)得到的硅片进行1次3分钟的漂洗，然后于140~150℃在硅片旋转冲洗甩干机中进行400~430秒的甩干，得到磷吸杂后的冶金多晶硅片。2.根据权利要求1的冶金多晶硅片磷吸杂方法，其中扩散温度为950℃。3.根据权利要求1或2的冶金多晶硅片磷吸杂方法，其中扩散时间为30min。4.根据权利要求1的冶金多晶硅片磷吸杂方法，其中扩散磷源流量为650ml/min，干氧流量为500ml/min。5.一种根据权利要求1至4中任一项的方法制备的多晶硅片。6.一种由权利要求5的多晶硅片制成的太阳能电池。2CN103117328A说明书1/5页冶金多晶硅片磷吸杂方法及该法制成的硅片和太阳能电池技术领域[0001]本发明涉及一种多晶硅片的吸杂方法，特别涉及一种冶金多晶硅片磷吸杂方法，以及由所述方法制成的多晶硅片和所述多晶硅片制成的太阳能电池。背景技术[0002]随着工业化的发展，煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业在投入巨资扩大生产的同时不断研发，探索进一步提高产品性能及产率、缩短产品制作周期、降低能耗并适于大规模产业化生产的方法。[0003]多晶硅作为制作太阳能电池的原料，其纯度是影响电池性能的重要因素，通常采用化学法如改良西门子法和冶金法对多晶硅进行提纯。与传统的改良西门子法提纯多晶硅技术相比，冶金法提纯多晶硅技术建设投资相对较少而降低了成本，提纯工艺不涉及化学过程而减少了污染，特别是该方法提纯产能大、生产工艺简单，因而具有巨大的市场潜力和发展空间。[0004]目前，冶金法提纯得到的多晶硅片纯度已达到6N，完全可满足制作太阳能电池对硅材料的纯度要求。但由于提纯工艺不涉及化学过程，使冶金硅片中杂质成分和含量与西门子法提纯相比仍有一定的差异，材料中还可能存在约1ppm的金属杂质，使得硅片的少子寿命较低、电阻率不均匀，制作的电池片离散度较大、光电转换效率及稳定性较低，特别是电池片在1