一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102005502A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102005502A(43)申请公布日2011.04.06(21)申请号201010508102.6(22)申请日2010.10.15(71)申请人苏州阿特斯阳光电力科技有限公司地址215129江苏省苏州市苏州高新区鹿山路199号申请人阿特斯(中国)投资有限公司(72)发明人党继东黄清辛国军章灵军(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人陶海锋(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法(57)摘要本发明公开了一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法，其步骤包括：(1)将硅片放于扩散炉中，炉内各区温度均升至700～780℃，炉内环境为均匀的氮气气氛，氮气流量8L/min～30L/min；(2)待温度稳定后，同时通入携磷源气体0.8L/min～2L/min，及干氧0.4L/min～2.5L/min，且保证炉内气体环境均匀，扩散10～40分钟；(3)停止通入携磷源气体源和干氧，同步均匀提升炉内各区温度，升温速率＜5℃/min，升温至810～900℃，扩散10～40分钟；(4)降温出舟。本发明通过均匀的炉内气体及一致的炉内温度，使电池片制备中的磷扩散均匀性得到提高，一定程度上提升了太阳能电池的转换效率。ACN1025CCNN110200550202005515A权利要求书1/1页1.一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法，其步骤包括：(1)将待处理硅片放于扩散炉中，炉内各区温度均升至700～780℃，各温区温差＜5℃，炉内环境为均匀的氮气气氛，氮气流量8L/min～30L/min；(2)待温度稳定后，同时通入携磷源气体，流量为0.8L/min～2L/min，及干氧，流量为0.4L/min～2.5L/min，且保证炉内气体环境均匀，扩散10～40分钟；(3)停止通入携磷源气体源和干氧，同步均匀提升炉内各区温度，升温速率＜5℃/min，升温至810～900℃，各温区温差＜5℃，扩散10～40分钟；(4)降温出舟，完成扩散过程。2.根据权利要求1所述的改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法，其特征在于：所述步骤(1)中氮气流量为8L/min～20L/min。3.根据权利要求1所述的改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法，其特征在于：所述步骤(2)中携磷源气体流量为0.8L/min～1.8L/min，同时通入干氧流量为0.6L/min～2L/min，进行扩散。2CCNN110200550202005515A说明书1/4页一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法技术领域[0001]本发明涉及一种制造太阳能电池的扩散制结工艺，具体涉及一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法。背景技术[0002]太阳能电池是一种将光能直接转化为电能的器件，由于其清洁、无污染，取之不尽，用之不竭，受到越来越多的关注。[0003]目前广泛采用的是硅太阳能电池，其制造工艺也已经标准化，主要步骤为：化学清洗及表面结构化处理(制绒)-扩散制结-周边刻蚀-沉积减反射膜-印刷电极-烧结。其中，扩散制结分为磷扩散与硼扩散，在使用P型硅片制备太阳能电池的情况下，需要在硅片表面进行磷扩散形成N层，而最终形成PN结，相反，若使用N型硅片制备时，则需要在硅片表面进行硼扩散来形成PN结。[0004]通常以磷扩散制结，该步骤是整个制备过程中的一个关键步骤，其质量会直接影响到电池的光电转换效率，在工业化生产中，典型的结制备分为两步：第一步用氮气通过液态的三氯氧磷(POCL3)，将所需要的杂质(磷)用载流气体(氮、氧)输运至高温半导体材料表面(硅)，杂质扩散深度约为几百个纳米；第二步是高温处理(即驱入处理)，使预淀积在表面的杂质原子继续向基体深处扩散，这样就形成了一个N+/N层，这样的结构有利于后电极的制备。[0005]扩散制结所使用的设备最常见的有扩散炉，在实际生产中，扩散炉的温度控制一般是由几个加热线圈分段同时控制，由于管内不同位置气氛环境等差异的存在(通入气体均匀度差异)，若炉内温度一致，即造成制备出的电池片性能不一致。通常采用温度补偿的方式来控制整管的方块电阻，即通过分段控制加热线圈，使扩散炉各温区扩散温度不一致，来弥补环境差异。然而，采用这一方式，工艺各步骤之间的界限并不分明，且一个扩散炉一次性扩散的硅片分散在各个温区，造成了处于各温区的硅片的实际扩散工艺参数存在较大差异，导致了方块电阻一致性差、重复性及稳定性差，进而影响最终的效率。发明内容[0006]本发明目的是提供一种改善太阳能电池磷扩散均匀性的方法，使用该方法提高扩散工艺的稳定性重复性，改善整管及单片的扩散均匀性，有效提高太阳能电池的转