一种优化扩散工艺时间的方法

文档序号:9472753阅读:610来源:国知局
一种优化扩散工艺时间的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种优化扩散工艺时间的方法,属于光伏技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着现代工业化的发展,不可再生能源日益减少,能源问题越来越成为制约国际 社会经济发展的瓶颈,很多国家开始实行"阳光计划",开发太阳能资源,为经济发展提供新 的发展动力。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商不仅竞相投入 巨资,扩大生产,还纷纷建立研发机构,研发新的太阳能电池项目,提高产品的质量和转换 效率。
[0003] 在竞争激烈的光伏行业,提高转换效率和降低生产成本成为光伏制造商的两大核 心目标。扩散工序是光伏电池制造的核心工序。扩散工艺时间较长,降低扩散工艺时间,可 以在同样的时间内提升产量,降低产品成本,提升产品竞争力。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供一种优化扩散工艺时间的方法,通过减少后氧化及降温的 时间,提升扩散产能降低成本。
[0005] -种优化扩散工艺时间的方法,具体步骤为: (1) 开始:时间为10 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气 的流量均为〇 L/min ; (2) 进舟:时间为800 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧 气的流量为〇 L/min ; (3) 升温:时间为500 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气和氧 气的流量均为〇 L/min ; (4) 前氧化:时间为200 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气流 量为〇 L/min,氧气流量为]-5 L/min ; (5) 第一次沉积:时间为900 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为15 L/min,小氮 气流量为2. 0 L/min,氧气流量为I. 0 L/min ; (6) 推进:时间为500 s,温度设置为800~820 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气流量 为0 L/min,氧气流量为0 L/min; (7) 第二次沉积:时间为500 s,温度设置为830~850 °C,大氮气流量为15. 9 L/min,小 氮气流量为I. 4 L/min,氧气流量为0. 7 L/min ; (8) 后氧化及降温:时间为400 s,温度设置为700~800 °C,大氮气流量为14 L/min,小 氮气流量为〇 L/min,氧气流量为4 L/min; (9) 出舟:时间为800 s,温度设置为750 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气的 流量为〇 L/min ; (10) 结束:时间为10 s,温度设置为780 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气的 流量均为O L/min ; 本发明制备的硅片通过四探针测试的方块电阻在70~90 Ω / □,后道的刻蚀、PECVD、丝 印烧结等通过传统工艺完成,本发明制得电池片平均转换效率略有提升,但可有效降低扩 散工艺时间,提升扩散产能,降低生产成本。
【具体实施方式】
[0006] 以下所述的仅是本发明所公开的一种优化扩散工艺时间的方法,应当指出,对于 本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所创造构思的前提下,还可以做出若干变形 和改进,这些都属于本发明的保护范围。
[0007] 实施例: 一种优化扩散工艺时间的方法,具体实施步骤如下: (1) 开始:时间为10 S,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气 的流量均为〇 L/min ; (2) 进舟:时间为800 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧 气的流量为〇 L/min ; (3) 升温:时间为500 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气和氧 气的流量均为〇 L/min ; (4) 前氧化:时间为200 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气流 量为〇 L/min,氧气流量为]-5 L/min ; (5) 第一次沉积:时间为900 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为15 L/min,小氮 气流量为2. 0 L/min,氧气流量为I. 0 L/min ; (6) 推进:时间为500 s,温度设置为800~820 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气流量 为0 L/min,氧气流量为0 L/min; (7) 第二次沉积:时间为500 s,温度设置为830~850 °C,大氮气流量为15. 9 L/min,小 氮气流量为I. 4 L/min,氧气流量为0. 7 L/min ; (8) 后氧化及降温:时间为400 s,温度设置为700~800 °C,大氮气流量为14 L/min,小 氮气流量为〇 L/min,氧气流量为4 L/min; (9) 出舟:时间为800 s,温度设置为750 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气的 流量为〇 L/min ; (10) 结束:时间为10 s,温度设置为780 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气的 流量均为〇 L/min ; 对比例: 传统扩散工艺,具体实施步骤如下: (1) 开始:时间为10 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气 的流量均为〇 L/min ; (2) 进舟:时间为800 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧 气的流量为〇 L/min ; (3) 升温:时间为500 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气和氧 气的流量均为〇 L/min ; (4) 前氧化:时间为200 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气流 量为〇 L/min,氧气流量为]-5 L/min ; (5) 第一次沉积:时间为900 s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为15 L/min,小氮 气流量为2. 0 L/min,氧气流量为I. 0 L/min ; (6) 推进:时间为500 s,温度设置为800~820 °C,大氮气流量为18 L/min,小氮气流量 为0 L/min,氧气流量为0 L/min; (7) 第二次沉积:时间为500 s,温度设置为830~850 °C,大氮气流量为15. 9 L/min,小 氮气流量为I. 4 L/min,氧气流量为0. 7 L/min ; (8) 后氧化及降温:时间为1800 s,温度设置为700~800 °C,大氮气流量为14 L/min, 小氮气流量为〇 L/min,氧气流量为4 L/min; (9) 出舟:时间为800 s,温度设置为750 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气的 流量为〇 L/min ; (10) 结束:时间为10 s,温度设置为780 °C,大氮气流量为8 L/min,小氮气和氧气的 流量均为〇 L/min ; 实施例和对比例采用相同的硅片原料:P型多晶硅片,电阻率0. 5~3 Ω cm,各选1200 片分别进行常规的清洗制绒,分别采用本发明的工艺和传统扩散艺,后续工艺均采用常规 工艺进行生产,对比最终电性能参数,如下表所示:
从上述数据可以看出,跟传统扩散工艺相比,本发明的转换效率略有提升,而本发明所 用扩散工艺总时间为4620 s,传统扩散工艺时间为6020 s,扩散工艺时间缩短23%,扩散产 能可提升20%以上,从而可降低生产成本,提升产品竞争力。
【主权项】
1. 一种优化扩散工艺时间的方法,其特征为:具体步骤为: (1) 开始:时间为10S,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8L/min,小氮气和氧气 的流量均为〇L/min; (2) 进舟:时间为800s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为8L/min,小氮气和氧 气的流量为〇L/min; (3) 升温:时间为500s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18L/min,小氮气和氧 气的流量均为〇L/min; (4) 前氧化:时间为200s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为18L/min,小氮气流 量为〇L/min,氧气流量为]-5L/min; (5) 第一次沉积:时间为900s,温度设置为770~790 °C,大氮气流量为15L/min,小氮 气流量为2. 0L/min,氧气流量为I. 0L/min; (6) 推进:时间为500s,温度设置为800~820 °C,大氮气流量为18L/min,小氮气流量 为0L/min,氧气流量为0L/min; (7) 第二次沉积:时间为500s,温度设置为830~850 °C,大氮气流量为15. 9L/min,小 氮气流量为I. 4L/min,氧气流量为0. 7L/min; (8) 后氧化及降温:时间为400s,温度设置为700~800 °C,大氮气流量为14L/min,小 氮气流量为〇L/min,氧气流量为4L/min; (9) 出舟:时间为800s,温度设置为750 °C,大氮气流量为8L/min,小氮气和氧气的 流量为〇L/min; (10) 结束:时间为10s,温度设置为780 °C,大氮气流量为8L/min,小氮气和氧气的 流量均为〇L/min。
【专利摘要】本发明公开了一种优化扩散工艺时间的方法,属于光伏技术领域。光伏晶硅电池制造包括清洗制绒、扩散、洗磷刻蚀、PECVD和丝印烧结等工序。作为光伏电池的核心,扩散的工艺时间较长,而较长的扩散工艺时间会影响扩散产能。在不降低转换效率的情况下,本发明缩短扩散降温步的工艺时间,在同等的时间内增加扩散产能,降低生产成本。
【IPC分类】H01L21/223, H01L21/22, H01L31/18
【公开号】CN105225932
【申请号】CN201510660954
【发明人】曹江伟, 杨晓琴, 张广路, 黄明
【申请人】江西展宇新能源股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月14日
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