一种新型太阳电池p扩散吸杂的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺，其特征在于，包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤，其中高温沉积步骤：通入8.5～9L/min的N2、500ml/min的O2、1000ml/min的N2-POCl3，控制炉管温度≤830℃，时间为12～13min；高温推进和氧化步骤：通入7.5～8L/min的N2、800ml/min的O2，控制炉管温度≤830℃，时间为8min。本发明属于变温扩散工艺，不仅能够保证较好的P扩散效果，还能够提高P扩散时的吸杂能力和太阳电池的少子寿命，且促进了其转换效率的提升。
【专利说明】—种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型太阳电池吸杂的工艺，具体涉及一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺。
【背景技术】
[0002]目前，太阳电池的生产工艺主要包括清洗制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷以及烧结等，而太阳电池的研发工作重点集中在扩散、PECVD及丝网印刷等工序。其中，扩散是制备太阳电池的最核心工序，其目的是在P (N)型硅基础上形成PN结，因此扩散工艺的改进和优化尤其受到研究者的广泛关注。现有太阳电池的扩散工艺主要包括升温、氧化、预沉积、再分布、氧化及吸杂等。该工艺具有扩散时间少、工艺简单及易于实现工业化等优点，因此得到了广泛的推广和应用。不过由于在太阳电池的P扩散过程中还包含对基片的吸杂，因此P扩散时不仅要考虑形成较好的PN结，还有考虑如何得到更好的吸杂效果，从而制备出更高效率的太阳电池。目前使用的扩散工艺虽然对P扩散时制备PN结具有较好的效果，但是对基片的吸杂效果不是特别显著。这是因为P吸杂过程中杂质的释放和扩散要求较高的温度，较低的温度则不利于基片中杂质的溶解和扩散，而基片在吸杂时驱动力一杂质的分凝又要求较低的吸杂温度，过高的温度则不利于杂质分凝到吸杂区域，因此利用不同温度进行扩散更有利于吸杂的进行，而目前使用的扩散工艺则属于恒温扩散。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺，属于变温扩散工艺，不仅能够保证较好的P扩散效果，还能够提高P扩散时的吸杂能力和太阳电池的少子寿命，且促进了其转换效率的提升。
[0004]本发明解决技术问题所采用的技术方案是:一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺，其特征在于，包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤，具体步骤如下:
(1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中，设置炉管温度为770°C，并通入5?15L/min 的 N2 ；
(2)快速升温:进舟后控制N2流量5?15L/min，炉管快速升温至825?830°C，升温速率彡 50C /min ；
(3)高温稳定:控制N2流量为9?10L/min，炉管温度彡830°C；
(4)高温沉积:通入8.5 ?9L/min 的 N2、500ml/min 的 02、1000ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度彡830°C，时间为12?13min ；
(5)高温推进和氧化:通入7.5?8L/min的N2、800ml/min的O2，控制炉管温度(830°C，时间为 8min ；
(6)快速降温:控制的N2流量8L/min，炉管快速降温至805?810°C，降温速率彡5°C/
min ； (7)低温沉积:通入7L/min 的 N2、400ml/min 的 02、1000 ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度彡810°C，时间为5min ；
(8)低温推进和氧化:通入7?8L/min的N2、600ml/min的O2，控制炉管温度彡810°C,时间为5min ；
(9)低温出舟:通入5?15L/min的N2，控制炉管温度为770°C;采用四探针法测试硅片的方阻，平均值为80?85 Ω /sq。
[0005]本发明的有益效果是:在保证太阳电池的P扩散基础上提高其吸杂能力，利用N2, O2及POCl3为主要原料，通过控制扩散过程中的炉内各区域温度、保温时间以及气体流量等，达到优化P扩散工艺的目的。通过本发明的方法进行P扩散后，不仅能够满足硅片P扩散需求，还能提高扩散过程中对硅片的吸杂能力。与现有的P扩散工艺相比，本发明中的P扩散包括高温扩散和低温扩散两步，不仅能够保证良好的P扩散，还能够提高扩散过程中对基片内吸杂作用。
【具体实施方式】
[0006]实施例1: 一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺，包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤，具体步骤如下:
(1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中，设置炉管温度为770°C，并通入9L/min 的 N2 ；
(2)快速升温:进舟后控制N2流量9L/min，炉管快速升温至825°C，升温速率10°C/
min ；
(3)高温稳定:控制N2流量为9L/min，炉管温度825°C；
(4)高温沉积:通入8.5L/min 的 N2、500ml/min 的 02、1000ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度825°C，时间为12min ；
(5)高温推进和氧化:通入7.5L/min的N2、800ml/min的O2，控制炉管温度825°C，时间为 8min ；
(6)快速降温:控制的N2流量8L/min，炉管快速降温至805°C，降温速率10°C/min ；
(7)低温沉积:通入7L/min 的 N2、400ml/min 的 02、1000 ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度805°C，时间为5min ；
(8)低温推进和氧化:通入7L/min的N2、600ml/min的O2，控制炉管温度805°C，时间为5min ；
(9)低温出舟:通入9L/min的N2，控制炉管温度为770V;采用四探针法测试硅片的方阻，平均值为85Q/sq。
[0007]通过实施例1得到的平均扩散方阻为85Q/Sq，基本与正常产线工艺的方阻相同，制备出的电池片转换效率与正常扩散工艺相比高出0.1%。其优势主要体现在Uoc和IRev2较闻。
[0008]实施例2:另一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺，包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤，具体步骤如下: (1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中，设置炉管温度为770°C，并通入9L/min 的 N2 ；
(2)快速升温:进舟后控制N2流量9L/min，炉管快速升温至830°C，升温速率10°C/
min ；
(3)高温稳定:控制N2流量为9L/min，炉管温度830°C；
(4)高温沉积:通入8.5L/min 的 N2、500ml/min 的 02、1000ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度830°C，时间为12min ；
(5)高温推进和氧化:通入7.5L/min的N2、800ml/min的O2，控制炉管温度825°C，时间为 8min ；
(6)快速降温:控制的N2流量8L/min，炉管快速降温至810°C，降温速率10°C/min ；
(7)低温沉积:通入7L/min 的 N2、400ml/min 的 02、1000 ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度810°C，时间为5min ；
(8)低温推进和氧化:通入7L/min的N2、600ml/min的O2，控制炉管温度810°C，时间为5min ；
(9)低温出舟:通入9L/min的N2，控制炉管温度为770V;采用四探针法测试硅片的方阻，平均值为80Q/sq。
[0009]通过实施例2得到的平均扩散方阻为80Q/Sq，其比实施例1工艺中扩散方阻低
5Ω /sq,主要是由于提高沉积温度促进P扩散，从而方阻得以提高，制备出的电池转换效率比实施例1提高0.03%,主要体现在其Uoc较高。
【权利要求】
1.一种新型太阳电池P扩散吸杂的工艺，其特征在于，包括低温进舟、快速升温、高温稳定、高温沉积、高温推进和氧化、快速降温、低温沉积、低温推进和氧化、低温出舟步骤，具体步骤如下: (1)低温进舟:将制绒后的多晶硅片装入扩散炉中，设置炉管温度为770°C，并通入5?15L/min 的 N2 ； (2)快速升温:进舟后控制N2流量5?15L/min，炉管快速升温至825?830°C，升温速率彡 50C /min ； (3)高温稳定:控制N2流量为9?10L/min，炉管温度彡830°C； (4)高温沉积:通入8.5 ?9L/min 的 N2、500ml/min 的 02、1000ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度彡830°C，时间为12?13min ； (5)高温推进和氧化:通入7.5?8L/min的N2、800ml/min的O2，控制炉管温度(830°C，时间为 8min ； (6)快速降温:控制的N2流量8L/min，炉管快速降温至805?810°C，降温速率彡5°C/min ； (7)低温沉积:通入7L/min 的 N2、400ml/min 的 02、1000 ml/min 的 N2-POCl3,控制炉管温度彡810°C，时间为5min ； (8)低温推进和氧化:通入7?8L/min的N2、600ml/min的O2，控制炉管温度彡810°C,时间为5min ； (9)低温出舟:通入5?15L/min的N2，控制炉管温度为770°C;采用四探针法测试硅片的方阻，平均值为80?85 Ω /sq。
【文档编号】H01L31/18GK104269456SQ201410448341
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】叶飞, 蒋方丹, 金浩, 陈康平 申请人:浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司