本发明涉及一种太阳能电池片扩散方法。
背景技术：
：太阳能电池是一种可以将光能直接转换为电能的器件，由于其应用具有清洁、环保、无污染的优点，因此备受关注，正逐步成为有希望取代传统能源的最佳新能源。在众多种类的太阳能电池中，多晶硅太阳能电池价格较低且转换效率较高，在光伏市场中占据了绝对的主导地位。随着光伏行业竞争加剧，各太阳能电池生产厂家都在想尽办法提升电池的转换效率。其中，提升方块电阻是其中一个重要方向，这是由于高方阻可获得较低的表面杂质浓度，有效地降低表面的杂质复合中心浓度，提高表面少子的存活率，增强少子对短波的响应，如此便能有效地增加电池的短路电流Isc和开路电压Voc，从而达到提高电池效率的目的。但是，单纯提升方块电阻也是不可取的，因为方阻升高会导致串联升高，填充因子下降，反而使电池转换效率下降。对太阳能电池片进行扩散直接影响着多晶太阳能电池的方块电阻。然而，现有扩散工艺提升扩散方块电阻对提升电池转换效率没有效果。技术实现要素：基于此，有必要提供一种能提高电池转换效率的太阳能电池片扩散方法。一种太阳能电池片扩散方法，包括以下步骤：将太阳能电池片放入扩散炉中进行进舟处理，其中，所述进舟处理的时间为750s～850s，所述扩散炉的温度为800℃～850℃，大氮流量为28slm～30slm，进舟速度为250mm/min～350mm/min；将所述太阳能电池片进行中低温稳定处理，其中，所述中低温稳定处理的时间为180s～250s，所述扩散炉的温度与所述进舟处理时相同，大氮流量为22slm～25slm；将所述太阳能电池片进行中低温沉积处理，其中，所述中低温沉积处理的时间为500s～700s，所述扩散炉的温度为800℃～810℃，小氮流量为0.8slm～1.2slm，小氧流量为0.8slm～1.2slm，大氮流量为22slm～25slm；将所述太阳能电池片进行边升温边推进处理，其中，所述边升温边推进处理的时间500s～700s，所述扩散炉的温度为840℃～860℃，大氮流量22slm～25slm；将所述太阳能电池片进行高温沉积处理，其中，所述高温沉积处理的时间350-450s，所述扩散炉的温度与所述边升温边推进处理时相同，小氮流量为1.5slm～1.7slm，小氧流量为1.5slm～1.7slm，大氮流量为22slm～25slm；将所述太阳能电池片进行高温推进处理，其中，所述高温推进处理的时间为300s～400s，所述扩散炉的温度与所述边升温边推进处理时相同，大氮流量为22slm～25slm；将所述太阳能电池片进行边降温边推进处理，其中，所述边降温边推进处理的时间为600s～700s，所述扩散炉的温度为600℃～700℃，大氮流量为22slm～25slm，氧气流量为2slm～3slm；将所述太阳能电池片进行退火吸杂处理，其中，所述退火吸杂处理的时间为500s～1400s，所述扩散炉的温度为600℃～700℃，大氮流量为22slm～25slm；及将所述太阳能电池片进行中低温出舟处理，其中，所述中低温出舟处理的时间为750s～850s，所述扩散炉的温度为800℃～810℃，大氮流量为28slm～30slm，出舟速度为250mm/min～350mm/min。上述太阳能电池片扩散方法，包括中低温进舟、中低温稳定、中低温沉积、边升温边推进、高温沉积、高温推进、边降温边推进、退火吸杂及中低温出舟，中低温沉积以仅0.8slm～1.2slm流量的小氮携带磷源进行沉积，有利于降低硅片表面浓度，且后续的边升温边推进、高温沉积、高温推进三步温度相同，使硅片更快达到我们所需的方阻，从而节省时间用于后续的退火吸杂，这样就可以提高光电转换效率；制备的太阳能电池片的方阻控制在90～100Ω/sq时，能够在现有工艺上提升电池转换效率0.05％；延长高温处理时间并适当提升扩散温度，减短扩散工艺时间，达到降本增效的目的。在其中一个实施例中，所述进舟处理时，所述扩散炉的炉口至炉尾温度分别为820℃、810℃、800℃、800℃、800℃。在其中一个实施例中，所述中低温沉积处理时，所述扩散炉的炉口至炉尾温度分别为810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一个实施例中，所述中低温出舟处理处理时，所述扩散炉的炉口至炉尾温度分别为810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一个实施例中，所述太阳能电池片进行中低温出舟处理后的方阻控制在90～100Ω/sq。在其中一个实施例中，所述太阳能电池片为多晶硅片。在其中一个实施例中，在所述将太阳能电池片放入扩散炉中进行进舟处理的步骤之前还包括步骤：对所述太阳能电池片进行清洗。在其中一个实施例中，在所述将太阳能电池片放入扩散炉中进行进舟处理的步骤之前还包括步骤：对所述太阳能电池片进行制绒处理。在其中一个实施例中，所述将太阳能电池片进行中低温沉积处理的步骤中，小氮中磷源的摩尔百分含量为3.5％，中低温沉积处理的时间为600s。在其中一个实施例中，所述磷源为POCl3。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。一实施方式的太阳能电池片扩散方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S110、对所述太阳能电池片进行清洗及制绒处理。在其中一个实施例中，太阳能电池片为多晶硅片。在其中一个实施例中，清洗及制绒处理具体为将太阳能电池片流过含有HF和HNO3的制绒液，制绒液将对硅片表面织构化，进行制绒；制绒后的太阳能电池片后续依次经过水槽、NaOH槽、水槽、HCl槽、水槽进行清洗。当然，在其他实施方式中，也可以采用业内其他常用的方式进行制绒及清洗。可以理解，步骤S110可以省略。步骤S120、将太阳能电池片放入扩散炉中进行进舟处理。其中，进舟处理的时间为750s～850s，扩散炉的温度为800℃～850℃，大氮流量为28slm～30slm，进舟速度为250mm/min～350mm/min。大氮指的是纯氮气。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为820℃、810℃、800℃、800℃、800℃。在其中一个实施例中，进舟处理的时间为800s。在其中一个实施例中，大氮流量为30slm。在其中一个实施例中，进舟速度为300mm/min。步骤S130、将太阳能电池片进行中低温稳定处理。其中，中低温稳定处理的时间为180s～250s，扩散炉的温度与进舟处理时相同，大氮流量为22slm～25slm。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为820℃、810℃、800℃、800℃、800℃。在其中一个实施例中，中低温稳定处理的时间为200s。在其中一个实施例中，大氮流量为22slm。步骤S140、将太阳能电池片进行中低温沉积处理。其中，中低温沉积处理的时间为500s～700s，扩散炉的温度为800℃～810℃，小氮流量为0.8slm～1.2slm，小氧流量为0.8slm～1.2slm，大氮流量为22slm～25slm。小氮指扩散氮，即使用小量氮气携带磷源进入炉管，可认为此时磷源在小氮中处于饱和状态，小氮流量越大、通气时间越长，炉内获得的磷源越多。因此，小氮中磷源没有特定的比例，可以根据需要调节。在其中一个实施例中，磷源为POCl3，小氮中磷源的摩尔百分含量为3.5％。小氧指纯氧气。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一个实施例中，中低温沉积处理的时间为600s。在其中一个实施例中，小氮流量为1.0slm。在其中一个实施例中，小氧流量为1.0slm。在其中一个实施例中，大氮流量为22slm。步骤S150、将太阳能电池片进行边升温边推进处理。其中，边升温边推进处理的时间500s～700s，扩散炉的温度为840℃～860℃，大氮流量22slm～25slm。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为855℃、853℃、849℃、847℃、845℃。在其中一个实施例中，边升温边推进处理的时间600s。在其中一个实施例中，大氮流量25slm。步骤S160、将太阳能电池片进行高温沉积处理。其中，高温沉积处理的时间350-450s，扩散炉的温度与边升温边推进处理时相同，小氮流量为1.5slm～1.7slm，小氧流量为1.5slm～1.7slm，大氮流量为22slm～25slm。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为855℃、853℃、849℃、847℃、845℃。在其中一个实施例中，高温沉积处理的时间为400s。在其中一个实施例中，小氮流量为1.6slm。在其中一个实施例中，小氧流量为1.6slm。在其中一个实施例中，大氮流量为22slm。步骤S170、将太阳能电池片进行高温推进处理。其中，高温推进处理的时间为300s～400s，扩散炉的温度与边升温边推进处理时相同，大氮流量为22slm～25slm。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为855℃、853℃、849℃、847℃、845℃。在其中一个实施例中，高温推进处理的时间350s。在其中一个实施例中，大氮流量25slm。步骤S180、将太阳能电池片进行边降温边推进处理。其中，边降温边推进处理的时间为600s～700s，扩散炉的温度为600℃～700℃，大氮流量为22slm～25slm，氧气流量为2slm～3slm。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为700℃、700℃、700℃、700℃、700℃。在其中一个实施例中，边降温边推进处理的时间为700s。在其中一个实施例中，小氮流量为0slm。在其中一个实施例中，小氧流量为3slm。在其中一个实施例中，大氮流量为22slm。步骤S190、将太阳能电池片进行退火吸杂处理。其中，退火吸杂处理的时间为500s～1400s，扩散炉的温度为600℃～700℃，大氮流量为22slm～25slm。在其中一个实施例中，扩散炉的炉口至炉尾温度分别为700℃、700℃、700℃、700℃、700℃。在其中一个实施例中，退火吸杂处理的时间为1000s。在其中一个实施例中，大氮流量为25slm。步骤S200、将所述太阳能电池片进行中低温出舟处理。其中，中低温出舟处理的时间为750s～850s，扩散炉的温度为800℃～810℃，大氮流量为28slm～30slm，出舟速度为250mm/min～350mm/min。在其中一个实施例中，中低温出舟处理处理时，所述扩散炉的炉口至炉尾温度分别为810℃、800℃、800℃、800℃、800℃。在其中一个实施例中，中低温出舟处理的时间为800s。在其中一个实施例中，大氮流量为30slm。在其中一个实施例中，出舟速度为300mm/min。在其中一个实施例中，太阳能电池片进行中低温出舟处理后的方阻控制在90～100Ω/sq。具体的，通过调节边升温边推进、高温沉积、高温推进三步的温度可以调整方阻，边升温边推进、高温沉积、高温推进三步的温度升高1℃，方阻就会降低1.5Ω/sq，边升温边推进、高温沉积、高温推进三步的温度降低1℃，方阻就会升高1.5Ω/sq。上述太阳能电池片扩散方法，包括中低温进舟、中低温稳定、中低温沉积、边升温边推进、高温沉积、高温推进、边降温边推进、退火吸杂及中低温出舟，中低温沉积以仅0.8slm～1.2slm流量的小氮携带磷源进行沉积，有利于降低硅片表面浓度，且后续的边升温边推进、高温沉积、高温推进三步温度相同，使硅片更快达到我们所需的方阻，从而节省时间用于后续的退火吸杂，这样就可以提高光电转换效率；制备的太阳能电池片的方阻控制在90～100Ω/sq时，能够在现有工艺上提升电池转换效率0.05％；延长高温处理时间并适当提升扩散温度，减短扩散工艺时间，达到降本增效的目的。以下结合具体实施例对上述太阳能电池片扩散方法进行详细说明。实施例1～3实施例1～3的太阳能电池片扩散方法，包括将太阳能电池片依次进行中低温进舟、中低温稳定、中低温沉积、边升温边推进、高温沉积、高温推进、边降温边推进、退火吸杂及中低温出舟的步骤。实施例1中各步骤的相关参数见表1，实施例2中各步骤的相关参数见表2，实施例3中各步骤的相关参数见表3。实施例1～3中太阳能电池片为硅片。表1～3中T1代表炉尾温度，T2代表炉尾靠炉中温度，T3代表炉中温度，T4代表炉中靠炉口温度，T5代表炉口温度，炉尾至炉口的温度依次为T1、T2、T3、T4、T5。实施例1～3中，小氮中磷源为POCl3，小氮中磷源的摩尔百分含量为3.5％。实施例1中进舟速度均为350mm/min，出舟速度均为350mm/min。实施例2中进舟速度均为250mm/min，出舟速度均为250mm/min。实施例3中进舟速度均为300mm/min，出舟速度均为300mm/min。表1表2表3实施例4～6实施例4～6的太阳能电池片的扩散方法，包括将太阳能电池片依次进行中低温进舟、中低温稳定、中高温沉积、边升温边推进、高温沉积、高温推进、更高温推进、退火吸杂及中低温出舟的步骤。实施例4及实施例1中未经扩散工艺处理的太阳能电池片相同，实施例4中各步骤的相关参数见表4。实施例5及实施例2中未经扩散工艺处理的太阳能电池片相同，实施例5中各步骤的相关参数见表5。实施例6及实施例3中未经扩散工艺处理的太阳能电池片相同，实施例6中各步骤的相关参数见表6。表4表5表6表4～6中T1代表炉尾温度，T2代表炉尾靠炉中温度，T3代表炉中温度，T4代表炉中靠炉口温度，T5代表炉口温度，炉尾至炉口的温度依次为T1、T2、T3、T4、T5。实施例4～6中，小氮中磷源为POCl3，小氮中磷源的摩尔百分含量为3.5％。经测定，实施例1～6扩散处理后的太阳能电池片的方阻分别为95Ω/sq、93Ω/sq、96Ω/sq、88Ω/sq、86Ω/sq、89Ω/sq。将实施例1～6扩散处理后的太阳能电池片进行去背结、镀减反射膜、丝网印刷、烧结，制备太阳电池，其电性能数据如表7所示。将扩散处理后的太阳能电池片制备太阳电池的操作中，实施例1～6中除扩散工艺如上以外，其他各步骤操作及参数等均相同。表7中，Uoc代表开路电压，Isc代表短路电流，Rs代表串联电路，Rsh代表并联电阻，FF代表填充因子，Ncell代表电池能量转换效率。表7项次Uoc(V)Isc(A)Rs(mΩ)Rsh(Ω)FF(％)Ncell(％)实施例10.6348.8962.14217.479.2518.39实施例40.6338.8732.04194.779.3918.34实施例20.6348.9391.48204.478.9118.35实施例50.6348.9051.35169.779.1218.30实施例30.6338.8662.23440.379.1818.33实施例60.6338.8322.17350.279.3618.27从表7可以看出，实施例1～3的太阳能电池片制备得到的太阳能电池的能量转化效率相较于实施例4～6均有提高。以上所述实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 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