一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺的制作方法

本发明涉及光伏，具体为一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺。

背景技术：

1、多晶硅电池片目前广泛采用p型多晶硅片作为原料，主要工艺步骤为：酸制绒-扩散-刻蚀-pecvd镀膜-丝网印刷烧结-电注入-测试分档。其中，扩散是制备太阳能电池片的最核心工序，其目的为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。现有太阳能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。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。随着光伏产业日新月异的发展，硅片制造工艺的不断改善，硅片的纯度不断提高，对于扩散工艺吸杂处理的要求显然已没有当初苛刻，对于传统扩散工艺吸杂处理的改善已是势在必行。

2、传统的太阳电池p扩散吸杂工艺包括低温进舟、快速升温、高温稳定、低温氧化、梯度低温沉积和氧化、高温推进、降温吸杂、低温氧化、低温出舟步骤，传统的扩散工艺虽然对p扩散时制备pn结具有较好的效果，但是对基片的吸杂时间过长，导致整体工艺时间增加，大大限制了电池片工厂的产能提升与成本降低。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺，去除快速升温步骤和降温吸杂后的低温氧化步骤，将降温吸杂步骤作了改进，属于变温扩散工艺，不仅能够保证较好的p扩散效果，还能够降低p扩散吸杂时间的同时保证吸杂效果，大大提升机台扩散产能和降低工厂能耗。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺，包括以下步骤：

4、s1：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780℃，并通入550s 2600sccm的n2；

5、s2：高温稳定：控制n2流量为3000sccm，炉管温度为780℃，持续60s；

6、s3：低温氧化：保持炉管温度为780℃，通入600sccm的o2和2400sccm的n2持续180s；

7、s4：进行梯度低温沉积和氧化；

8、s5：高温推进：控制的n2流量3000sccm，炉管快速升温至830-850℃；

9、s6：降温吸杂：通入3000sccm的n2，温度控制为780℃，时间为520s；

10、s7：低温出舟：通入3000sccm的n2，控制炉管温度为780℃。

11、优选地，所述步骤s4中所述的梯度低温沉积和氧化包括以下步骤：

12、s4-1：通入1000sccm的n2、800sccm的o2、1200sccm的n2-pocl3，控制炉管温度780℃，时间为220s；

13、s4-2：再通入2500sccm的n2、500sccm的o2，时间为60s；

14、s4-3：将温度控制为785℃，重复步骤s4-1；将温度控制为785℃，重复步骤s4-2；

15、s4-4：将温度控制为790℃，重复步骤s4-3。

16、本发明一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺，属于变温扩散工艺，在保证较好的p扩散效果，还能够降低p扩散吸杂时间的同时保证吸杂效果，大大提升机台扩散产能和降低工厂能耗，具体的有益效果如下：

17、1、大幅缩短工艺时间，提升单管产能，通过降低快速升温、降温吸杂、低温氧化步时间，将原有工艺的工艺时间由4100s降低至3440s，工艺时间缩减幅度高达16.10％，大大提升扩散工序生产效率；

18、2、降低电池片单耗，节省成本，通过工艺步骤的简化，降低了工艺气体耗量及用电量,氮气耗量由2082.58l/万片降低至1820.49l/万片，降幅12.58％；氧气耗量由102.92l/万片降低至96.67l/万片，降幅6.07％；电耗降低16.36度/万片，降幅5.70％。

19、3、效率稳定，不低于传统工艺，大批量数据跟踪对比，本发明工艺切换前产线平均效率19.034％，切换后平均效率19.036％，效率稳定；后续由本发明工艺切换回产线工艺，切换前平均效率19.059％，切换后19.046％，本发明工艺效率偏高0.013％；综合判断本发明工艺效率不低于产线工艺。

技术特征：

1.一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺，其特征在于，所述步骤s4中所述的梯度低温沉积和氧化包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种降低降温吸杂时间提产的扩散工艺，包括低温进舟、高温稳定、低温氧化、进行梯度低温沉积和氧化、高温推进、降温吸杂、低温出舟七个步骤，其中，降温吸杂的方案为：通入3000sccm的N<subgt;2</subgt;，温度控制为780℃，时间为520s。本发明在传统的太阳电池P扩散吸杂工艺步骤中去除了快速升温步骤和低温氧化步骤，并将降温吸杂步温度由800℃降低为780℃，时间由1000s减少至520s，属于变温扩散工艺，不仅能够保证较好的P扩散效果，还能够降低P扩散吸杂时间的同时保证吸杂效果，大大提升机台扩散产能和降低工厂能耗。

技术研发人员：梁立成,支少鹏,向娅
受保护的技术使用者：江苏华恒新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15