[发明专利]一种改良的多晶硅太阳电池变温扩散工艺的方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳电池生产技术领域，该方法可以运用到多晶硅太阳电池扩散工艺中。 

背景技术

多晶硅太阳电池在光伏市场中占据了绝对主导的地位 ，而且这一地位在今后很长一段时间内难以改变 ，因此提高多晶硅太阳电池效率 ，降低生产成本 ，使多晶硅太阳电池能与常规能源进行竞争成为现今光伏时代的主题。由于多晶硅在铸造过程中会产生较高密度的晶界、位错、微缺陷等结构缺陷和大量的金属杂质，这些金属杂质都会成为深的能级形成复合中心，从而影响电池转换效率。为了提高效率许多公司都采取变温扩散工艺代替恒温扩散。因为低温变温扩散工艺可更有效的减少少子的复合同时对磷吸杂的效应更充分。国内做低温变温扩散工艺大多采用国产炉管设备，但随之而来也带来了一些问题。国产设备由于控温系统不稳导致各温区温度不稳定，从而导致方阻波动以及掺杂浓度梯度不能形成，这样对烧结产生了很高的要求。现采用此变温扩散工艺可以很有效的控制各温区温度的波动。这样对方阻片间均匀性以及电池片转换效率都得到了有效的保证。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种改良的多晶硅太阳电池变温扩散工艺。 

本发明所采用的技术方案是：通过控制一系列扩散时大氮和干氧工艺参数，在变温扩散过程中插入一步升温过程，使之适用于多晶硅太阳电池的变温扩散工艺中，其步骤主要分为六步，具体包括以下六个步骤： 

（1）将硅片放入扩散炉中，将温度控制在810℃~820℃，再通入25000sccm的大氮和3000sccm干氧，通入时间为300s。

（2）进行扩散，将温度控制在810℃~820℃，再通入25000sccm的大氮，1200sccm的干氧和1500sccm的小氮，通入时间控制在600s。 

（3）进行升温处理，将温度升到860℃~870℃，并通入大氮和干氧，升温时间为300s。 

（4）进行深扩散，将温度控制在860℃~870℃，再通入25000sccm的大氮，1200sccm的干氧和1500sccm的小氮，扩散时间为1300s。 

（5）饱和：通入25000sccm的大氮和2000sccm的干氧，其中通入时间为500s。 

（6）进行降温处理，将硅片取出。 

与现有技术相比,本发明可以更好的控制各温区温度的变化，对方阻片间均匀性以及电池片转换效率都得到了有效的保证。本发明操作方便，可以在炉管中连续进行，并且不增加生产成本。 

实施例1

以下结合实例对本发明作进一步详细描述。

本发明的目的在于提供一种改良的多晶硅太阳电池变温扩散工艺。此工艺可以很好的控制方块电阻片间均匀性使电池转换效率得到有效保证。 

本发明包括以下六个步骤： 

（1）将硅片放入扩散炉中，将温度控制在810℃~820℃，再通入25000sccm的大氮和3000sccm干氧，通入时间为300s。

（2）进行扩散，将温度控制在810℃~820℃，再通入25000sccm的大氮，1200sccm的干氧和1500sccm的小氮，通入时间控制在600s。 

（3）进行升温处理，将温度升到860℃~870℃，并通入大氮和干氧，升温时间为300s。 

（4）进行深扩散，将温度控制在860℃~870℃，再通入25000sccm的大氮，1200sccm的干氧和1500sccm的小氮，扩散时间为1300s。 

（5） 饱和：通入25000sccm的大氮和2000sccm的干氧，其中通入时间为500s。 

（6）进行降温处理，将硅片取出。 

下面通过实施的案例来进行详细说明。 

选用电阻率在0.5Ω·cm~6Ω·cm，硅片厚度在240±20μm的A级多晶硅片共200片。经过一次清洗，腐蚀制绒，并将硅片的减薄量控制在0.4g~0.5g。再将200片多晶硅片放入扩散炉中，进行如上变温扩散处理。后取其中六片（炉口两片，炉中两片，炉尾两片）测其方块电阻的大小，如表1所示： 

表1

如表所示：各片的平均方块电阻分别为59.4、58.6、58.4、59.2、59.2、58.8。如上数据表明片间的方块电阻都控制在（59±1） siements/sq，片间方块电阻均匀性能控制在±1。

再经过以下步骤：等离子刻蚀→去磷硅玻璃→PECVD→丝网印刷→测试，得出200片电性能数据如表2所示：