[发明专利]一种太阳能电池片及其扩散方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种太阳能电池片及其扩散方法。

背景技术

在目前的太阳能电池市场上以晶体硅太阳能电池为主，发展的趋势是在减少生产成本的同时进一步提高太阳能电池的转换效率。目前提高太阳能电池转化效率主要通过两个方面来实现：一方面是均匀太阳能电池表面的杂质浓度；另一方面是降低太阳能电池片的PN结结深。在太阳能电池片的制作过程中，太阳能电池表面的杂质浓度和太阳能电池片的PN结结深主要取决于扩散工艺步骤。

传统的太阳能电池片的制作过程采用的扩散工艺一般为在恒温条件下进行干法氧化扩散，主要包括两个步骤：首先进行杂质沉积，使杂质分布在半导体衬底表面；然后再进行干法氧化扩散，即在扩散的过程中通入干燥的氧气，对制绒后的半导体衬底进行氧化，从而在所述半导体衬底表面沉积有杂质的一侧形成氧化层，用于杂质再分布。

但是，现有技术中利用上述工艺形成的太阳能电池转换效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种太阳能电池片及其扩散方法，用于改善太阳能电池片的表面杂质浓度及太阳能电池片的PN结结深，从而提高太阳能电池片的转化效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种太阳能电池电池片的扩散方法，包括：

提供半导体衬底；

在第一温度条件下，在所述半导体衬底的待扩散表面形成杂质层；

在第二温度条件下，利用湿法氧化工艺对半导体衬底表面形成有杂质层的一侧进行氧化，在所述半导体衬底表面形成氧化层；

在第二温度条件下，对氧化后的半导体衬底进行保温；

其中，所述第一温度小于第二温度。

优选的，所述第一温度为780℃~810℃。

优选的，所述第一温度下的反应时间为12min-17min。

优选的，所述第二温度为825℃~870℃。

优选的，在所述第二温度下，进行湿法氧化工艺的反应时间为5min-10min。

优选的，在所述第二温度下，对氧化后的半导体衬底进行保温的反应时间为20min-30min。

优选的，所述利用湿法氧化工艺对半导体衬底表面形成有杂质层的一侧进行氧化，在所述半导体衬底表面形成氧化层包括：

加热DI纯净水，使DI纯净水保持在大于110℃的温度直至完全汽化；

用氮气将汽化后的DI纯净水，推进扩散炉内；

对半导体衬底表面形成有杂质层的一侧进行氧化，在所述半导体衬底表面形成氧化层

优选的，所述扩散方法适用于管式扩散炉。

一种太阳能电池片，包括：

半导体衬底；

形成于所述半导体衬底表面的氧化层；

形成于所述半导体衬底内的浅结；

其中，所述半导体衬底与所述氧化层交界面处的杂质均匀分布；所述浅结内的杂质也均匀分布。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的太阳能电池片的扩散方法，利用杂质在不同温度下活跃度不同的特性，分别在杂质层形成过程和杂质再分布过程采用不同的反应温度，具体为：杂质层形成过程采用较低的第一温度，在低温条件下，杂质的活跃度较低，从而使得杂质能在在半导体衬底的表面分布均匀；在杂质再分布过程中采用较高的第二温度，并通入水汽进行湿法氧化，形成比较疏松的厚氧化层，此时大部分杂质被留在氧化层内，从而降低了半导体衬底表面的杂质浓度。之后再保持第二温度进行保温，由于在杂质层形成过程中形成了均匀分布的杂质层，故杂质在氧化层和半导体衬底的交界处也是均匀分布的，再对所述半导体衬底进行保温，使得氧化层和半导体衬底的交界处均匀分布的部分杂质进入半导体衬底内部形成均匀的PN结，又由于所述半导体衬底表面氧化层对杂质的吸附作用，在一定程度上阻碍了杂质向半导体衬底内部的推进，使得半导体衬底内形成的PN结结深比较浅，即在半导体衬底内形成浅结，从而增强短波响应，提高太阳能电池片的转化效率。

此外，在杂质再分布的过程中，可以通过延长在第二温度条件的下的反应时间，来提高杂质进入半导体衬底内部的深度，从而也可以在半导体衬底内部形成深度要求更高的PN结。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。