[发明专利]一种硅片的磷吸杂工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅片的磷吸杂工艺，特别是涉及太阳能电池制造中的一种硅片的磷参杂工艺，属于光伏技术领域。

背景技术

随着工业化的发展，电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业不仅争相投入巨资，扩大生产，还纷纷建立自己的研发机构，研究和开发新的电池项目，提高产品的质量和转化效率。然而硅片作为基体材料制作太阳能电池硅片存在微缺陷和金属杂质，这些杂质和缺陷在硅禁带中引入多重深能级，成为少数载流子的复合中心，严重影响了太阳电池的光电转换效率。

在单晶硅中，由于杂质与杂质，杂质与缺陷之间的相互作用，重金属杂质或微观缺陷在一定的温度下会发生迁移和再凝聚现象，利用这种现象，在硅片的背面引入机械损伤、缺陷或沉淀某一种薄膜，也可在体内引入缺陷，使重金属杂质从器件的工作区域富集到这些特殊的区域，即称为杂质的吸除，前者称为外吸杂，后者为内吸杂。吸杂技术是减少硅片的加工和器件工艺过程的污染，改善器件的性能的一种非常有效的方法。利用杂质向具有晶格的不完整性的区域聚集的特性引入缺陷形成杂质富集区域，然后将这一层杂质富集的损伤区域去掉，就可打到去除硅片中部分杂质的目的，减少硅片中少数载流子复合中心，提高电池的短路电流，从而提高太阳电池光电转换效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种有效减小重掺杂“死层”，提高电池短波响应，改进电池的Isc和Voc的硅片的磷吸杂工艺。

按照本发明提供的技术方案，一种硅片的磷吸杂工艺，步骤为：

(1)沉积：将制备好绒面的硅片放入扩散炉里，通入氮气、三氯氧磷和氧气，升温进行扩散；该工序分为三个阶段(共分十一步)，每步的时间、温度及各种气体的通入量详细如下：

第一扩散阶段(a～e)：

a、第一步扩散：扩散时间为10～30s，炉口温度为835～855℃，炉中温度为800～820℃，炉尾温度为800～810℃，氮气的通入量为13000～15000mL，三氯氧磷和氧气的通入量均为0mL；

b、第二步扩散：扩散时间为600～800s，炉口温度为800～850℃，炉中温度为800～830℃，炉尾温度为800～810℃，氮气的通入量为13000～15000mL，三氯氧磷和氧气的通入量均为0mL；

c、第三步扩散：扩散时间为150～200s，炉口温度为820～850℃，炉中温度为810～830℃，炉尾温度为810～820℃，氮气的通入量为14000～16000mL，三氯氧磷和氧气的通入量均为0mL；

d、第四步扩散：扩散时间为280～320s，炉口温度为820～850℃，炉中温度为810～830℃，炉尾温度为810～820℃，氮气的通入量为18000～20000mL，三氯氧磷的通入量为0mL，氧气的通入量为800mL；

e、第五步扩散：扩散时间为850～950s，炉口温度为820～850℃，炉中温度为820～830℃，炉尾温度为820～830℃，氮气的通入量为24000～26000mL，三氯氧磷的通入量1800～2200mL，氧气的通入量为1500～2000mL；

第二扩散阶段(f～h)：

f、第六步扩散：扩散时间为550～650s，炉口温度为820～840℃，炉中温度为820～830℃，炉尾温度为820～830℃，氮气的通入量为24000～26000mL，三氯氧磷的通入量0mL，氧气的通入量为0mL；

g、第七步扩散：扩散时间为750～850s，炉口温度为820～840℃，炉中温度为820～830℃，炉尾温度为820～830℃，氮气的通入量为24000～26000mL，三氯氧磷的通入量1800～2200mL，氧气的通入量为1600～2000mL；

h、第八步扩散：扩散时间为300～350s，炉口温度为820～840℃，炉中温度为820～830℃，炉尾温度为820～830℃，氮气的通入量为26000～28000mL，三氯氧磷的通入量0mL，氧气的通入量为0mL；

第三退火阶段(i～k)：

i、第九步扩散：扩散时间为1100～1300s，炉口温度为720～760℃，炉中温度为720～760℃，炉尾温度为720～760℃，氮气的通入量为26000～28000mL，三氯氧磷的通入量0mL，氧气的通入量为0mL；