[发明专利]一种用于加深硅片PN结深度的扩散方法及硅片

说明书

技术领域

本发明涉及光电生产技术领域，尤其涉及一种用于加深硅片PN结深度的扩散方法及硅片。 

背景技术

太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池，按照应用需求，太阳能电池经过一定的组合，达到一定的额定输出功率和输出的电压的一组光伏电池，叫光伏组件。根据光伏电站大小和规模，由光伏组件可组成各种大小不同的阵列。 

采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结(英语：PN junction)。PN结具有单向导电性，是电子技术中许多元件，例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。 

现有的掺杂工艺，多为一次或者至多两次扩散，主要采用一步扩散后高温推进的方法再进行扩散，从而增加PN结的深度。但是因为扩散的时间较短，PN结的深度不够，方块电阻的均匀性差。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于加深硅片PN结深度的扩散方法，通过至少三次的扩散工序，大大加深了PN结的深度，并提升了电池片的短路电流与开路电压而提高了电池的转换效率。 

还提供了一种硅片，其硅片扩散后的方块电阻具有很好的均匀性。 

为达此目的，本发明采用以下技术方案： 

一种用于加深硅片PN结深度的扩散方法，包括：至少三个与推进相间隔的连续的扩散工序，用于加深PN结的深度。 

具体，包括如下步骤： 

步骤一，低温进舟、初步升温：在初始温度为790-810℃时开始向炉管内推进承载硅片的石英舟，进舟完成后将温度升至805-825℃并在氮氧共存的环境下保温，氮氧的流量分别控制在18100-19100sccm和1950-2050sccm。 

步骤二，扩散：保温后，由氮气携带液态的三氯氧磷以流量为750-850sccm进入炉管，并在氮氧共存且氮氧流量分别为18100-19100sccm和1950-2050sccm的环境中与硅表面发生磷原子扩散进入硅片； 

步骤三，推进：将温度保持在820-840℃，在氮气流量为19500-20500sccm的环境下保温700-1100s； 

步骤四，重复至少一次步骤二和步骤三； 

步骤五，重复步骤二。 

步骤六，降温、退舟：停止通氧，在氮气环境下，将炉内温度降至800-820℃，控制退舟的速度为450-550mm/min。 

其中，所述步骤一中进舟的时间控制在500-600s，所述步骤一中升温的时间控制在350-450s。 

其中，步骤三中，在氮气流量为19800-20200sccm的环境下保温800-1000s。 

其中，步骤六中，降温的时间控制在450-550s，出舟的时间控制在500-600s。 

其中，步骤六中，出舟速度控制在480-510mm/min。 

其中，步骤二中扩散的反应时间为750-850s。 

还提供了一种硅片，采用上述用于加深硅片PN结深度的扩散方法制成。 

本发明的有益效果：通过至少三次的扩散工序，大大加深了PN结的深度，并提升了电池片的短路电流与开路电压而提高了电池的转换效率；将每次扩散的时间均保持一致，将每次推进工序的保温时间均延长至1000s，进一步强化了PN结的深入；使用较小的冲击头即可满足冲击测试对于冲击质量的要求，提高了测试冲击头的使用寿命；提高了硅片扩散后的方块电阻的均匀性。 

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 

一种用于加深硅片PN结深度的扩散方法，包括：至少三个与推进相间隔的扩散工序，用于加深PN结的深度。其中，最后一次扩散后不必再进行推进，进行降温、退舟的生产程序即可。 

具体，一种用于加深硅片PN结深度的扩散方法，包括如下步骤：