[发明专利]一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺

说明书

本发明涉及一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺，包括如下步骤：（1）进炉；（2）低温氧化；（3）低温气体反应沉积；（4）升温杂质再分布；（5）高温气体反应沉积；（6）降温杂质再分布；（7）低温气体反应沉积；（8）低温杂质再分布；（9）出炉。本发明可提高电池片的光电转化率，缩短生产时间，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及一种扩散工艺，尤其涉及一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺，属于太阳能电池加工工艺技术领域。

背景技术

太阳能电池生产过程中，扩散阶段形成的PN结被称为太阳能电池的心脏，PN结方块电阻的大小对电池性能有着重要的影响，现有太阳能电池的方块电阻大多为50Ω-60Ω，这是为了保证在丝网印刷时，电极栅线和电池片之间形成良好的欧姆接触。但是重掺杂的情况使载流子发生严重的复合，导致短路电流和开路电压较小。因此，如果能够保证电池有良好的欧姆接触，又可以提高电池的短路电流和开路电压，将大大改善太阳能电池的效率。

以往的研究表明，在未改变其他工艺参数的条件下，当发射极方块电阻升高时，短路电流持续上升，开路电压在方阻接近70Ω时接近饱和，而填充因子(Fill Factor, FF)则因串联电阻的增加呈下降趋势。器件的效率在70Ω左右时也达到最高。

因此，调试高方阻已成为目前的发展趋势，由于其具有较低的表面杂质浓度，有效降低了表面的杂质复合中心，提高了表面少子的存活率，同时增加短波的响应，如此有效地增加了短路电流（ISC）和开路电压（VOC），从而达到提高电池效率的目的。而传统的一次扩散制结工艺，如图1所示，其过程为：进炉→恒温氧化→恒温气体反应沉淀→恒温杂质再分布→吸杂→出炉；该一次扩散制结工艺，方阻均匀性不易控制，时间冗长，前表面死层浓度较高，整体VOC 不高。再者，该过程很容易导致表面杂质浓度过高，过高的表面杂质浓度会造成“死层”。光在“死层”中发出的光生载流子都无谓地复合掉，导致效率下降。

发明内容

本发明为了克服现有技术中扩散工艺存在的方阻均匀性不易控制、时间冗长、前表面死层浓度较高，整体VOC 不高的技术问题，提供一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺，提高电池片方阻及光电转换效率。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺，包括如下步骤：

（1）进炉；

（2）低温氧化；

（3） 低温气体反应沉积；

（4） 升温杂质再分布；

（5） 高温气体反应沉积；

（6） 降温杂质再分布；

（7） 低温气体反应沉积；

（8） 低温杂质再分布；

（9）出炉。

进一步地，所述步骤（1）的过程为：将硅片放入扩散炉中，将温度维持在750-800℃，通入流量为6000-8000sccm（标准毫升/分钟）的氮气，持续时间为10-20min。

进一步地，所述步骤（2）的过程为：将温度维持在750-800℃，通入流量为6000-8000sccm的氮气以及流量为1000-2000sccm的干氧，持续时间为5-10min。

进一步地，所述步骤（3）的过程为：将温度维持在750-800℃，通入流量为6000-8000sccm的氮气、流量为500-1000sccm的干氧以及流量为500-1000sccm的较低浓度的小氮，持续时间为5-15min。

进一步地，所述步骤（4）的过程为：将温度上升至800-850℃，通入流量为6000-8000sccm的氮气，持续时间为10-20min。