[发明专利]N型多晶硅晶体及其制造方法与N型多晶硅晶片

说明书

本发明提供一种N型多晶硅晶体及其制造方法与N型多晶硅晶片。所述N型多晶硅晶体具有一电阻率斜率与一缺陷面积占比的斜率。在坐标横轴单位为固化分率以及坐标纵轴单位为欧姆·厘米(Ω·cm)时，在固化分率为0.25～0.8的电阻率斜率为0至‑1.8。在坐标横轴单位为固化分率以及坐标纵轴单位为缺陷面积占比(％)时，在固化分率为0.4～0.8的所述缺陷面积占比的斜率小于2.5。

技术领域

本发明是涉及一种N型多晶硅长晶技术，尤其涉及一种N型多晶硅晶体及其制造方法与N型多晶硅晶片。

背景技术

太阳能电池是一种通过吸收太阳光并利用光伏效应进行光电转换以产生电能的光电元件。目前太阳能电池的材料大部分都是以硅材为主，如单晶硅、多晶硅或非晶硅。

以多晶硅作为太阳能电池的原材，在成本上比现有的拉晶法(CZ method)以及浮动区域法(FZ method)所制造的单晶硅相对地便宜许多。

一般多晶硅长晶是以铸造为主，且应用于太阳能电池的多属P型多晶硅。但是，P型多晶硅因转换效率较低，难与单晶匹敌并维持多晶的市场占有率，因此亟需开发转换效率明显较高的N型多晶硅。

然而，目前的N型多晶硅晶碇电阻分布较广泛，导致生产良率低的问题。

发明内容

本发明提供一种N型多晶硅晶体，其电阻分布均匀且晶体品质优良。

本发明另提供一种N型多晶硅晶片，具有较长的少数载流子寿命。

本发明再提供一种N型多晶硅晶体的制造方法，能制作出电阻分布均匀且品质优良的晶体。

本发明的N型多晶硅晶体具有一电阻率斜率与一缺陷面积占比的斜率。在坐标横轴单位为固化分率以及坐标纵轴单位为欧姆·厘米(Ω·cm)时，在固化分率为0.25～0.8的电阻率斜率为0至-1.8。在坐标横轴单位为固化分率以及坐标纵轴单位为缺陷面积占比(％)时，在固化分率为0.4～0.8的所述缺陷面积占比的斜率小于2.5。

在本发明的一实施例中，上述N型多晶硅晶体以μ-PCD(MicrowavePhotoconductivity Decay)方法量测的少数载流子寿命(lifetime)的平均值大于20μs。

在本发明的一实施例中，上述N型多晶硅晶体掺有镓和磷，且镓的掺杂量例如在0.3ppma～3ppma、磷的掺杂量例如在0.02ppma～0.2ppma以及镓和磷的原子比例如在10～20之间。

在本发明的一实施例中，上述N型多晶硅晶体包括晶碇(ingot)、晶棒(brick)或晶片(wafer)。

在本发明的一实施例中，上述N型多晶硅晶体的晶向至少包括{111}、{112}、{113}、{315}与{115}。

在本发明的一实施例中，在固化分率为0.4～0.8的上述N型多晶硅晶体的缺陷面积占比小于2％。

在本发明的一实施例中，在上述N型多晶硅晶体的氧含量大于或等于5ppma的范围，其对应位置的碳含量大于或等于4ppma。

在本发明的一实施例中，上述N型多晶硅晶体包括多个硅晶粒，沿一长晶方向成长，其中在所述长晶方向上硅晶粒的平均晶粒尺寸与N型多晶硅晶体的电阻率具有相反的变化趋势。

上述的在本发明的一实施例中，上述平均晶粒尺寸可小于等于1.3cm。

本发明的N型多晶硅晶片是以上述N型多晶硅晶体切片得到的，以μ-PCD(Microwave Photoconductivity Decay)方法量测的少数载流子寿命的平均值为2μs～5μs。