[发明专利]一种选择性发射极太阳能电池的扩散工艺方法

说明书

本发明提供了一种选择性发射极太阳能电池的扩散工艺方法，所述方法包括：将前处理后的硅片置于扩散设备中，抽真空后升温，通入氧气进行预氧化；然后升温，通入氧气和携磷源载气，沉积磷源；停止通气，继续升温后维持恒温，进行无源推进处理；然后降温，再次通气后沉积磷源；停止通入携磷源载气进行二次氧化，然后通气再次沉积磷源，得到扩散处理后的硅片。本发明通过对硅片扩散工艺的改进，通过对制备PN结前后磷源沉积浓度的控制，优化表面掺杂浓度和结深，改善蓝光响应，减少硅片内部缺陷；所述方法通过二次氧化能够为后续激光掺杂提供磷源，改善硅片表面沉积磷源浓度的一致性，有助于激光掺杂后方阻降幅的提高，从而提升光电转换效率。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种选择性发射极太阳能电池的扩散工艺方法。

背景技术

随着光伏行业的快速发展，太阳能光伏市场的应用将呈现宽领域、多样化的趋势，适应各种需求的光伏产品将不断问世，太阳能电池及光伏系统的成本持续下降，仍将是光伏产业发展的主题以及推动力，从硅料到组件以及配套部件等均将面临快速降价的市场压力，太阳能电池将不断向高效率、低成本方向发展。

近年来，随着太阳能电池技术的发展，新型电池不断出现，如SE电池、PERC电池以及PERC+SE电池等，与常规太阳能电池相比，SE电池的工艺流程是在扩散工序后增加激光掺杂工序，以扩散工序产生的磷源作为掺杂源，利用激光的热效应局部熔断硅片，利用高温将PN结外的磷源注入硅片表层，从而在局部形成高掺杂区域，因此扩散工序作为激光掺杂工序的前置工序，也为选择性掺杂提供了必需的磷源，但目前的扩散工序制备PN结过程中，仍然存在硅片表面磷源浓度不均匀，造成激光掺杂后方阻降幅不一致的问题，影响光电转换效率的提高。

CN 102270701A公开了一种选择性发射极晶硅太阳能电池的一次性扩散工艺，其工艺步骤包括在硅片上印刷硅墨；向扩散炉内通入氧气，使所述硅片以及所述硅墨的表面均形成二氧化硅层；向所述扩散炉内通入三氯氧磷进行扩散，使印刷有所述硅墨的区域形成重掺杂区，在所述硅片上未印刷所述硅墨的区域形成浅掺杂区。该扩散工艺对硅片不同区域的扩散程度不同，但并未考虑后续激光掺杂时磷源的需求，只依靠之前扩散的磷源进行掺杂，容易造成发射级区域掺杂浓度不一致，且容易产生内部缺陷，造成载流子结合损耗。

CN 103050581A公开了一种激光掺杂选择性发射结的扩散工艺，包括以下步骤：将硅片表面进行清洗并作织构化处理；将扩散炉升温至750～800℃，将所述硅片放于石英舟上推入扩散炉内；对硅片表面进行氧化预处理，然后通入携带POCl₃的氮气进行磷源的沉积，沉积时间为10～40min；停止携带POCl₃的氮气的通入，并将扩散炉内的温度升至800～900℃，对硅片作无源推进处理；向扩散炉内再次通入携带POCl₃的氮气进行磷源的沉积；停止携带POCl₃的氮气的通入，对所述硅片进行氮气吹扫；扩散结束后出舟，取出硅片。该方法虽然在一定程度上能够降低硅片表面的掺杂浓度，降低表面复合，但仍然存在硅片表面磷源浓度不一致，无源推进后沉积的磷源会加重硅片表面的磷源浓度，影响到方阻均匀性。

综上所述，对于激光掺杂选择性发射极电池的制备，还需要对其扩散工艺进行改进，以适应激光掺杂时对磷源的需要，使激光掺杂后选择性发射极的方阻下降幅度一致性更好。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种选择性发射极太阳能电池的扩散工艺方法，所述扩散工艺方法通过对硅片扩散工艺步骤的改进，在制备PN结后再次形成氧化层并沉积磷源，能够为后续激光掺杂提供磷源，优化硅片的表面掺杂浓度和PN结深度，并提高激光掺杂后方阻下降幅度的一致性，提高太阳能电池的光电转换效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种选择性发射极太阳能电池的扩散工艺方法，所述方法包括以下步骤：