[发明专利]一种适用于HBC电池的硼扩散方法

说明书

本发明公开了一种适用于HBC电池的硼扩散方法，在推进步骤改成氮气氧气混合推进的方式并增加了推进的时间，可以有效的增加结深且降低表面浓度。而且增加了氮气推进的时间，使得BSG中的B浓度降低，BSG更加容易去除干净。本发明对于N型电池来说，具备优良的正表面掺杂能力，较低的死层和较好的光吸收能力；同时本发明采用水平扩散方式，同时具备较好的单面性，利用重力挤压方式，将硅片背靠背放置于水平槽内，硅片间受上表面硅片重力影响进行挤压，高温受热后形变量很小，有效防止了绕扩的发生，在扩散中也减少B向背面扩散，大幅降低背面绕扩。

技术领域

本发明具体涉及一种适用于HBC电池的硼扩散方法。

背景技术

在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是商业推广范围最大的太阳能电池。光电转换的太阳能电池可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。

P型硅片需要扩散磷元素获得PN结，N型硅片需要扩散硼元素获得PN结。电池片的生产过程中，部分工艺需要在硅片上扩散或者沉积一些元素，形成某种薄层结构。如硼扩散工艺、磷扩散工艺、低压硼扩散工艺、低压磷扩散工艺等。

扩散工艺是制备太阳电池最关键的工序之一。扩散结果的好坏会直接影响到电池效率，而评估扩散好坏的标准就是方阻，表面浓度和结深，对于硼扩散而言在对接触电阻影响不大的情况下，表面浓度越低越好，可以降低表面复合速率，提升开压及电流；较深的结深能增强N型电池正面的场效应，并有利于FF的提升。

目前市面上的硼扩工艺推结的步骤采用单一的高温氧化推进，此种推进方法可以快速降低表面浓度，利用硅与氧气反应生成二氧化硅产生的界面位移，可以析出硅片表面的硼，使得在进行高温推进的同时减少硅中硼的掺杂总量，最终达到低表面浓度的要求。但这样一方面会造成结深较浅，导致正面的场效应减弱；另一方面会增加BSG层中的硼的浓度，造成BSG难清洗，需要增大BSG清洗中HF的浓度及清洗时间，BSG全部去除后才能进行AlOx钝化。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种适用于HBC电池的硼扩散方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种适用于HBC电池的硼扩散方法，包括以下步骤：

(1)进舟：将硅片放置于舟内，进行进舟步骤，进舟时，炉管温度为700-750℃，同时保持2000sccm N₂进行持续吹扫；

(2)升温与检漏：舟进入炉管后进行加热升温，目标温度800-850℃，升温同时抽真空，完成抽空后，关闭真空泵进行真空检漏，检漏要求5mbar/min，完成检漏后，打开真空泵，调节炉管压力，目标真空度为100-500mbar；

(3)预氧化：到达目标温度和目标真空度后，通入2000sccm-10000sccm氧气，进行预氧化，通入时间10-30min；通过预氧化在硅片表面生长一层薄氧化硅，该薄氧化硅起到阻挡层作用，可以防止BCl₃气体分解产生的氯化物对硅片表面造成损伤。

(4)抽空：完成氧化后，将炉管抽空，抽空时间3-10min，目标压力200mabr；

(5)通硼源沉积：通入BCl₃气体和O₂，气体体积比例BCl₃：O₂＝1:1～1:3，通入时间为5-20min；较低的比例会造成BCl₃不能完全和O₂反应，导致过量的BCl₃自分解，大量的单质硼沉积在硅片表面，形成损失层，同时分解的Cl₂极易对硅片表面造成腐蚀，较高的比例会造成BCl₃浓度不足，造成石英炉管内气源分布不均匀，从而导致整管均匀性较差。