一种太阳能电池的双面扩散工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池的双面扩散工艺，该工艺采用的固态杂质源氧化镓，该杂质性能稳定，成分简单，均匀性好，工艺过程工艺简洁，成本低，易与现有生产线和生产设备相兼容。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池的双面扩散工艺
本专利技术涉及光伏
，具体是一种太阳能电池的双面扩散工艺。
技术介绍
传统的晶硅太阳能电池硼扩散(N型硅基体)工艺一般为单面扩散，不需要将扩散杂质的表面面对面放置于载具中，在扩散炉内只对太阳能电池的受光面进行硼扩散以形成发射极，而电池背面重掺杂钝化、双面电池、N型电池等均需要两面扩散进行不同的杂质元素扩散，双面扩散的优点是既可以对非受光面进行吸杂，进而提高电池电压输出，又能两面接收入射光，从而使太阳电池阵列的整体输出功率提高10-30％。目前，采用双面杂质扩散，一般辅助以丝网印刷、液气相两种方式，专利CN201210127523.3采用硼浆，辅助以丝网印刷方式制作，实现背面硼元素重掺杂的单面电池；通过液气相方式有如文献号CN200910034985.9为先后通过惰性气体携带硼源进行液气相扩散。无论是丝网印刷方式，还是气相携源方式，都需要2-4步过程才能完成所需表面的掺杂，过程复杂，不利于产业化。相较于上述两种现有较常见的扩散方式，采用涂层携带杂质元素来制作杂质扩散层，其现有技术中的涂布液等存在不稳定，易发生变性、团聚、沉淀等缺点，且成分复杂，用于扩散工艺成本高，过程复杂，不利于工业化生产和与现有工艺的结合利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种N型太阳能电池的双面扩散工艺，该工艺采用的固态杂质源氧化镓，该杂质性能稳定，成分简单，均匀性好，工艺过程工艺简洁，成本低，易与现有生产线和生产设备相兼容。本专利技术的上述目的是通过以下技术措施来实施来实现的：一种实现N型硅片双面扩散工艺，含以下步骤：一种太阳能电池的双面扩散工艺，它采用固态氧化镓作为杂质源。更优的，双面扩散步骤前还包括一个SiO2氧化层的形成步骤。具体的，本专利技术的双面扩散工艺步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清洗；b)氧化层形成：将步骤a)得到的晶体硅片放入氧化工序的石英管内，反应条件：O2：8～10L/M，H2：12～14L/M，t：50～60min，T：850℃；c)双面扩散：将用于扩散源的氧化镓粉末放入陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚和步骤b)得到的晶体硅片一起装入石英管内，反应条件：T＝1150℃t＝85～95min，N2＝600～700ml/minH2：65～75ml/min，方块电阻：40～50Ω/sq。在一个具体实施例中，双面扩散工艺步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清洗；b)氧化层形成：将步骤a)得到的晶体硅片放入氧化工序的石英管内，反应条件：O2：8L/M，H2：12L/M，t：50min，T：850℃；c)双面扩散：将用于扩散源的氧化镓粉末放入陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚和步骤b)得到的晶体硅片一起装入石英管内，反应条件：T＝1150℃t＝85min，N2＝600ml/minH2：65ml/min，方块电阻：50Ω/sq。在另一个具体实施例中，双面扩散工艺步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清洗；b)氧化层形成：将步骤a)得到的晶体硅片放入氧化工序的石英管内，反应条件：O2：10L/M，H2：14L/M，t：60min，T：850℃；c)双面扩散：将用于扩散源的氧化镓粉末放入陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚和步骤b)得到的晶体硅片一起装入石英管内，反应条件：T＝1150℃t＝95min，N2＝700ml/minH2：75ml/min，方块电阻：40Ω/sq。本专利技术的有益效果：本专利技术的杂质源为固态氧化镓，采用Si/SiO2扩散特点：镓在SiO2层中快速扩散的特性，低镓掺杂和结深的推移是完成低浓度浅结扩散，降低结前杂质梯度，以便提高开压，提高转换效率。本专利技术扩散炉采用的是闭管扩散炉，扩散的均匀性非常好，片内、片间、批间方块电阻匀性达到了±3％范围，且质量特别稳定；高温扩散工艺下炉门的密封效果与可靠性特别好，工艺中尾气完全由尾部集中收集排走，环保效果明显。本专利技术在传统电池工艺增加一道氧化工序，采用氢氧合成的氧化方式，形成一层SiO2氧化层，能够起到一定钝化的效果。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1：一种太阳能电池的双面扩散工艺，步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清洗；b)氧化层形成：将步骤a)得到的晶体硅片放入氧化工序的石英管内，反应条件：O2：8-10L/M(氧气流量，单位升/分钟，下同)，H2：10-12L/M(氢气流量，单位升/分钟，下同)，t：45-50min(持续时间，下同)，T：840-850℃(温度，下同)；c)双面扩散：将用于扩散源的氧化镓粉末放入陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚和步骤b)得到的晶体硅片一起装入石英管内，反应条件：T＝1150℃t＝85min，N2＝600-700ml/min(氮气流量，单位毫升/分钟，下同)H2：50-60ml/min(氢气流量，单位毫升/分钟，下同)，方块电阻：50Ω/sq。使用氧化镓粉末进行双面扩散，在本实施例的反应条件下进行操作，转换效率达20.0％进一步的，本专利技术在传统电池工艺增加一道氧化工序，采用氢氧合成的氧化方式，形成一层SiO2氧化层，能够起到一定钝化的效果。实施例2：一种太阳能电池的双面扩散工艺，步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清洗；b)氧化层形成：将步骤a)得到的晶体硅片放入氧化工序的石英管内，反应条件：O2：10L/M，H2：14L/M，t：60min，T：850℃；c)双面扩散：将用于扩散源的氧化镓粉末放入陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚和步骤b)得到的晶体硅片一起装入石英管内，反应条件：T＝1150℃t＝95min，N2＝700ml/minH2：75ml/min，方块电阻：40Ω/sq。使用氧化镓粉末进行双面扩散，在本实施例的反应条件下进行操作，转换效率达20.0％。实施例3：一种太阳能电池的双面扩散工艺，步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清洗；b)氧化层形成：将步骤a)得到的晶体硅片放入氧化工序的石英管内，反应条件：O2：9L/M，H2：13L/M，t：55min，T：850℃；c)双面扩散：将用于扩散源的氧化镓粉末放入陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚和步骤b)得到的晶体硅片一起装入石英管内，反应条件：T＝1150℃t＝90min，N2＝650ml/minH2：70ml/min，方块电阻：45Ω/sq。使用氧化镓粉末进行双面扩散，在本实施例的反应条件下进行操作，转换效率达20.0％。以上实施例仅用于说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池的双面扩散工艺，其特征在于它采用固态氧化镓作为杂质源。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的双面扩散工艺，其特征在于它采用固态氧化镓作为杂质源。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池的双面扩散工艺，其特征在于双面扩散步骤前还包括一个SiO2氧化层的形成步骤。3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池的双面扩散工艺，其特征在于其步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清洗；b)氧化层形成：将步骤a)得到的晶体硅片放入氧化工序的石英管内，反应条件：O2：8～10L/M，H2：12～14L/M，t：50～60min，T：850℃；c)双面扩散：将用于扩散源的氧化镓粉末放入陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚和步骤b)得到的晶体硅片一起装入石英管内，反应条件：T＝1150℃t＝85～95min，N2＝600～700ml/minH2：65～75ml/min，方块电阻：40～50Ω/sq。4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池的双面扩散工艺，其特征在于其步骤为：a)晶体硅片预处理：选取N型晶体硅片，将晶体硅片制绒后清...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊华，王丹萍，蒋志强，徐建，钱明明，彭彪，
申请(专利权)人：东方环晟光伏江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32