一种制备太阳能电池的扩散工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种制备太阳能电池的扩散工艺，在不同压力状态下多次扩散，以制备多层PN结结构。通过控制压力的变化进行多次扩散，可以控制掺杂元素的掺杂浓度，制备多层PN结结构，该扩散工艺既可以增加PN结内建电场强度，提高开路电压，多层PN结结构的表层N++区或P++区还可以和正银栅线间形成很好的欧姆接触，从而提升电池转换效率。通过控制压力的方法制备多层PN结结构，可以避免扩散温度过高，从而避免掺杂元素的掺杂量过多、结深过深、硅片损坏等问题，提高太阳能电池的转换效率及质量。

A diffusion process for the preparation of solar cells

The invention discloses a diffusion process for preparing a solar cell, which is diffused many times under different pressure states to prepare a multilayer PN junction structure. Many changes through the control of pressure diffusion, doping concentration can control the doping elements, preparing multilayer PN junction structure, the diffusion process can increase PN junction built-in electric field strength, improve the open circuit voltage, good ohmic contact formed multilayer PN junction structure of the surface area or N++ P++ area can also be positive and silver grid line. To improve the conversion efficiency of solar cell. The multilayer PN junction structure can be prepared by controlling the pressure, which can avoid the excessive diffusion temperature, so as to avoid excessive doping elements, deep depth and wafer damage, and improve the conversion efficiency and quality of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种制备太阳能电池的扩散工艺
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种制备太阳能电池的扩散工艺。
技术介绍
太阳能电池的制备过程中，硅片需要依次经过制绒、扩散、刻蚀、镀膜以及印刷等工序。扩散工艺即硅片以石英舟为载体放入扩散炉中，在一定温度下，向扩散炉内通入氮气和掺杂元素，以使硅片的表面扩散沉积PN结。根据硅片的类型不同，掺杂元素也不同。当硅片为P型硅片时，通入的掺杂元素为磷，磷源与P型硅片反应得到磷原子；当硅片为N型硅片时，通入的掺杂元素为硼，硼源与N型硅片反应得到硼原子。在扩散过程中，可以通过控制PN结内掺杂元素浓度的变化，使硅片表面沉积成多层PN结结构，多层PN结结构形成较大的掺杂元素浓度差，有助于光生载流子的分离，提高PN结内建电压。现有的扩散工艺中，一般通过控制温度梯度的方法制备多层PN结结构，在不同的温度条件下进行多次扩散，且扩散温度由低到高依次进行扩散。但这种扩散方法需要逐次提高扩散温度，由于扩散本身需要的温度较高，一般为780℃-800℃，进一步提高扩散温度后，容易造成扩散温度过高，从而导致掺杂元素的掺杂量过多和结深过深等问题，影响太阳能电池的转换效率；此外，过高的扩散温度也会对硅片造成损伤，影响扩散后硅片少子的寿命，不利于提高太阳能电池片的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种制备太阳能电池的扩散工艺，通过控制压力的变化进行多次扩散，制备多层PN结结构，避免扩散温度过高，提高太阳能电池的转换效率及质量。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种制备太阳能电池片的扩散工艺，在不同压力状态下多次扩散，以制备多层PN结结构。其中，多次扩散过程中，扩散炉内的压力由常压起逐次降低。其中，多次扩散过程中，通入的氮气和掺杂元素的流量均逐次减小，所述掺杂元素为磷或硼。其中，扩散的次数为三次，且三次扩散过程中，扩散炉内的压力依次为900-1100mbar、400-600mbar、40-60mbar。例如第一次扩散的压力可以选取为900mbar、910mbar、920mbar、930mbar、940mbar、950mbar、960mbar、970mbar、980mbar、990mbar、1000mbar、1010mbar、1020mbar、1030mbar、1040mbar、1050mbar、1060mbar、1070mbar、1080mbar、1090mbar、1100mbar；第二次扩散的压力可以选取为400mbar、410mbar、420mbar、430mbar、440mbar、450mbar、460mbar、470mbar、480mbar、490mbar、500mbar、510mbar、520mbar、530mbar、540mbar、550mbar、560mbar、570mbar、580mbar、590mbar、600mbar；第三次扩散的压力可以选取为40mbar、50mbar、60mbar等。其中，三次扩散时，通入的氮气的流量依次为7000-9000sccm、1000-3000sccm、100-300sccm，通入的掺杂元素的流量依次为300-500sccm、100-300sccm、90-110sccm。例如第一次扩散时通入的氮气的流量可以为7000sccm、7100sccm、7200sccm、7300sccm、7400sccm、7500sccm、7600sccm、7700sccm、7800sccm、7900sccm、8000sccm、8100sccm、8200sccm、8300sccm、8400sccm、8500sccm、8600sccm、8700sccm、8800sccm、8900sccm、9000sccm；第二次扩散时通入的氮气的流量可以为1000sccm、1100sccm、1200sccm、1300sccm、1400sccm、1500sccm、1600sccm、1700sccm、1800sccm、1900sccm、2000sccm、2100sccm、2200sccm、2300sccm、2400sccm、2500sccm、2600sccm、2700sccm、2800sccm、2900sccm、3000sccm；第三次扩散时通入的氮气的流量可以为100sccm、150sccm、200sccm、250sccm、300sccm。第一次扩散时通入的掺杂元素的流量可以为300sccm、350sccm、400sccm、450sccm、500sccm；第二次扩散时通入的掺杂元素的流量可以为100sccm、150sccm、200sccm、250sccm、300sccm；第三次扩散时通入的掺杂元素的流量可以为90sccm、95sccm、100sccm、105sccm、110sccm。其中，三次扩散时，通入的氧气的流量依次为300-500sccm、100-300sccm、90-110sccm。例如第一次扩散时，通入氧气的流量可以为300sccm、350sccm、400sccm、450sccm、500sccm；第二次扩散时通入的氧气的流量可以为100sccm、150sccm、200sccm、250sccm、300sccm；第三次扩散时通入的氧气的流量可以为90sccm、95sccm、100sccm、105sccm、110sccm。其中，每次扩散的时间为300-500s。例如，每次扩散的时间可以为300s、350s、400s、450s、500s。其中，扩散前，将硅片放置于石英舟中，并将石英舟放入扩散炉内，升高扩散炉内的温度至扩散温度，通入氧气，以使硅片表面氧化。其中，当通入的掺杂元素为磷时，所述扩散温度为780-800℃。例如，扩散温度可以选取为780℃、790℃、800℃；当通入的掺杂元素为硼时，所述扩散温度为980-1000℃。例如，扩散温度可以选取为980℃、990℃、1000℃其中，多次扩散完成后，硅片依次经过升温推结和降温退火工序。有益效果：本专利技术提供了一种制备太阳能电池的扩散工艺，通过控制压力的变化进行多次扩散，可以控制掺杂元素掺杂的浓度，制备多层PN结结构。该扩散工艺既可以增加PN结内建电场强度，提高开路电压，多层PN结结构的表层N++区或P++区还可以和正银栅线间形成很好的欧姆接触，从而提升电池转换效率。通过控制压力的方法制备多层PN结结构，可以避免扩散温度过高，从而避免掺杂元素的掺杂量过多、结深过深、硅片损坏等问题，提高太阳能电池的转换效率及质量。附图说明图1是本专利技术提供的制备太阳能电池的扩散工艺的流程图；图2是具备多层PN结结构的硅片(掺杂元素为磷)的结构示意图。其中：1、硅片；11、N区；12、N+区；13、N++区。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1-图2所示，本专利技术提供了一种制备太阳能电池的扩散工艺，在不同压力状态下多次扩散，以制备多层PN结结构。通过控制压力的变化进行多次扩散，可以控制掺杂元素的掺杂的浓度，制备多层PN结结构，该扩散工艺既可以增加PN结内建电场强度，提高开路电压，多层PN结结构的表层N++区13或P++区还可以和正银栅线间形成很好的欧姆接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备太阳能电池片的扩散工艺，其特征在于，在不同压力状态下多次扩散，以制备多层PN结结构。

【技术特征摘要】
1.一种制备太阳能电池片的扩散工艺，其特征在于，在不同压力状态下多次扩散，以制备多层PN结结构。2.如权利要求1所述的扩散工艺，其特征在于，多次扩散过程中，扩散炉内的压力由常压起逐次降低。3.如权利要求2所述的扩散工艺，其特征在于，多次扩散过程中，通入的氮气和掺杂元素的流量均逐次减小。4.如权利要求1-3任一项所述的扩散工艺，其特征在于，扩散的次数为三次，且三次扩散过程中，扩散炉内的压力依次为900-1100mbar、400-600mbar、40-60mbar。5.如权利要求4所述的扩散工艺，其特征在于，三次扩散时，通入的氮气的流量依次为7000-9000sccm、1000-3000sccm、100-300sccm，通入的掺杂元素的流量依次为300-500sccm、100-300...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，费正洪，党继东，
申请(专利权)人：苏州阿特斯阳光电力科技有限公司，盐城阿特斯协鑫阳光电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32