一种二次扩散的选择性发射极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种二次扩散的选择性发射极及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)对选择性发射极进行一次恒温氧化，一次通入磷源后进行一次扩散推进，得到首次扩散的硅片；(2)用HF溶液对步骤(1)得到的首次扩散的硅片进行洗涤，得到去磷硅玻璃后的硅片，对所述去磷硅玻璃后的硅片进行二次恒温氧化，二次通入磷源，得到二次扩散产品；(3)对二次扩散产品经激光掺杂及刻蚀后，得到了低表面浓度的选择性发射极产品。本发明专利技术所述方法优化了因目前激光掺杂工艺的导入，扩散工序需要大量的磷源沉积于电池表面的问题，既可以匹配目前主流的激光掺杂工艺又可以达到低表面浓度从而得到更高开压和效率的选择性发射极。到更高开压和效率的选择性发射极。到更高开压和效率的选择性发射极。

【技术实现步骤摘要】
一种二次扩散的选择性发射极及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于晶体硅太阳能电池
，涉及一种二次扩散的选择性发射极及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]晶硅太阳电池技术迭代是推动行业发展的主要动力，近两年来，PERC电池由于转换效率上的优势，在光伏领域被广泛推广。而选择性发射极(简称SE)的工艺是在PERC电池上的进一步效率提升，推动电池进入PERC+时代。
[0003]CN110164759A公开了一种区域性分层沉积扩散工艺，包括以下步骤：(1)硅片预处理；(2)预氧化；(3)低温低浓度磷源沉积；(4)高温中浓度磷源沉积；(5)形成PN结；(6)低温高浓度磷源沉积；(7)冷却，推出石英舟，将硅片取出。采用常规PERC工艺基础上叠加降温沉积形成磷硅玻璃层方式，实现高方阻、磷硅玻璃层高磷源的目的，但仍然存在硅片表面磷浓度偏高、PN结较浅，导致电池转换效率偏低的问题。
[0004]CN110190153A公开了一种高效选择性发射极太阳能电池扩散工艺，包括：进舟
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升温
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恒温
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氧化
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沉积1
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推进1
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沉积2
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推进2
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氧化
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沉积3
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升温
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降温
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沉积4
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降温
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取舟。其所述工艺中增加高温后氧化，低温后沉积步骤结束后继续升温保持一定的高温条件下激活磷源，随后降温氧化沉积吸杂富磷，其所述方法采用三段式沉积推进，再降温沉积来提升磷硅玻璃层中磷含量，该工艺基本达到高结深、高方阻要求，提升了短波相应；但仍然存在四步沉积在较高温度下进行，会有部分PSG中磷进入硅片，降低表面磷浓度；影响少子寿命，导致开路电压和短路电流低的问题。
[0005]上述方案存在有制得极片的转换效率偏低或开路电压和短路电流低的问题，因此，开发一种转换效率高且开路电压和短路电流高的选择性发射极是十分必要的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种二次扩散的选择性发射极及其制备方法和应用，通过低浓度磷源扩散、高温推进
→
去磷硅玻璃
→
低温通高浓度磷源沉积、退火
→
激光掺杂
→
刻蚀，既保证了受光区域良好的扩散效果、又能较好的控制印刷区域较低的方阻和导电性，从而达到使电池片效率提升最佳的目的。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种二次扩散的选择性发射极的制备方法，所述制备包括以下步骤：
[0009](1)对硅片进行一次恒温氧化处理，一次通入磷源后进行一次扩散推进，得到首次扩散的硅片；
[0010](2)用HF溶液对步骤(1)得到的首次扩散的硅片进行洗涤，得到去磷硅玻璃后的硅片，对所述去磷硅玻璃后的硅片进行二次恒温氧化处理，二次通入磷源，得到二次通源产品；
[0011](3)对步骤(2)所述二次通源产品经激光掺杂及刻蚀后，得到二次扩散的选择性发射极；
[0012]其中，二次通入磷源的速度大于一次通入磷源的速度；
[0013]其中，二次通入磷源的温度低于一次通入磷源的温度。
[0014]本专利技术通过首轮低浓度磷源扩散、高温推进，经过去磷硅玻璃之后，进行第二轮通高浓度磷源沉积、退火，最后再激光掺杂、刻蚀，既保证了受光区域良好的扩散效果、又能较好的控制印刷区域较低的方阻和导电性，从而进一步提高太阳电池的转换效率。
[0015]步骤(1)的特点是高温推进，低表面浓度磷源，下降表面的死层，步骤(2)的特点是采用低温沉积，低温的过程中，在电池表面沉积激光掺杂所需要的磷源，但不发生推进，对步骤(1)的PN结构不发生变化。
[0016]优选地，步骤(1)所述一次恒温氧化处理之前进行抽真空处理。
[0017]优选地，所述一次恒温氧化处理的温度为780～800℃，例如：780℃、785℃、790℃、795℃或800℃等。
[0018]优选地，所述一次恒温氧化处理的时间为5～15min，例如：5min、8min、10min、12min或15min等。
[0019]优选地，所述一次恒温氧化处理的压力为100～200mbar，例如：100mbar、120mbar、140mbar、180mbar或200mbar等。
[0020]优选地，所述一次恒温氧化处理中通入氧气的速度为500～4000sccm，例如：500sccm、800sccm、1000sccm、2000sccm、3000sccm或4000sccm等。
[0021]优选地，步骤(1)所述一次通入磷源的温度为790～820℃，例如：790℃、795℃、800℃、810℃或820℃等。
[0022]优选地，所述一次通入磷源的速度为500～1000sccm，例如：500sccm、600sccm、700sccm、800sccm、900sccm或1000sccm等。
[0023]优选地，所述一次通入磷源的时间为5～10min，例如：5min、6min、7min、8min或10min等。
[0024]优选地，所述一次通入磷源的压力为100～200mbar，例如：100mbar、120mbar、140mbar、180mbar或200mbar等。
[0025]优选地，所述一次通入磷源的磷源包括携带POCl3源的小氮。
[0026]优选地，所述一次通入磷源的同时通入氧气。
[0027]优选地，所述通入氧气的速度为500～4000sccm，例如：500sccm、800sccm、1000sccm、2000sccm、3000sccm或4000sccm等。
[0028]优选地，步骤(1)所述一次扩散推进的温度为830～870℃，例如：830℃、840℃、850℃、860℃或870℃等。
[0029]优选地，所述一次扩散推进的时间为10～20min，例如：10min、12min、14min、16min、18min或20min等。
[0030]优选地，步骤(1)所述一次扩散推进之后，步骤(2)所述洗涤之前对首次扩散的硅片进行降温、回压及测量，得到首次扩散合格的硅片。
[0031]优选地，所述降温的温度为680℃以下。
[0032]优选地，所述回压的压力为常压。
[0033]优选地，所述测量为将完成首次扩散的硅片按温区各取1片测量方块电阻。
[0034]优选地，所述测量的标准为方块电阻为90～150Ω，例如：90Ω、110Ω、130Ω、140Ω或150Ω等。
[0035]优选地，步骤(2)所述HF溶液的质量浓度为5～20％，例如：5％、10％、12％、15％或20％等。
[0036]首次扩散保留了低表面浓度带来的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次扩散的选择性发射极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)对硅片进行一次恒温氧化处理，一次通入磷源后进行一次扩散推进，得到首次扩散的硅片；(2)用HF溶液对步骤(1)得到的首次扩散的硅片进行洗涤，得到去磷硅玻璃后的硅片，对所述去磷硅玻璃后的硅片进行二次恒温氧化处理，二次通入磷源，得到二次通源产品；(3)对步骤(2)所述二次通源产品经激光掺杂及刻蚀后，得到二次扩散的选择性发射极；其中，二次通入磷源的速度大于一次通入磷源的速度；其中，二次通入磷源的温度低于一次通入磷源的温度。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一次恒温氧化处理之前进行抽真空处理；优选地，所述一次恒温氧化处理的温度为780～800℃；优选地，所述一次恒温氧化处理的时间为5～15min；优选地，所述一次恒温氧化处理的压力为100～200mbar；优选地，所述一次恒温氧化处理中通入氧气的速度为500～4000sccm。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一次通入磷源的温度为790～820℃；优选地，所述一次通入磷源的速度为500～1000sccm；优选地，所述一次通入磷源的时间为5～10min；优选地，所述一次通入磷源的压力为100～200mbar；优选地，所述一次通入磷源的磷源包括携带POCl3源的小氮；优选地，所述一次通入磷源的同时通入氧气；优选地，所述通入氧气的速度为500～4000sccm。优选地，所述一次扩散推进的温度为830～870℃；优选地，所述一次扩散推进的时间为10～20min。4.如权利要求1
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3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一次扩散推进之后，步骤(2)所述洗涤之前对首次扩散的硅片进行降温、回压及测量，得到首次扩散合格的硅片；优选地，所述降温的温度为680℃以下；优选地，所述回压的压力为常压；优选地，所述测量为将完成首次扩散的硅片按温区各取1片测量方块电阻；优选地，所述测量的标准为方块电阻为90～150Ω。5.如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：贾松燕，何悦，任永伟，任勇，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：