一种提升硅片转换效率的预处理方法技术

本发明专利技术提供一种提升硅片转换效率的预处理方法，包括：去除硅片表面的损伤层；对去除损伤层的所述硅片的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在所述P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；将硼扩散后的所述硅片置入氧化炉中，向所述氧化炉内通入氧气，在所述硼硅玻璃层表面形成一氧化层；去除所述氧化层和所述硼硅玻璃层，保留所述P+掺杂层，预处理完成。本发明专利技术的有益效果是在掺镓硅片的正表面进行硼扩散，使得硼元素掺杂至高电阻率的掺杂硅片表面，形成了硼镓共掺的状态，增加了硅片整体的杂质浓度，因硅片电阻率的大小与杂质浓度成反比，故可以大大降低硅片的电阻率，从而在后续的生产工艺中，提升电池片电流，进而提升电池片的转换效率。换效率。换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提升硅片转换效率的预处理方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池片制备
，尤其是涉及一种提升硅片转换效率的预处理方法。

技术介绍

[0002]目前，光伏领域使用的硅片种类很多，但是控制硅片电阻率的方法大部分是通过晶体拉制过程中的工艺来限制电阻率的波动，电阻率大会使得硅片的转换效率差，而拉至一次晶体便能得到很多硅片，不能因为电阻率原因而将所有硅片直接废弃。
[0003]为了进一步降低晶硅电池产品的光衰值，各电池厂家纷纷导入使用掺镓硅片，但因镓的分凝系数较低，会导致单晶硅片的电阻率分布范围较大，而高电阻率的掺镓硅片，又会对电池片的转换效率产生极大的负面影响，从而一定程度上降低了掺镓硅片的经济性。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是提供一种提升硅片转换效率的预处理方法，有效的解决掺杂硅片中镓的分凝系数较低，会导致单晶硅片的电阻率分布范围较大，而高电阻率的掺镓硅片，又会对电池片的转换效率产生极大的负面影响，从而一定程度上降低了掺镓硅片的经济性的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种提升硅片转换效率的预处理方法，包括：
[0006]去除硅片表面的损伤层；
[0007]对去除损伤层的所述硅片的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在所述P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；
[0008]将硼扩散后的所述硅片置入氧化炉中，向所述氧化炉内通入氧气，在所述硼硅玻璃层表面形成一氧化层；
[0009]去除所述氧化层和所述硼硅玻璃层，保留所述P+掺杂层，预处理完成。
[0010]优选地，所述硅片包括掺镓硅片。
[0011]优选地，去除硅片表面的损伤层过程中，采用第一腐蚀液对所述硅片表面进行腐蚀，来去除所述硅片正表面以及背表面的损伤层，其中，
[0012]所述第一腐蚀液采用NaOH，浓度范围为1.2
‑
1.4％，腐蚀时间为 120
‑
140s。
[0013]优选地，对所述硅片的正表面进行硼扩散处理中，硼源采用三溴化硼或者三氯化硼，扩散温度为750
‑
1100℃，扩散时间为7200
‑
9600s。
[0014]优选地，对所述硅片的正表面进行硼扩散处理的阶段包括：
[0015]第一升温阶段：在硼扩散设备中通入所述硼源，随后升温至第一温度，所述第一温度为800
‑
900℃，第一升温时间为1000
‑
1400s；
[0016]沉积阶段：保持所述第一温度不变，所述硼源沉积在所述硅片正表面，沉积时间为1900
‑
2300s；
[0017]第二升温阶段：待所述硼源沉积后，再次升温值第二温度，所述第二温度为900
‑
1100℃，第二升温时间为700
‑
1100s；
[0018]推进阶段：保持所述第二温度不变，硼元素推进至所述硅片内部，推进时间为700
‑
1100s；
[0019]第一降温阶段：待所述硼元素推进完成后，降温至第三温度，所述第三温度为820
‑
900℃，第三降温时间为1300
‑
1700s；
[0020]第二降温阶段：待第一降温阶段结束后，再次降温至第四温度，所述第四温度为750
‑
850℃，第四降温时间为1600
‑
2000s。
[0021]优选地，推进阶段中，所述硼元素推进至所述硅片的深度为0.8
‑
1.2μm。
[0022]优选地，将硼扩散后的所述硅片置入氧化炉中，向所述氧化炉内通入氧气，在所述硼硅玻璃层表面形成一氧化层的过程中，氧化温度为700
‑
900℃，氧化时间为60
‑
90min。
[0023]优选地，所述氧化层的厚度为10
‑
30nm。
[0024]优选地，去除所述氧化层和所述硼硅玻璃层的步骤中，采用第二腐蚀液对所述氧化层和所述硼硅玻璃层进行腐蚀，其中，
[0025]所述第二腐蚀液为HF，浓度范围为45
‑
55％，腐蚀时间为20
‑
30min，最终保留所述P+掺杂层，预处理完成。
[0026]采用上述技术方案，在掺镓硅片的正表面进行硼扩散，使得硼元素掺杂至高电阻率的掺杂硅片表面，形成了硼镓共掺的状态，增加了硅片整体的杂质浓度，使得硅片内的杂质浓度提升至10
13
/cm2，因硅片电阻率的大小与杂质浓度成反比，故可以大大降低硅片的电阻率，从而在后续的生产工艺中，提升电池片电流，进而提升电池片的转换效率。
[0027]采用上述技术方案，硼扩散完成后，通过氧化炉，将硅片表面的杂质元素，氧化吸附进氧化层中，从而通过后续去氧化层和硼硅玻璃层的工序，将带有杂质元素的氧化层去除，进而起到进一步去除硅片杂质的目的，为后续电池片效率的进一步提升，提供助力。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例一种提升硅片转换效率的预处理方法流程图
具体实施方式
[0029]下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明：
[0030]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“正表面”、“背表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]如图1所示，一种提升硅片转换效率的预处理方法，包括：
[0032]S1：去除硅片表面的损伤层，其中，
[0033]为进一步降低晶硅电池产品的光衰值，硅片设置为掺镓硅片；
[0034]去除硅片表面的损伤层过程中，损伤层一般指硅片在切割过程中在硅片的表面造成的细小损伤，例如突刺或者表面过于粗糙等缺陷，通过去除后可以得到较光滑的硅片表面；
[0035]采用第一腐蚀液对硅片的正表面以及背表面进行腐蚀，来去除硅片正表面以及背表面的损伤层，其中，
[0036]第一腐蚀液采用NaOH，浓度范围为1.2
‑
1.4％，腐蚀时间为120
‑
140s，因为第一腐蚀液的浓度范围较低，不会影响硅片的厚度，即硅片厚度不会发生变化。
[0037]S2：对去除损伤层的硅片的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层，其中；
[0038]对硅片的正表面进行硼扩散处理中，硼源采用三溴化硼或者三氯化硼，扩散温度范围为750
‑
1100℃，总的扩散时间范围为7200
‑
9600s；
[0039]对硅片的正表面进行硼扩散处理的阶段包括：
[0040]第一升温阶段：在硼扩散设备中通入硼源，随后升温至第一温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升硅片转换效率的预处理方法，包括：去除硅片表面的损伤层；对去除损伤层的所述硅片的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在所述P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；将硼扩散后的所述硅片置入氧化炉中，向所述氧化炉内通入氧气，在所述硼硅玻璃层表面形成一氧化层；去除所述氧化层和所述硼硅玻璃层，保留所述P+掺杂层，预处理完成。2.根据权利要求1所述的一种提升硅片转换效率的预处理方法，其特征在于：所述硅片包括掺镓硅片。3.根据权利要求1所述的一种提升硅片转换效率的预处理方法，其特征在于：去除硅片表面的损伤层过程中，采用第一腐蚀液对所述硅片表面进行腐蚀，来去除所述硅片正表面以及背表面的损伤层，其中，所述第一腐蚀液采用NaOH，浓度范围为1.2
‑
1.4％，腐蚀时间为120
‑
140s。4.根据权利要求1所述的一种提升硅片转换效率的预处理方法，其特征在于：对所述硅片的正表面进行硼扩散处理中，硼源采用三溴化硼或者三氯化硼，扩散温度为750
‑
1100℃，扩散时间为8000
‑
9000s。5.根据权利要求4所述的一种提升硅片转换效率的预处理方法，其特征在于：对所述硅片的正表面进行硼扩散处理的阶段包括：第一升温阶段：在硼扩散设备中通入所述硼源，随后升温至第一温度，所述第一温度为800
‑
900℃，第一升温时间为1000
‑
1400s；沉积阶段：保持所述第一温度不变，所述硼源沉积在所述硅片正表面，沉积时间为1900
‑
2300s；第二升温阶段：待所述硼源沉积后，再次升温值第二温度，所述第二温度为900
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：从海泉，何秋霞，马敏杰，马擎天，宋楠，
申请(专利权)人：环晟光伏江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：