本发明专利技术公开了一种低方阻晶体硅电池的扩散工艺。本工艺采用常规扩散炉，通过改变扩散掺杂浓度分布，制备出比高方阻晶体硅电池效率高的低方阻电池。该种扩散工艺同样可以降低发射极的暗饱和电流及前表面复合速率，有利于提高短路电路和开路电压，而且不会增加其他电池制备工艺，是一种极具开发价值的扩散技术。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于晶体硅电池的制备工艺中的扩散加工领域，具体涉及一种能够增大扩散炉工艺调节空间，降低对设备性能依赖并提高电池效率的低方阻晶体硅电池的扩散工艺。
技术介绍
目前光伏市场仍以常规晶体硅电池为主，高效结构电池的性价比仍然无法和常规电池相竞争，提高常规电池的转换效率是所有光伏企业共同的追求。 制备浅结高方阻发射极是提高晶体硅电池转换效率的重要途径，该种工艺不仅可以降低前表面复合，以提高开路电压，而且可以较大程度的提高短波的光谱响应，以提高短路电流。高方阻银浆开发成功，已解决串联电阻过大和发射极易烧穿问题，提高发射极的方块电阻已成为提高电池效率的重要手段。对于多晶硅电池来说，目前方阻可普遍性提高至85 90Ω / 口。但是该种高方阻发射极对扩散炉性能的依赖度很大，方块电阻的不均匀度很高，极易造成P-η结漏电，也不易于降低发射极的暗饱和电流，很难通过工艺调节改变这一难题。方阻越高，工艺调节的空间越小。常规低方阻发射极的表面浓度比较大，但是p-n结深度不大，不利于提高短波光谱响应和开路电压。二者可以简单地通过一步恒温扩散或两步变温扩散方式制备，方阻越高，对设备的依赖越严重，均匀性越差，直接制约电池效率的提闻。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，提供一种低方阻晶体硅电池的扩散工艺。为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为 所述低方阻晶体硅电池的扩散工艺，该工艺在扩散炉中实现，包括升温扩散步骤，该升温扩散步骤分如下三步进行 O低温预扩散，在硅片表面沉积一层磷源； 2)升温扩散，促使硅片表面的磷成为活性元素并扩散到硅片内； 3)再次升温扩散，提高扩散掺杂深度。其中，所述步骤I)设定的工艺参数如下 炉内温度为800 820°C ;扩散时间为650sec ;小氮流量为720 880ml/m ;大氮流量为 20700 25300 ml/m ;干氧流量为 1080 1320ml/m ； 所述步骤2)设定的工艺参数如下 炉内温度为830 850°C，扩散时间为IOOOsec ;小氮流量为1080 1320ml/m ;大氮流量为 20340 24860ml/m ;干氧流量为 1080 1320ml/m ； 所述步骤3)设定的工艺参数如下炉内温度均为845 865°C，扩散时间为400 sec ;小氮流量为900 1100 ml/m ;大氮流量为20520 25080ml/m ;干氧流量为1080 1320ml/m。优选地，所述步骤I)设定的工艺参数如下 炉内温度为810°C ;扩散时间为650sec ;小 氮流量为800ml/m ;大氮流量为23000ml/m ；干氧流量为1200 ml/m ； 所述步骤2)设定的工艺参数如下 炉内温度为840°C，扩散时间为lOOOsec ;小氮流量为1200ml/m ;大氮流量为22600ml/m ;干氧流量为1200 ml/m ； 所述步骤3)设定的工艺参数如下 炉内温度为855 °C，扩散时间为400 sec ;小氮流量为1000 ml/m;大氮流量为22800ml/m ;干氧流量为 1200 ml/m。上述低方阻为55 65 Ω/口 ；所述晶体硅电池的硅片是P型多晶硅片或P型单晶硅片，硅片电阻率在I 3Ω ·αιι，厚度在180 200um。上述小氮即为携源氮气，大氮即为氮气，干氧即为干燥的氧气。以上的具体参数可根据不同的扩散炉进行调试。下面结合原理及优点对本专利技术作进一步说明 温度越高，扩散速率越大，高温扩散过程起到高温推结的作用，即增加P-n结的深度，高温扩散同时起到优化发射极η++层深度和浓度的目的。因此，本专利技术工艺中的升温扩散步骤分为三步进行第一步，低温预扩散，在硅片表面形成非活性磷源；第二步，升温扩散，把第一步形成的磷源扩散进硅片，同时起到扩散形成磷源作用；第三步，再次升温扩散，增加扩散形成的P-n结深度，同时高温降低前表面浓度。推结温度和时间需要根据上一步扩散情况调试，本专利技术通过实际扩散工艺直观性的演示出来，同时通过实验初步取得一定结果，方阻为60Ω/□的多晶硅电池效率比方阻为75Ω/ □的高O. 1%以上，合格率(Eff > 16. 8%)高20%以上，详细对比数据见表I和表2。表I :常规扩散工艺特性表征权利要求1.一种低方阻晶体硅电池的扩散工艺，所述工艺在扩散炉中实现，包括升温扩散步骤，其特征在于，所述升温扩散步骤分如下三步进行 1)低温预扩散，在硅片表面沉积一层磷源； 2)升温扩散，促使硅片表面的磷成为活性元素并扩散到硅片内； 3)再次升温扩散，提高扩散掺杂深度。2.如权利要求I所述的扩散工艺，其特征在于， 所述步骤I)设定的工艺参数如下 炉内温度为800 820°C ;扩散时间为650sec ;小氮流量为720 880ml/m ;大氮流量为 20700 25300 ml/m ;干氧流量为 1080 1320ml/m ； 所述步骤2)设定的工艺参数如下 炉内温度为830 850°C，扩散时间为IOOOsec ;小氮流量为1080 1320ml/m ;大氮流量为 20340 24860ml/m ;干氧流量为 1080 1320ml/m ； 所述步骤3)设定的工艺参数如下 炉内温度为845 865°C，扩散时间为400 sec ;小氮流量为900 1100 ml/m ;大氮流量为 20520 25080ml/m ;干氧流量为 1080 1320ml/m。3.如权利要求2所述的扩散工艺，其特征在于， 所述步骤I)设定的工艺参数如下 炉内温度为810°C ;扩散时间为650sec ;小氮流量为800ml/m ;大氮流量为23000ml/m ；干氧流量为1200 ml/m ； 所述步骤2)设定的工艺参数如下 炉内温度为840°C，扩散时间为lOOOsec ;小氮流量为1200ml/m ;大氮流量为22600ml/m ;干氧流量为1200 ml/m ； 所述步骤3)设定的工艺参数如下 炉内温度为855 °C，扩散时间为400 sec ;小氮流量为1000 ml/m;大氮流量为22800ml/m ;干氧流量为 1200 ml/m。4.如权利要求I至3任一项所述的扩散工艺，其特征在于，所述低方阻为55 65 Ω / 口。5.如权利要求I至3任一项所述的扩散工艺，其特征在于，所述晶体硅电池的硅片是P型多晶硅片或P型单晶硅片，硅片电阻率在I 3Ω · Cm，厚度在180 200um。全文摘要本专利技术公开了一种低方阻晶体硅电池的扩散工艺。本工艺采用常规扩散炉，通过改变扩散掺杂浓度分布，制备出比高方阻晶体硅电池效率高的低方阻电池。该种扩散工艺同样可以降低发射极的暗饱和电流及前表面复合速率，有利于提高短路电路和开路电压，而且不会增加其他电池制备工艺，是一种极具开发价值的扩散技术。文档编号H01L21/223GK102916086SQ20121042693公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日专利技术者姬常晓, 刘文峰 申请人:湖南红太阳光电科技有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低方阻晶体硅电池的扩散工艺，所述工艺在扩散炉中实现，包括升温扩散步骤，其特征在于，所述升温扩散步骤分如下三步进行：1）低温预扩散，在硅片表面沉积一层磷源；2）升温扩散，促使硅片表面的磷成为活性元素并扩散到硅片内；3）再次升温扩散，提高扩散掺杂深度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姬常晓，刘文峰，
申请(专利权)人：湖南红太阳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。