太阳能电池片及其扩散方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池片及其扩散方法，包括：将硅片放入扩散炉中；将扩散炉内温度升至第一温度，同时向扩散炉中通入含三氯氧磷的氮气和氧气，保持时间为第一时间；将扩散炉内温度升至第二温度，同时向扩散炉内通入氧气，保持时间为第二时间；保持扩散炉内温度为第二温度，停止向扩散炉内通入氧气，保持时间为第三时间；对扩散炉进行降温，降温结束后取出硅片。本发明专利技术公开的扩散方法，通过高温有氧和高温无氧两步推进磷扩散，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，提高了太阳能电池对光的吸收率，从而提高了太阳能电池的转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池
，更具体地说，涉及一种。
技术介绍
太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。目前的太阳能电池片的生产过程可以分为以下几个主要步骤 1、损伤层的去除及绒面制备，通过化学反应除去硅片表面的切割损伤层，同时得到合理的粗糙表面，以增强光的吸收。2、扩散制作PN结，将P型的硅片放入扩散炉内，通过硅原子之间的空隙使N型杂质原子由硅片表面层向硅片内部扩散，形成PN结，使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样便形成电流，也就使硅片具有光伏效应。3、表面PSG (phosphate silicate glass,即磷娃玻璃)的去除,去除娃片在扩散的过程中表面生成的PSG，避免因玻璃层的存在而影响金属电极与硅片的接触，从而提高电池的转换效率。4、周边PN的去除，去除扩散过程中在硅片边缘形成的将PN结短路的导电层。5、减反射层的制备，在硅片表面沉积一层氮化硅减反射层，利用薄膜干涉原理，减少光的反射，起到钝化作用，增大电池的短路电流和输出功率，提高转换效率。6、金属化过程，即背电极、背电场和正电极的印刷和烧结过程，采用银浆印刷正电极和背电极，采用铝浆印刷背电场，以收集电流并起到导电的作用，烧结是在高温下使印刷的电极与硅片之间形成欧姆接触。其中，扩散制作PN结是太阳能电池生产的关键步骤，PN结的质量则直接决定着太阳能电池的转换效率。现有的扩散方法中，在向扩散炉中通入含三氯氧磷的氮气和氧气进行沉积后，将扩散炉内温度升至一定温度，同时向扩散炉内通入氧气一步推进磷的扩散，持续一段时间后直接对扩散炉进行降温，直至完成扩散工艺。但在实际生产的过程中，专利技术人经过研究发现，采用现有技术的扩散方法生产的太阳能电池的转换效率普遍较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种，通过高温有氧和高温无氧两步推进磷扩散，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，提高了太阳能电池对光的吸收率，从而提高了太阳能电池的转换效率。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种扩散方法，其特征在于，包括A、将硅片放入扩散炉中；B、将扩散炉内温度升至第一温度，同时向扩散炉中通入含三氯氧磷的氮气和氧气，保持时间为第一时间；C、将扩散炉内温度升至第二温度，同时向扩散炉内通入氧气，保持时间为第二时间，其中，第二温度大于第一温度；D、保持扩散炉内温度为第二温度，停止向扩散炉内通入氧气，保持时间为第三时间；E、对扩散炉进行降温，降温结束后取出硅片。优选的，所述第一温度的范围为780°C 80(TC，包括端点值，所述第二温度的范围为820°C 840°C，包括端点值。 优选的，所述第一时间的范围为11. 5mirTl3. 5min，包括端点值，所述第二时间的范围为10mirTl5min,包括端点值,所述第三时间的范围为2mirT5min,包括端点值。优选的，所述步骤B中含三氯氧磷的氮气和氧气的气体流量比为2:广3:1，包括端点值。优选的，所述步骤C中氧气的流量为1000sccnT2000sccm,包括端点值。优选的，在所述步骤B之前，还包括步骤向扩散炉内通入氧气，保持时间为第四时间，其中，所述第四时间的范围为lmirT3min，包括端点值。优选的，在所述步骤D之后，还包括步骤将扩散炉内温度降至第三温度，同时向扩散炉内通入氮气，保持时间为第五时间，其中，所述第三温度的范围为730°C ^750°C,包括端点值，所述第五时间的范围为10mirTl5min,包括端点值，所述氮气的流量为1000sccnT2000sccm，包括端点值。一种采用上述方法生产的太阳能电池片。优选的,所述太阳能电池片的PN结结深的范围为O. 4unT0. 6um,包括端点值。优选的，所述太阳能电池片转换效率的范围为17. 09Γ17. 5%，包括端点值。与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点本专利技术提供的，通过高温有氧和高温无氧两步推进磷扩散，在保证杂质磷原子由硅片表面向硅片内部扩散的同时，避免了因硅片表面二氧化硅层过厚，而影响杂质的扩散以及磷硅玻璃去除的问题，并且采用本专利技术提供的扩散方法，增加了扩散杂质的浓度梯度分布和载流子寿命，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，从而提高了太阳能电池在短波段内的光谱响应度，提高了太阳能电池对光的吸收率，进而提闻了太阳能电池的转换效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一公开的扩散方法的流程图；图2为本专利技术实施例二公开的扩散方法的流程图3为本专利技术实施例三公开的扩散方法的流程图；图4为本专利技术实施例四公开的扩散方法的流程图。具体实施例方式正如
技术介绍
所述，采用现有技术的扩散方法生产的太阳能电池的转换效率普遍偏低，专利技术人经过研究发现，现有技术中只采用高温有氧推进磷扩散，这样会使硅片表面形成的二氧化硅层过厚，不利于杂质磷原子的扩散以及后续对磷硅玻璃的去除，从而影响了太阳能电池的转换效率。 基于此，本专利技术提供了一种扩散方法，以克服上述问题，包括将硅片放入扩散炉中；将扩散炉内温度升至第一温度，同时向扩散炉中通入含三氯氧磷的氮气和氧气，保持时间为第一时间；将扩散炉内温度升至第二温度，同时向扩散炉内通入氧气，保持时间为第二时间；保持扩散炉内温度为第二温度，停止向扩散炉内通入氧气，保持时间为第三时间；对扩散炉进行降温，降温结束后取出硅片。本专利技术所提供的，通过高温有氧和高温无氧两步推进磷扩散，在保证杂质磷原子由硅片表面向硅片内部扩散的同时，避免了因硅片表面二氧化硅层过厚，而影响杂质的扩散以及磷硅玻璃去除的问题，并且采用本专利技术提供的扩散方法，增加了扩散杂质的浓度梯度分布和载流子寿命，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，从而提高了太阳能电池在短波段内的光谱响应度，提高了太阳能电池对光的吸收率，进而提高了太阳能电池的转换效率。以上是本专利技术的核心思想，为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。下面通过几个实施例详细描述。实施例一本实施例公开的扩散方法的流程图如图1所示，包括步骤SlOl :将硅片放入扩散炉中。其中，所述硅片为太阳能电池生产过程中待扩散的硅片。S102 :将扩散炉内温度升至第一温度，同时向扩散炉中通入含三氯氧磷的氮气和氧气，保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩散方法，其特征在于，包括：A、将硅片放入扩散炉中；B、将扩散炉内温度升至第一温度，同时向扩散炉中通入含三氯氧磷的氮气和氧气，保持时间为第一时间；C、将扩散炉内温度升至第二温度，同时向扩散炉内通入氧气，保持时间为第二时间，其中，第二温度大于第一温度；D、保持扩散炉内温度为第二温度，停止向扩散炉内通入氧气，保持时间为第三时间；E、对扩散炉进行降温，降温结束后取出硅片。

【技术特征摘要】
1.一种扩散方法，其特征在于，包括A、将硅片放入扩散炉中；B、将扩散炉内温度升至第一温度，同时向扩散炉中通入含三氯氧磷的氮气和氧气，保持时间为第一时间；C、将扩散炉内温度升至第二温度，同时向扩散炉内通入氧气，保持时间为第二时间，其中，第二温度大于第一温度；D、保持扩散炉内温度为第二温度，停止向扩散炉内通入氧气，保持时间为第三时间；E、对扩散炉进行降温，降温结束后取出硅片。2.根据权利要求1所述的扩散方法，其特征在于，所述第一温度的范围为 780V 800°C，包括端点值，所述第二温度的范围为820°C 840°C，包括端点值。3.根据权利要求2所述的扩散方法，其特征在于，所述第一时间的范围为 11. 5mirTl3. 5min,包括端点值,所述第二时间的范围为IOmirTl5min,包括端点值,所述第三时间的范围为2mirT5min，包括端点值。4.根据权利要求3所述的扩散方法，其特征在于，所述步骤B中含三氯氧磷的氮气和氧气的气体流量比为2:1 3:1,包括端点值。5.根据权利要求4所述的扩散...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉丽，
申请(专利权)人：英利集团有限公司，
类型：发明
国别省市：