一種n型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，包括以下步驟：1）背光面硼吸雜；2）硼硅玻璃去除；3）硅片受光面硼擴(kuò)散形成發(fā)射極。采用本發(fā)明提供的N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝簡單易行，且可改善N型硅太陽能電池的電性能。
【專利說明】—種N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能電池的擴(kuò)散工藝，特別是一種N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)
散工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有晶體硅太陽電池規(guī)?；a(chǎn)中廣泛使用了高溫擴(kuò)散配合絲網(wǎng)印刷工藝，以單晶硅和多晶硅片為原料，其主要生產(chǎn)步驟是使用常規(guī)的管式擴(kuò)散爐通過高溫擴(kuò)散方法在硅片的受光面制作發(fā)射極，通常N型硅太陽電池制造過程中通過高溫硼擴(kuò)散以在硅片受光面形成發(fā)射極的方法通常有兩種，一種是將兩片硅片的非受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中的單面擴(kuò)散方法；一種是將單片硅片直接放入石英舟的卡槽中的雙面擴(kuò)散方法。另外還有一種較少使用的雙面擴(kuò)散方法是先將硅片的非受光面印刷硼漿，烘干后將兩片硅片的非受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中。這三種擴(kuò)散方法雖然都有一定的硼吸雜效果，但由于高溫硼擴(kuò)散的主要目的是在硅片的受光面制作發(fā)射極，在此工藝步驟中，為了形成良好發(fā)射極通常采用輕摻雜硼的方式，這種方式不利于充分發(fā)揮高溫硼吸雜的吸雜效果，使硅片的少子壽命及最終電池片的電性能受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有N型硅太陽能電池的擴(kuò)散工藝高溫硼擴(kuò)散時采用輕摻雜硼的方式而導(dǎo)致硼吸雜效果差，硅片的少子壽命縮短和電性能下降的問題。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，包括以下步驟:
1)將兩片硅片的受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，控制溫度在980-1030°C，時間20-60min，再控制溫度在800-850°C，時間90-120min ;同時通入硼源,進(jìn)行重?fù)诫s硼工序；
2)把擴(kuò)散后的硅片從擴(kuò)散爐管中退出并將硅片卸入花籃中，用濃度為10-15%的氫氟酸進(jìn)行清洗10-15min ；
3)將清洗后的兩片硅片的背光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，通入硼源，采用輕摻雜硼的擴(kuò)散工藝制作發(fā)射極。
[0005]作為優(yōu)化，所述步驟I通入硼源過程中大氮控制10000-50000cm3/min，小氮控制1000-2000cm3/min,氧氣控制 500-3000cmVmin ;在不通硼源時，大氮控制 5000-50000cmVmin,氧氣控制 0-3000cm3/min。
[0006]作為優(yōu)化，所述步驟3采用先高溫后低溫的模式，先控制溫度在910_990°C，再控制溫度在800-850°C。
[0007]作為優(yōu)化，所述步驟3采用先低溫再高溫的模式，先控制溫度在880-910°C，再控制溫度在910-990°C。
[0008]作為優(yōu)化，所述步驟3采用恒溫模式，控制溫度在910_990°C。[0009]作為優(yōu)化，所述步驟3通硼源過程中大氮控制10000-50000cm3/min，小氮控制IOO-1OOOcm3/min,氧氣控制 100-3000cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制 5000-50000cmVmin,氧氣控制 0-3000cm3/min。
[0010]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比:本發(fā)明提供的N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝在不影響硅片的受光面制作良好的發(fā)射極的前提下，在高溫硼擴(kuò)散制作發(fā)射極的步驟前，將兩片硅片的受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中進(jìn)行硼吸雜工藝，待硼吸雜步驟完成后再將硅片的背光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中在硅片的受光面制作發(fā)射極。這種先在硅片非受光面進(jìn)行硼吸雜再在硅片受光面進(jìn)行硼擴(kuò)散制作發(fā)射極的雙面擴(kuò)散方法，因兩個步驟分開進(jìn)行，這樣硼吸雜工藝不會受到制作正面發(fā)射極的制約，可以通過重?fù)诫s硼的方式使硼吸雜的效果達(dá)到最佳，不僅可大大提高硅片的少子壽命，而且能提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，本生產(chǎn)工藝簡單易行，富于實用。
【具體實施方式】
[0011]對比例I
1)對N型單晶硅片去損傷并制絨，清洗；
2)將制絨后的硅片對硅片的非受光面進(jìn)行與硅片受光面相同的輕摻雜硼的工藝處理，通硼源過程中大氮控制30000cm3/min,小氮控制550cm3/min,氧氣控制1550cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制27500cm3/min,氧氣控制1500cm3/min ；
3)硅片硼硅玻璃去除；
4)管式硼擴(kuò)散，將單片硅片擺放在石英舟中進(jìn)行受光面的擴(kuò)散，擴(kuò)散方阻70ohm/sq ；
5)邊緣刻蝕和去硼硅玻璃；
6)鍍膜；
7)制作金屬電極；
8)燒結(jié)，測試。
[0012]對比例2
1)對N型單晶硅片去損傷并制絨，清洗；
2)將制絨后的硅片不對背光面處理，直接將兩片硅片的背光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，進(jìn)行單面擴(kuò)散，擴(kuò)散過程中，通硼源過程大氮控制30000cm3/min,小氮控制550cm3/min,氧氣控制1550cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制27500cm3/min,氧氣控制1500cm3/min ；
3)進(jìn)行邊緣刻蝕和去硼硅玻璃；
4)鍍膜；
5)制作金屬電極；
6)燒結(jié)，測試。
[0013]實施例1
1)對N型單晶硅片去損傷并制絨，清洗；
2)將制絨后的兩片硅片的受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，控制溫度在980°C，時間20min，再控制溫度在800°C，時間90min ；同時通入硼源,通入硼源過程中大氮控制10000cm3/min,小氮控制1000cm3/min,氧氣控制500cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制5000cm3/min,不通入氧氣；
3)把擴(kuò)散后的硅片從擴(kuò)散爐管中退出并將硅片卸入花籃中，用濃度為10%的氫氟酸進(jìn)行清洗IOmin ；
4)將清洗后的兩片硅片的背光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，先控制溫度在910°C，再控制溫度在800°C，同時通入硼源，通硼源過程中大氮控制1000OcmVmin,小氮控制100cm3/min,氧氣控制IOOcmVmin ;在不通硼源時，大氮控制5000cm3/min,不通入氧氣,采用輕摻雜硼的擴(kuò)散工藝制作發(fā)射極。
[0014]實施例2
1)對N型單晶硅片去損傷并制絨，清洗；
2)將制絨后的兩片硅片的受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，控制溫度在1005°C，時間40min，再控制溫度在825°C，時間105min ；同時通入硼源,通入硼源過程中大氮控制30000cm3/min,小氮控制1500cm3/min,氧氣控制1750cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制27500cm3/min,氧氣控制2500cm3/min ；
3)把擴(kuò)散后的硅片從擴(kuò)散爐管中退出并將硅片卸入花籃中，用濃度為12.5%的氫氟酸進(jìn)行清洗12min ；
4)將清洗后的兩片硅片的背光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，先控制溫度在950°C，再控制溫度在825°C，同時間接性地通入硼源，通硼源過程中大氮控制30000cm3/min,小氮控制550cm3/min,氧氣控制1550cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制27500cm3/min,氧氣控制1500cm3/min,采用輕摻雜硼的擴(kuò)散工藝制作發(fā)射極。
[0015]實施例3
1)對N型單晶硅片去損傷并制絨，清洗；
2)將制絨后的兩片硅片的受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，控制溫度在1030°C，時間60min，再控制溫度在850°C，時間120min ；同時通入硼源,通入硼源過程中大氮控制50000cm3/min,小氮控制2000cm3/min,氧氣控制3000cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制50000cm3/min,氧氣控制3000cm3/min ；
3)把擴(kuò)散后的硅片從擴(kuò)散爐管中退出并將硅片卸入花籃中，用濃度為12.5%的氫氟酸進(jìn)行清洗12min ；
4)將清洗后的兩片硅片的背光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，先控制溫度在950°C，再控制溫度在825°C，同時通入硼源，通硼源過程中大氮控制50000cm3/min,小氮控制1000cmVmin,氧氣控制3000cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制50000cm3/min,氧氣控制3000cm3/min,采用輕摻雜硼的擴(kuò)散工藝制作發(fā)射極。
[0016]表1不同擴(kuò)散方法所得硅片的少子壽命
【權(quán)利要求】
1.一種N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，其特征在于:包括以下步驟: 1)將兩片硅片的受光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，控制溫度在980-1030°C，時間20-60min，再控制溫度在800-850°C，時間90-120min ;同時通入硼源,進(jìn)行重?fù)诫s硼工序； 2)把擴(kuò)散后的硅片從擴(kuò)散爐管中退出并將硅片卸入花籃中，用濃度為10-15%的氫氟酸進(jìn)行清洗10-15min ； 3)將清洗后的兩片硅片的背光面緊貼一起放入石英舟的卡槽中，再把裝載硅片的石英舟推進(jìn)擴(kuò)散爐管中，通入硼源，采用輕摻雜硼的擴(kuò)散工藝制作發(fā)射極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，其特征在于:所述步驟I通入硼源過程中大氮控制10000-50000cm3/min，小氮控制1000-2000cm3/min，氧氣控制500-3000cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制 5000_50000cm3/min，氧氣控制 0-3000cmVmin0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，其特征在于:所述步驟3采用先高溫后低溫的模式，先控制溫度在910-990°C，再控制溫度在800-850°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，其特征在于:所述步驟3采用先低溫再高溫的模式，先控制溫度在880-910°C，再控制溫度在910-990°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，其特征在于:所述步驟3采用恒溫模式，控制溫度在910-990°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型硅太陽能電池的雙面擴(kuò)散工藝，其特征在于:所述步驟3通硼源過程中大氮控制10000-50000cm3/min，小氮控制100-1000cm3/min，氧氣控制100-3000cm3/min ;在不通硼源時，大氮控制 5000_50000cm3/min，氧氣控制 0-3000cmVmin0
【文檔編號】H01L31/18GK103594560SQ201310607594
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】李靜, 邢國強(qiáng), 張斌, 夏正月 申請人:奧特斯維能源（太倉）有限公司