本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能晶片的退火方法。

背景技術(shù)：

為了提高太陽(yáng)能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率，研發(fā)人員從改進(jìn)太陽(yáng)能電池片的結(jié)構(gòu)和制作工藝兩方面入手，通過改變電池結(jié)構(gòu)、增加光的利用率、尋求更佳的摻雜工藝來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率。目前，已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的工藝可以達(dá)到的效率已經(jīng)從15％上升到了19％。然而，在成本不大幅上升的同時(shí)想要再提高轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)變得越來(lái)越困難。

從材料來(lái)說，短期內(nèi)很難找到性能優(yōu)于單晶硅的太陽(yáng)能電池襯底材料，即使有，其成本的提高也將是巨大的；從摻雜工藝來(lái)說，短期內(nèi)也難以找到能夠能夠進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率且取代熱擴(kuò)散或者離子注入的摻雜手段。

也就是說，為了提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，從主流材料或主流工藝入手將變得越來(lái)越困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)能電池效率的提高越來(lái)越困難、難以在不大幅增加成本或復(fù)雜化工藝的情況下從主流材料或主流工藝中尋求突破的缺陷，提供一種太陽(yáng)能晶片的退火方法，其從離子注入后的退火角度入手，通過改變退火的氣體環(huán)境來(lái)改善太陽(yáng)能晶片，使得由該太陽(yáng)能晶片制得的太陽(yáng)能電池的開路電壓得到提高。

一種太陽(yáng)能晶片的退火方法，其特點(diǎn)在于，該太陽(yáng)能晶片為經(jīng)過磷離子注入的太陽(yáng)能晶片，該退火方法包括以下步驟：完成磷離子注入后，在含BBr₃的氣體中對(duì)該太陽(yáng)能晶片進(jìn)行退火處理。

在有少量BBr₃的氣氛中退火后，經(jīng)過離子注入的單晶硅片能夠得到更 好的退火效果，使得由于注入造成的晶格缺陷在退火后得到更完整的恢復(fù)，單晶硅片少子壽命提高，最終電池的開路電壓(Voc)也會(huì)有明顯提升。

優(yōu)選地，該含BBr₃的氣體中BBr₃的體積比大于0、小于等于1％。

優(yōu)選地，該含BBr₃氣體為BBr₃、氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w。

優(yōu)選地，退火處理在擴(kuò)散爐管中進(jìn)行，其中提供該含BBr₃的氣體的步驟為：將氮?dú)馔ㄈ隑Br₃液體鼓泡后，再通入擴(kuò)散爐管。

優(yōu)選地，該混合氣體中：氧氣占5-50％；BBr₃小于等于0.1％；余量為氮?dú)猓觯轶w積百分比。

優(yōu)選地，該混合氣體中BBr₃所占比例為0.005％-0.1％。

優(yōu)選地，退火溫度為800℃-900℃，退火時(shí)間為5分鐘-60分鐘。

優(yōu)選地，退火處理包括以下步驟：

自第一溫度開始經(jīng)過恒溫保持后，升溫至第二溫度并保持一預(yù)設(shè)時(shí)間，再降溫至第三溫度，其中第一溫度為650℃-750℃，該第二溫度為800℃-900℃，該預(yù)設(shè)時(shí)間為5分鐘-60分鐘，該第三溫度為650℃-750℃。這樣進(jìn)爐和出爐溫度都比較低，保證由溫差引起的硅片應(yīng)力也比較小。

本發(fā)明所用原料均市售可得。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

通過本發(fā)明的退火工藝處理的太陽(yáng)能晶片制成的太陽(yáng)能電池的開路電壓得到了提高，從而提高了太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。此外，該退火方法步驟簡(jiǎn)單，無(wú)需引入復(fù)雜的設(shè)備、增加較多的步驟，完全兼容于現(xiàn)有的生產(chǎn)線。再者，本發(fā)明著手于退火工藝來(lái)改進(jìn)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，而并非是從摻雜工藝這種主流改進(jìn)手段著手，在成本增加極少的條件下能夠使開路電壓得到提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所述退火方法的工藝流程圖。

圖2為常規(guī)退火工藝和采用本發(fā)明的退火工藝所得太陽(yáng)能電池的開路電 壓比較示意圖。

圖3為常規(guī)退火工藝和采用本發(fā)明的退火工藝所得太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率比較示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。

實(shí)施例1

該太陽(yáng)能晶片的退火方法針對(duì)磷離子注入的太陽(yáng)能晶片，參考圖1，步驟100，首先完成太陽(yáng)能晶片的摻雜步驟，即磷離子的注入，注入能量在5-20KeV，注入劑量為1.0E14～1.0E16。其中，所用單晶硅片可以是P型，也可以是N型，其電阻率和其他物理性能滿足單晶硅電池要求。硅片表面可以進(jìn)行制絨等織構(gòu)化處理，也可以進(jìn)行拋光等處理。

完成磷離子注入后，步驟101，將氮?dú)馔ㄈ隑Br₃液體鼓泡后，再通入擴(kuò)散爐管，由此提供含BBr₃的氣體。

步驟102，在含BBr₃的氣體中對(duì)該太陽(yáng)能晶片進(jìn)行退火處理，退火溫度為800℃-900℃，退火時(shí)間為5分鐘-60分鐘。

實(shí)施例2

實(shí)施例2的基本原理與實(shí)施例1相同，不同之處在于：

該含BBr₃氣體為BBr₃、氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w。具體來(lái)說，該混合氣體中：氧氣占5-50％；BBr₃小于等于0.1％；余量為氮?dú)?，所述％為體積百分比。

其余未提及之處參考實(shí)施例1。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)

在N型雙面電池電池工藝中，正面用硼擴(kuò)散工藝形成pn結(jié)，背面用離子注入工藝，并通過高溫退火形成背場(chǎng)，在退火過程中，進(jìn)行了有BBr₃和 無(wú)BBr₃氣體的退火對(duì)比，結(jié)果如下：

參考圖2和圖3，分別采用常規(guī)退火工藝和本發(fā)明的退火工藝得到太陽(yáng)能晶片，分別將兩種工藝得到的太陽(yáng)能晶片制成太陽(yáng)能電池片，采用本發(fā)明的退火工藝得到的太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率相比常規(guī)退火工藝能提高0.1％-0.15％，在含有BBr₃的環(huán)境中退火，得到的太陽(yáng)能電池的開路電壓能得到一定提高。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。