本發(fā)明涉及一種太陽能電池領域,尤其涉及一種硅制結工藝。
背景技術:
太陽能是一種安全,綠色可重復利用的再生能源,太陽能電池的光伏效應是一種利用太陽能的有效途徑。硅太陽能電池是當今主流的太陽能電池類型,占據著絕大部分市場份額,硅太陽能電池的制備工藝代表著一個國家太陽能電池的制造水平,如今硅太陽能電池已經在很多領域有著廣泛的運用。低成本、高光電轉換效率一直是硅太陽能電池制備工藝的發(fā)展方向。作為硅太陽能電池的重要工藝,制結工藝對太陽能電池的性能起著決定性作用。采用摻雜工藝形成P摻雜區(qū)和N摻雜區(qū),光生電子在PN結的作用下被有效分離。如今,主流的制結工藝包括擴散、離子注入、外延等。
擴散制結作為主流的制結工藝,被采用的最多,其具有制造成本低,生產效率高的特點。一般步驟包括:進舟-通磷源氣體-高溫擴散-降溫出舟。然而,現有的擴散制結工藝也存在一些不足,例如制結之后的電阻不均勻,表面存在死層,短波響應不理想等。
技術實現要素:
本發(fā)明針對上述技術問題的不足,發(fā)明提供一種硅太陽能電池制結工藝。該工藝包括步驟:
提供硅片,將硅片置于石英舟內,將石英舟固定安置于擴散爐內,封閉擴散爐的爐門;
向擴散爐內通入氮氣,氮氣流量為20ml/min,通入10min后開始升溫,將爐內溫度升溫至1000-1050攝氏度;
當溫度升至上述1000-1050攝氏度時,向爐內通入攜三氯氧磷氣體和氧氣,進行擴散工藝,其中攜三氯氧磷氣體的流量為15L/min,氧氣流量為3L/min;在上述1000-1050攝氏度擴散5分鐘后,5分鐘內降溫至700-720攝氏度并保持700-720攝氏度擴散5分鐘,之后在5分鐘內均勻升溫至1000-1050攝氏度并保持1000-1050攝氏度擴散5分鐘,之后在5分鐘內均勻降溫至800攝氏度,當溫度降至所述800攝氏度時關閉攜三氯氧磷氣體和氧氣的氣閥,停止通攜磷源氣體和氧氣結束擴散,整個擴散時間為30分鐘;
在所述800攝氏度的環(huán)境中進行推進工藝。
推進工藝結束后,降溫出舟,完成制結工藝。
其中,所述推進工藝的時間為15分鐘。
其中,產生所述攜三氯氧磷氣體的三氯氧磷液體源溫度為20攝氏度。
附圖說明
圖1 制結過程溫度變化。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,膽只是本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明不局限于以下實施例。
實施例1
提供硅片,將硅片置于石英舟內,將石英舟固定安置于擴散爐內,封閉擴散爐的爐門。
向擴散爐內通入氮氣,氮氣流量為20ml/min,通入10min后開始升溫,將爐內溫度升溫至1050攝氏度。
當溫度升至上述1050攝氏度時,向爐內通入攜三氯氧磷氣體和氧氣,三氯氧磷液體源溫度為20攝氏度,進行擴散工藝,其中攜三氯氧磷氣體的流量為15L/min,氧氣流量為3L/min;在上述1050攝氏度擴散5分鐘后,5分鐘內降溫至700攝氏度并保持700攝氏度擴散5分鐘,之后在5分鐘內均勻升溫至1050攝氏度并保持1050攝氏度擴散5分鐘,之后在5分鐘內均勻降溫至800攝氏度,當溫度降至該800攝氏度時關閉攜三氯氧磷氣體和氧氣的氣閥,停止通攜磷源氣體和氧氣結束擴散,整個擴散時間為30分鐘。
在上述800攝氏度的環(huán)境中進行推進工藝,推進時間為15分鐘。
推進工藝結束后,降溫出舟,完成制結工藝。
參見圖1為本發(fā)明的實施例一的擴散和推進過程中的溫度變化情況。在擴散工藝中,采取了高溫-降溫-低溫-升溫-降溫至推進溫度的周期改變擴散溫度,每個階段均為5分鐘,整個擴散時間為30分鐘,不同于現有工藝中擴散溫度一般在750-900攝氏度,高溫部分在1000攝氏度或以上,低溫部分低于750攝氏度,并且恒溫升降溫。該方式避免了采用常規(guī)恒溫擴散的不足,使得擴散溫度周期變化,能夠提高吸雜作用,優(yōu)化擴散后活性磷源雜質的分布。最后通過在800攝氏度左右溫度的推進,使得較高活性的磷源雜質形成為溫度有效的N型雜質中心。該方式能有效提高方塊電阻的分布均勻性,并且生產方式簡單,成本低,條件易控制。
實施例2
提供硅片,將硅片置于石英舟內,將石英舟固定安置于擴散爐內,封閉擴散爐的爐門。
向擴散爐內通入氮氣,氮氣流量為20ml/min,通入10min后開始升溫,將爐內溫度升溫至1000攝氏度。
當溫度升至上述1000攝氏度時,向爐內通入攜三氯氧磷氣體和氧氣,三氯氧磷液體源溫度為20攝氏度,進行擴散工藝,其中攜三氯氧磷氣體的流量為15L/min,氧氣流量為3L/min;在上述1000攝氏度擴散5分鐘后,5分鐘內降溫至720攝氏度并保持720攝氏度擴散5分鐘,之后在5分鐘內均勻升溫至1000攝氏度并保持1000攝氏度擴散5分鐘,之后在5分鐘內均勻降溫至800攝氏度,當溫度降至該800攝氏度時關閉攜三氯氧磷氣體和氧氣的氣閥,停止通攜磷源氣體和氧氣結束擴散,整個擴散時間為30分鐘。
在上述800攝氏度的環(huán)境中進行推進工藝,推進時間為15分鐘。
推進工藝結束后,降溫出舟,完成制結工藝。
上述詳細的描述了兩個實施例,本領域技術人員應當能夠了解本發(fā)明的優(yōu)點之處;上述實施例僅是實現本發(fā)明構思的一個具體形式,并不能限制本發(fā)明,與本發(fā)明精神一致的明顯變形的其他實施方式也應當屬于本發(fā)明的構思。