本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池片制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于低壓擴(kuò)散爐的超低濃度POCl₃高溫?cái)U(kuò)散方法。

背景技術(shù)：

擴(kuò)散工藝作為晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝中的核心技術(shù)，是制作PN結(jié)的重要環(huán)節(jié)。要想制作出理想的PN結(jié)，均勻的PN結(jié)，我們就必須對(duì)擴(kuò)散工藝進(jìn)行深入的研究和改善，因?yàn)镻N結(jié)的質(zhì)量對(duì)電池轉(zhuǎn)換效率的高低，具有最重要的影響。擴(kuò)散爐技術(shù)的發(fā)展在很大程度上也影響著晶體硅太陽(yáng)能電池技術(shù)的進(jìn)步，因此，國(guó)內(nèi)外目前對(duì)擴(kuò)散均勻性的研究，主要體現(xiàn)在對(duì)擴(kuò)散爐技術(shù)的改進(jìn)方面。

擴(kuò)散工藝的改進(jìn)可以提高方阻的均勻性及太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。目前，主要有背接觸、選擇性發(fā)射結(jié)等擴(kuò)散方法，但是這些工藝在對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題上，都要求有很高的精確度，這種高要求也就大大增加了制備太陽(yáng)能電池的成本和制作難度，對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)，是耗時(shí)耗材的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)散工藝所存在的上述問(wèn)題，提供了一種基于低壓擴(kuò)散爐的超低濃度POCl₃高溫?cái)U(kuò)散方法，在50～100mBar低壓環(huán)境下，采用低溫沉積、高溫分步無(wú)氧推進(jìn)方式，實(shí)現(xiàn)了超低POCl₃濃度的磷擴(kuò)散，載氣用量少、方阻、結(jié)深均勻性好、表面死層少等特性，能夠明顯的提升電池片的開(kāi)路電壓Uoc。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種基于低壓擴(kuò)散爐的超低濃度POCl₃高溫?cái)U(kuò)散方法，包括以下步驟：

(1)進(jìn)舟：將制絨后的硅片的送入擴(kuò)散爐，待擴(kuò)散爐升溫至700～800℃后，通入氧氣和大氮進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化時(shí)間控制在5～20min；

(2)磷沉積：調(diào)整擴(kuò)散爐內(nèi)溫度為700～800℃，在低壓條件下通入攜帶磷源的小氮、大氮和氧氣進(jìn)行沉積，時(shí)間為8～20min；

(3)升溫推結(jié)：在低壓條件下，分別在溫度800～840℃和溫度840～860℃各進(jìn)行一次推結(jié)，攜帶大氮，時(shí)間為10～20min；

(4)降溫氧化：降溫至700～800℃，通入大氮和氧氣進(jìn)行氧化，時(shí)間為8～20min；

(5)出舟：停止升溫，降溫后出舟。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，氧氣的流量為200～1000sccm，大氮的流量為800～2000sccm，爐內(nèi)壓力為50～100mbar；

作為優(yōu)選，步驟(2)中，低壓條件下為壓力50～100mbar，POCl₃流量20～100sccm，小氮的流量為50～100sccm，大氮的流量為500～1000sccm，氧氣的流量為100～500sccm。

作為優(yōu)選，步驟(3)中，低壓條件下為壓力1bar，大氮的流量為5000～10000sccm。

作為優(yōu)選，步驟(4)中大氮的流量為5000～10000sccm，氧氣的流量為500～5000sccm。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：針對(duì)現(xiàn)有擴(kuò)散工藝所存在的技術(shù)缺陷，從載氣用量、方阻均勻性、穩(wěn)定性等方面綜合考慮，優(yōu)化了整個(gè)擴(kuò)散工藝，在50～100mBar低壓環(huán)境下，采用低溫沉積、高溫分步無(wú)氧推進(jìn)方式，實(shí)現(xiàn)了超低POCL₃濃度的磷擴(kuò)散，POCl₃濃度只有常規(guī)工藝的10％，本發(fā)明具有載氣用量少、方阻、結(jié)深均勻性好、表面死層少等特性，能夠明顯的提升電池片的開(kāi)路電壓Uoc，降低載氣用量和工藝運(yùn)行時(shí)間，保證方阻均勻性、穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

(1)進(jìn)舟：將制絨后的硅片(多晶硅片)的送入擴(kuò)散爐，待擴(kuò)散爐升溫至700℃后，通入氧氣和大氮進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化時(shí)間控制在5min，氧氣的流量為 200sccm，大氮的流量為800sccm，爐內(nèi)壓力為50mbar；

(2)磷沉積：調(diào)整擴(kuò)散爐內(nèi)溫度為700℃，在低壓條件下通入攜帶磷源的小氮、大氮和氧氣進(jìn)行沉積，時(shí)間為8min，低壓條件下為壓力50mbar，POCl₃流量20sccm,小氮的流量為50sccm，大氮的流量為500sccm，氧氣的流量為100sccm；

(3)升溫推結(jié)：在低壓條件下，分別在溫度800℃和溫度840℃各進(jìn)行一次推結(jié)，攜帶大氮，時(shí)間為10min，低壓條件下為壓力1bar，大氮的流量為5000sccm；

(4)降溫氧化：降溫至700℃，通入大氮和氧氣進(jìn)行氧化，時(shí)間為8min，大氮的流量為5000sccm，氧氣的流量為500sccm；

(5)出舟：停止升溫，降溫后出舟。

實(shí)施例2

(1)進(jìn)舟：將制絨后的硅片(M2單晶硅片)的送入擴(kuò)散爐，待擴(kuò)散爐升溫至750℃后，通入氧氣和大氮進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化時(shí)間控制在10min，氧氣的流量為800sccm，大氮的流量為1000sccm，爐內(nèi)壓力為80mbar；

(2)磷沉積：調(diào)整擴(kuò)散爐內(nèi)溫度為760℃，在低壓條件下通入攜帶磷源的小氮、大氮和氧氣進(jìn)行沉積，時(shí)間為15min，低壓條件下為壓力80mbar，POCl₃流量30sccm，小氮的流量為70sccm，大氮的流量為700sccm，氧氣的流量為200sccm；

(3)升溫推結(jié)：在低壓條件下，分別在溫度820℃和溫度850℃各進(jìn)行一次推結(jié)，攜帶大氮，時(shí)間為15min，低壓條件下為壓力1bar，大氮的流量為90000sccm；

(4)降溫氧化：降溫至760℃，通入大氮和氧氣進(jìn)行氧化，時(shí)間為15min，大氮的流量為9000sccm，氧氣的流量為1000sccm；

(5)出舟：停止升溫，降溫后出舟。

實(shí)施例3

(1)進(jìn)舟：將制絨后的硅片(M2單晶硅片)的送入擴(kuò)散爐，待擴(kuò)散爐升 溫至800℃后，通入氧氣和大氮進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化時(shí)間控制在20min，氧氣的流量為1000sccm，大氮的流量為2000sccm，爐內(nèi)壓力為100mbar；

(2)磷沉積：調(diào)整擴(kuò)散爐內(nèi)溫度為800℃，在低壓條件下通入攜帶磷源的小氮、大氮和氧氣進(jìn)行沉積，時(shí)間為20min，低壓條件下為壓力100mbar，POCl₃流量100sccm,小氮的流量為100sccm，大氮的流量為1000sccm，氧氣的流量為500sccm；

(3)升溫推結(jié)：在低壓條件下，分別在溫度840℃和溫度860℃各進(jìn)行一次推結(jié)，攜帶大氮，時(shí)間為20min，低壓條件下為壓力1bar，大氮的流量為10000sccm；

(4)降溫氧化：降溫至800℃，通入大氮和氧氣進(jìn)行氧化，時(shí)間為20min，大氮的流量為10000sccm，氧氣的流量為5000sccm；

(5)出舟：停止升溫，降溫后出舟。

對(duì)于上述實(shí)施例制得的硅片，利用四探針測(cè)試方阻值，測(cè)試結(jié)果如表1所示：

表1各實(shí)施例制得的硅片測(cè)試方阻值

由表1可知，通過(guò)本發(fā)明制得的硅片方阻均勻性、穩(wěn)定性好。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。