專利名稱：一種硅片的磷吸雜工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及太陽能電池制造中的一種硅片的 磷吸雜工藝。
技術(shù)背景隨著工業(yè)化的發(fā)展，電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急， 能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始 實行"陽光計劃"，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力。在國際 光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業(yè)不僅爭相投入巨 資，擴大生產(chǎn)，還紛紛建立自己的研發(fā)機構(gòu)，研究和開發(fā)新的電池項目， 提高產(chǎn)品的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化效率。然而硅片作為基體材料制作太陽能電池單晶 硅存在微缺陷和金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)和缺陷在硅禁帶中引入多重深能級，成 為少數(shù)載流子的復(fù)合中心，嚴重影響了太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。在單晶硅中，由于雜質(zhì)與雜質(zhì)，雜質(zhì)與缺陷之間的相互作用，重金屬雜 質(zhì)或微觀缺陷在一定的溫度下會發(fā)生遷移和再凝聚現(xiàn)象，利用這種現(xiàn)象，在 硅片的背面引入機械損傷、缺陷或沉淀某一種薄膜，也可在體內(nèi)引入缺陷， 使重金屬雜質(zhì)從器件的工作區(qū)域富集到這些特殊的區(qū)域，即稱為雜質(zhì)的吸除， 前者稱為外吸雜，后者為內(nèi)吸雜。吸雜技術(shù)是減少硅片的加工和器件工藝過 程的污染，改善器件的性能的一種非常有效的方法。利用雜質(zhì)向具有晶格的 不完整性的區(qū)域聚集的特性引入缺陷形成雜質(zhì)富集區(qū)域，然后將這一層雜質(zhì) 富集的損傷區(qū)域去掉，就可打到去除硅片中部分雜質(zhì)的目的，減少硅片中少 數(shù)載流子復(fù)合中心，提高電池的短路電流，從而提高太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種有效減小重摻雜"死層"，提高電池短波響應(yīng)，改進電池的Isc和Voc的硅片的磷吸雜工藝。本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)所述磷吸雜工藝包括如下步驟(l)預(yù)沉積將制備好絨面的硅片放入擴散爐里進行擴散，該工序共分 六步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下(a)、第一步擴散擴散時間為300~400s，爐口溫度為870~880°C，爐 中溫度為820~830°C，爐尾溫度為820~830°C，氮氣的通入量為22000~23000ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;(b) 、第二步擴散擴散時間為120~180s，爐口溫度為880~890°C，爐 中溫度為840~850°C，爐尾溫度為860~870°C，氮氣的通入量為22000 23000 ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;(c) 、第三步擴散擴散時間為360 420s，爐口溫度為870~880°C，爐 中溫度為850~860°C，爐尾溫度為840~860°C，氮氣的通入量為22000-23000 ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;(d) 、第四步擴散擴散時間為1200~1300s，爐口溫度為8卯 90(TC， 爐中溫度為860~880°C,爐尾溫度為870 8卯。C ，氮氣的通入量為25000 26000 ml,三氯氧磷的通入量為1900-2100 ml，氧氣的通入量為Oml;(e) 、第五步擴散擴散時間為300~420s，爐口溫度為840 860°C，爐 中溫度為820 830°C，爐尾溫度為820 830°C，氮氣的通入量為22000-23000 ml,三氯氧磷的通入量Oml，氧氣的通入量為3000-4000 ml;(f) 、第六步擴散擴散時間為300~400s，爐口溫度為840~860°C，爐 中溫度為820~830°C，爐尾溫度為820~830°C，氮氣的通入量為22000-23000 ml，三氯氧磷的通入量Oml，氧氣的通入量為3000-4000 ml;待擴散完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，測量硅片的方塊 電阻，控制擴散后硅片的方塊電阻在IOOQ-IIOQ之間；(2) 去磷硅玻璃層上述預(yù)沉積處理后的硅片表面會形成一層較薄的磷硅玻璃層，將經(jīng)過預(yù)沉積處理后的硅片放入濃度為5%~6%的氫氟酸溶液中浸 泡50 60s，去掉硅片表面上的磷硅玻璃層；(3) 再分布將上述去掉磷硅玻璃層后的硅片再次放入擴散爐中進行高 溫氧化和吸雜處理，該工序共分4步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下(a) 、第一步擴散擴散時間為300 400s，爐口溫度為1020 1040°C， 爐中溫度為1010~1030°C，爐尾溫度為1010~1030°C，氮氣的通入量為Oml， 三氯乙烷的通入量為0 ml,氧氣的通入量為20000-21000ml;(b) 、第二步擴散擴散時間為1620~1800s，爐口溫度為1000~1100°C， 爐中溫度為1000-1100°C，爐尾溫度為1000 1100°C，氮氣的通入量為Oml， 三氯乙烷的通入量500 ml，氧氣的通入量為20000-21000ml;(c) 、第三步擴散擴散時間為180 360s，爐口溫度為1020~1040°C， 爐中溫度為1010~1030°C，爐尾溫度為1010~1030°C，氮氣的通入量為20000~22000ml，三氯乙烷的通入量0ml，氧氣的通入量為0ml;
(d)、第四步擴散擴散時間為300~400s，爐口溫度為1020~1040°C， 爐中溫度為1000~1100°C，爐尾溫度為1000~1100°C，氮氣的通入量為 20000~22000ml，三氯乙烷的通入量為0 ml,氧氣的通入量為Oml;
待第四步完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫后，測量硅片的 方塊電阻，控制方塊電阻在70Q-80Q之間；
(4) 去氧化層經(jīng)過再分布處理后的硅片表面上形成一層藍色的氧化膜， 將經(jīng)過再分布處理后的硅片放入濃度為5%~6%的氫氟酸溶液中浸泡 300~400s，，去掉硅片表面上的氧化層；
(5) 二次擴散將上述經(jīng)過清洗后去除掉表面氧化層的硅片放到擴散爐
里再次進行擴散處理，該工序共分七步，每步的時間、溫度及各種氣體的通
入量詳細如下
(a) 、第一步擴散擴散時間為300~400s，爐口溫度為卯0 910。C，爐 中溫度為850~860°C，爐尾溫度為850~870°C，氮氣的通入量為28000 30000 ml，三氯氧磷的通入量Oml，氧氣的通入量為Oml;
(b) 、第二步擴散擴散時間為360~420s，爐口溫度為910~920°C，爐 中溫度為870~880°C,爐尾溫度為880~890°C，氮氣的通入量為28000~30000 ml,三氯氧磷的通入量Oml，氧氣的通入量為Oml;
(c) 、第三步擴散擴散時間為120~210s，爐口溫度為920~930°C，爐 中溫度為890~900°C，爐尾溫度為8卯 90(TC，氮氣的通入量為22000-23000 ml,三氯氧磷的通入量Oml，氧氣的通入量為3000-4000 ml;
(d) 、第四步擴散擴散時間為460~580s,爐口溫度為930-940°C，爐 中溫度為880~890°C，爐尾溫度為8卯 900。C，氮氣的通入量為22000-23000 ml,三氯氧磷的通入量2000-2100 ml，氧氣的通入量為3000-4000 ml;
(e) 、第五步擴散擴散時間為920 1200s，爐口溫度為930~940°C ，爐 中溫度為880 8卯。C，爐尾溫度為890~900°C，氮氣的通入量為22000-23000 ml，三氯氧磷的通入量2200 2300ml，氧氣的通入量為3000-4000 ml;
(f) 、第六步擴散擴散時間為300~420s，爐口溫度為8卯 900。C，爐 中溫度為850~860°C，爐尾溫度為860~870°C，氮氣的通入量為22000-23000 ml,三氯氧磷的通入量Oml，氧氣的通入量為3000-4000 ml;
(g) 、第七步擴散擴散時間為300~400s，爐口溫度為900 910°C，爐 中溫度為850~860°C，爐尾溫度為860~870°C，氮氣的通入量為22000-23000
7ml,三氯氧磷的通入量0ml，氧氣的通入量為0ml;
二次擴散完畢后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，測量硅片的少 子壽命及方塊電阻，控制二次擴散后硅片的方塊電阻在30Q-40Q之間。
本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比，優(yōu)點在于處理后硅片的平均少子壽命大大提 高；按照電池片的正常工藝完成刻蝕、PECVD、絲網(wǎng)燒結(jié)等工藝后，做出的 電池片平均轉(zhuǎn)化效率進一步提高，電池片的各項電性能參數(shù)更優(yōu)。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施對本發(fā)明作進一步描述。
實施例1
選用生產(chǎn)線上效率水平在15%以下的單晶125X125型號的硅片共300 片進行磷吸雜處理，具體步驟如下
(1) 預(yù)沉積將制備好絨面的硅片放入擴散爐里進行擴散，該工序共分 六步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下
(a) 、擴散時間為360s，爐口溫度為875°C，爐中溫度為825°C，爐尾 溫度為825°C ，氮氣的通入量為22500 ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(b) 、擴散時間為150s，爐口溫度為885°C，爐中溫度為845°C，爐尾 溫度為865°C ，氮氣的通入量為22500 ml,三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(c) 、擴散時間為390s，爐口溫度為875°C，爐中溫度為855。C，爐尾 溫度為855°C ，氮氣的通入量為22500ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(d) 、擴散時間為1250s，爐口溫度為895'C，爐中溫度為87(TC，爐尾 溫度為880°C，氮氣的通入量為25500 ml，三氯氧磷的通入量為2000 ml，氧 氣的通入量為Oml;
(e) 、擴散時間為360s，爐口溫度為850'C，爐中溫度為825°C，爐尾 溫度為825tl，氮氣的通入量為22500 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為3500ml;
(f) 、擴散時間為360s，爐口溫度為850。C，爐中溫度為825X:，爐尾溫 度為825。C，氮氣的通入量為22500 ml,三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的通 入量為3500 ml;
待擴散完成后,將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，用四探針測量硅片 的方塊電阻，該經(jīng)過擴散處理后硅片的方塊電阻為105Q;
(2) 去磷硅玻璃層上述預(yù)沉積處理后的硅片表面會形成一層較薄的磷 硅玻璃層，將經(jīng)過預(yù)沉積處理后的硅片放入濃度為5.5%的氫氟酸溶液中浸泡56S，去掉硅片表面上的磷硅玻璃層；
(3) 再分布將上述去掉磷硅玻璃層后的硅片再次放入擴散爐中進行高 溫氧化和吸雜處理，該工序共分4步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入 量詳細如下
(a) 、擴散時間為360s，爐口溫度為1030°C，爐中溫度為1020°C,爐 尾溫度為1020。C，氮氣的通入量為Oml，三氯乙烷的通入量為Oml，氧氣的 通入量為20500 ml;
(b) 、擴散時間為1760s，爐口溫度為105(TC，爐中溫度為1050。C，爐 尾溫度為1050°C，氮氣的通入量為Oml，三氯乙烷的通入量500ml，氧氣的 通入量為20500ml;
(c) 、擴散時間為320s，爐口溫度為1030°C，爐中溫度為1020°C,爐 尾溫度為1020°C,氮氣的通入量為21000 ml，三氯乙烷的通入量Oml，氧氣 的通入量為Oml;
(d) 、擴散時間為360s，爐口溫度為1030°C，爐中溫度為1050°C，爐 尾溫度為1050。C，氮氣的通入量為2100ml，三氯乙烷的通入量為0 ml,氧 氣的通入量為Oml;
待第四步完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫后，用四探針測 量硅片的方塊電阻，該經(jīng)過再分布處理后硅片的方塊電阻為75Q左右；
(4) 去氧化層經(jīng)過再分布處理后的硅片表面上形成一層藍色的氧化 膜，，將經(jīng)過再分布處理后的硅片放入濃度為5.5。/。的氫氟酸溶液中浸泡350s， 去掉硅片表面上的氧化層；
(5) 二次擴散將上述經(jīng)過清洗后去除掉表面氧化層的硅片放到擴散爐 里再次進行擴散處理，該工序共分七步，每步的時間、溫度及各種氣體的通 入量詳細如下
(a) 、擴散時間為360s，爐口溫度為905°C，爐中溫度為855°C，爐尾 溫度為86(TC，氮氣的通入量為2卯00ml，三氯氧磷的通入量0 ml,氧氣的 通入量為0 ml;
(b) 、擴散時間為390s，爐口溫度為915°C，爐中溫度為875°C，爐尾 溫度為885。C，氮氣的通入量為29000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為0 ml;
(c) 、擴散時間為180s，爐口溫度為925°C，爐中溫度為895°C，爐尾 溫度為895。C，氮氣的通入量為22500 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的通入量為3500 ml;
(d) 、擴散時間為520s，爐口溫度為935°C，爐中溫度為885°C,爐尾 溫度為895。C，氮氣的通入量為22500 ml，三氯氧磷的通入量2050ml，氧氣 的通入量為3500 ml;
(e) 、擴散時間為1080s,爐口溫度為935'C，爐中溫度為885"C，爐尾 溫度為895。C，氮氣的通入量為22500 ml，三氯氧磷的通入量2250ml，氧氣 的通入量為3400 ml;
(f) 、擴散時間為360s，爐口溫度為895t:,爐中溫度為855'C，爐尾溫 度為865t:,氮氣的通入量為22500 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的通 入量為3300 ml;
(g) 、擴散時間為380s，爐口溫度為905°C，爐中溫度為855°C，爐尾 溫度為865。C,氮氣的通入量為22000 ml,三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為Oml;
二次擴散完畢后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，用少子壽命儀 測量硅片的少子壽命，用四探針測量硅片的方塊電阻；經(jīng)測量，本發(fā)明的工 藝處理后硅片的平均少子壽命比傳統(tǒng)工藝擴散后的少子壽命高6.0us左右， 硅片的方塊電阻為35Q左右。
按照電池片的正常工藝完成刻蝕、PECVD、絲網(wǎng)燒結(jié)等工藝后，做出的 電池片平均轉(zhuǎn)化效率達到16.26%,比傳統(tǒng)工藝提高了 2%左右。
實施例2
選用生產(chǎn)線上效率水平在15%以下的單晶125X125型號的硅片共300 片進行磷吸雜處理，具體步驟如下
(l)預(yù)沉積將制備好絨面的硅片放入擴散爐里進行擴散，該工序共分 六步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下
(a) 、擴散時間為300s，爐口溫度為870°C，爐中溫度為82(TC，爐尾 溫度為823°C ，氮氣的通入量為22100 ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(b) 、擴散時間為120s，爐口溫度為880°C，爐中溫度為840°C，爐尾 溫度為860°C ，氮氣的通入量為22100 ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(c) 、擴散時間為360s，爐口溫度為870°C,爐中溫度為850°C，爐尾 溫度為840°C ，氮氣的通入量為22000 ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(d) 、擴散時間為1200s，爐口溫度為890'C，爐中溫度為86(TC，爐尾 溫度為87(TC，氮氣的通入量為25000 ml，三氯氧磷的通入量為1900 ml,氧氣的通入量為0 ml;
(e) 、擴散時間為300s，爐口溫度為840°C，爐中溫度為820°C,爐尾 溫度為82(TC，氮氣的通入量為22000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為3000 ml;
(f) 、擴散時間為300s，爐口溫度為84(TC，爐中溫度為820。C，爐尾溫 度為820。C，氮氣的通入量為22000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的通 入量為3000 ml;
待擴散完成后,將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，用四探針測量硅片
的方塊電阻，該經(jīng)過擴散處理后硅片的方塊電阻為IIOQ左右；
(2) 去磷硅玻璃層去磷硅玻璃層上述預(yù)沉積處理后的硅片表面會形 成一層較薄的磷硅玻璃層，將經(jīng)過預(yù)沉積處理后的硅片放入濃度為5%的氫 氟酸溶液中浸泡60s，去掉硅片表面上的磷硅玻璃層；
(3) 再分布將上述去掉磷硅玻璃層后的硅片再次放入擴散爐中進行高
溫氧化和吸雜處理，該工序共分4步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入
量詳細如下
(a) 、擴散時間為300s，爐口溫度為1020°C，爐中溫度為1010°C，爐 尾溫度為1010。C，氮氣的通入量為Oml，三氯乙垸的通入量為Oml，氧氣的 通入量為20000ml;
(b) 、擴散時間為1620s，爐口溫度為1000。C，爐中溫度為1000。C，爐 尾溫度為100(TC，氮氣的通入量為Oml，三氯乙烷的通入量500ml，氧氣的 通入量為20000ml;
(c) 、擴散時間為180s，爐口溫度為1020°C，爐中溫度為1010°C，爐 尾溫度為IOIO'C，氮氣的通入量為20000ml,三氯乙烷的通入量Oml，氧氣 的通入量為Oml;
(d) 、擴散時間為300s，爐口溫度為1020°C，爐中溫度為1030°C，爐 尾溫度為1010°C，氮氣的通入量為20000 ml,三氯乙烷的通入量為0 ml,氧 氣的通入量為Oml;
待第四步完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫后，用四探針測 量硅片的方塊電阻，該經(jīng)過再分布處理后硅片的方塊電阻為80Q左右；
(4) 去氧化層經(jīng)過再分布處理后的硅片表面上形成一層藍色的氧化
膜，，將經(jīng)過再分布處理后的硅片放入濃度為5。/。的氫氟酸溶液中浸泡400s， 去掉硅片表面上的氧化層；(5) 二次擴散將上述經(jīng)過清洗后去除掉表面氧化層的硅片放到擴散爐 里再次進行擴散處理，該工序共分七步，每步的時間、溫度及各種氣體的通 入量詳細如下
(a) 、擴散時間為300s，爐口溫度為900°C，爐中溫度為850°C ，爐尾 溫度為850。C，氮氣的通入量為28000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為0 ml;
(b) 、擴散時間為360s,爐口溫度為910°C,爐中溫度為870°C，爐尾 溫度為88(TC，氮氣的通入量為28030 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為0 ml;
(c) 、擴散時間為120s，爐口溫度為920°C，爐中溫度為890°C，爐尾 溫度為89(TC，氮氣的通入量為22000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為3000 ml;
(d) 、擴散時間為460s，爐口溫度為930°C，爐中溫度為880°C，爐尾 溫度為89(TC，氮氣的通入量為22000 ml，三氯氧磷的通入量2000ml，氧氣 的通入量為3000 ml;
(e) 、擴散時間為920s，爐口溫度為930°C，爐中溫度為880°C，爐尾 溫度為89(TC，氮氣的通入量為22000 ml，三氯氧磷的通入量2200ml，氧氣 的通入量為3000 ml;
(f) 、擴散時間為300s，爐口溫度為890。C，爐中溫度為850。C，爐尾溫 度為860。C，氮氣的通入量為22000 ml,三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的通 入量為3000ml;
(g) 、擴散時間為300s,爐口溫度為900°C，爐中溫度為850°C，爐尾 溫度為86(TC，氮氣的通入量為22000ml，三氯氧磷的通入量0 ml,氧氣的 通入量為Oml;
二次擴散完畢后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，用少子壽命儀 測量硅片的少子壽命，用四探針測量硅片的方塊電阻；經(jīng)測量，本發(fā)明的工 藝處理后硅片的平均少子壽命比傳統(tǒng)工藝擴散后的少子壽命高4.6us左右， 硅片的方塊電阻為40Q左右。
按照電池片的正常工藝完成刻蝕、PECVD、絲網(wǎng)燒結(jié)等工藝后，做出的 電池片平均轉(zhuǎn)化效率達到15.80%，比傳統(tǒng)工藝提高了 1.6%左右。
實施例3
選用生產(chǎn)線上效率水平在15%以下的單晶125X125型號的硅片共300
12片進行磷吸雜處理，具體步驟如下
(1) 預(yù)沉積將制備好絨面的硅片放入擴散爐里進行擴散，該工序共分 六步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下
(a) 、擴散時間為400s，爐口溫度為880°C，爐中溫度為830°C，爐尾 溫度為830°C ，氮氣的通入量為23000 ml，三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(b) 、擴散時間為180s，爐口溫度為8卯。C，爐中溫度為850°C，爐尾 溫度為870°C ，氮氣的通入量為23000 ml,三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(c) 、擴散時間為420s，爐口溫度為880°C，爐中溫度為860°C，爐尾 溫度為860°C ，氮氣的通入量為23000 ml,三氯氧磷和氧氣的通入量均為0 ml;
(d) 、擴散時間為1300s，爐口溫度為900。C，爐中溫度為88(TC，爐尾 溫度為890。C，氮氣的通入量為26000 ml，三氯氧磷的通入量為2100 ml，氧 氣的通入量為Oml;
(e) 、擴散時間為420s，爐口溫度為860°C，爐中溫度為830°C，爐尾 溫度為83(TC，氮氣的通入量為23000 ml,三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為4000 ml;
(f) 、擴散時間為400s，爐口溫度為86(TC，爐中溫度為83(TC，爐尾溫 度為830。C，氮氣的通入量為23000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的通 入量為4000 ml;
待擴散完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，用四探針測量硅片
的方塊電阻，該經(jīng)過擴散處理后硅片的方塊電阻為IOOQ左右；
(2) 去磷硅玻璃層上述預(yù)沉積處理后的硅片表面會形成一層較薄的磷 硅玻璃層，將經(jīng)過預(yù)沉積處理后的硅片放入濃度為6%的氫氟酸溶液中浸泡 50s，去掉硅片表面上的磷硅玻璃層；
(3) 再分布將上述去掉磷硅玻璃層后的硅片再次放入擴散爐中進行高 溫氧化和吸雜處理，該工序共分4步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入 量詳細如下
(a) 、擴散時間為400s，爐口溫度為1040°C，爐中溫度為1030°C，爐 尾溫度為103(TC，氮氣的通入量為Oml，三氯乙垸的通入量為Oml，氧氣的 通入量為21000ml;
(b) 、擴散時間為1800s，爐口溫度為110(TC，爐中溫度為110(TC，爐 尾溫度為1100。C，氮氣的通入量為Oml，三氯乙烷的通入量500ml，氧氣的 通入量為21000ml;(c) 、擴散時間為360s，爐口溫度為1040°C，爐中溫度為1030°C，爐 尾溫度為1030。C，氮氣的通入量為22000 ml，三氯乙烷的通入量Oml，氧氣 的通入量為Oml;
(d) 、擴散時間為400s，爐口溫度為1040°C，爐中溫度為1100°C，爐 尾溫度為110(TC，氮氣的通入量為22000 ml，三氯乙烷的通入量為0 ml，氧 氣的通入量為Oml;
待第四步完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫后，用四探針測 量硅片的方塊電阻，該經(jīng)過再分布處理后硅片的方塊電阻為70Q左右；
(4) 去氧化層經(jīng)過再分布處理后的硅片表面上形成一層藍色的氧化 膜，，將經(jīng)過再分布處理后的硅片放入濃度為6%的氫氟酸溶液中浸泡300s， 去掉硅片表面上的氧化層；
(5) 二次擴散將上述經(jīng)過清洗后去除掉表面氧化層的硅片放到擴散爐 里再次進行擴散處理，該工序共分七步，每步的時間、溫度及各種氣體的通 入量詳細如下
(a) 、擴散時間為400s，爐口溫度為910°C，爐中溫度為860°C，爐尾 溫度為870。C，氮氣的通入量為30000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為0 ml;
(b) 、擴散時間為420s，爐口溫度為920°C，爐中溫度為880°C，爐尾 溫度為890。C，氮氣的通入量為30000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為0 ml;
(c) 、擴散時間為210s，爐口溫度為930°C，爐中溫度為900°C，爐尾 溫度為卯0。C，氮氣的通入量為23000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml,氧氣的 通入量為4000 ml;
(d) 、擴散時間為580s，爐口溫度為940°C，爐中溫度為890°C，爐尾 溫度為90(TC，氮氣的通入量為23000 ml,三氯氧磷的通入量2100ml，氧氣 的通入量4000 ml;
(e) 、擴散時間為1200s，爐口溫度為94(TC，爐中溫度為89(TC，爐尾 溫度為卯(TC，氮氣的通入量為23000 ml，三氯氧磷的通入量2200 2300ml， 氧氣的通入量為4000 ml;
(f) 、擴散時間為420s，爐口溫度為90(TC，爐中溫度為860'C，爐尾溫 度為87(TC，氮氣的通入量為23000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的通 入量為4000 ml;
14(g)、擴散時間為400s，爐口溫度為910'C,爐中溫度為860°C，爐尾 溫度為870'C，氮氣的通入量為23000 ml，三氯氧磷的通入量0 ml，氧氣的 通入量為Oml;
二次擴散完畢后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，用少子壽命儀 測量硅片的少子壽命，用四探針測量硅片的方塊電阻；經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明 的工藝處理后硅片的平均少子壽命比傳統(tǒng)工藝擴散后的少子壽命高4.8us左 右，硅片的方塊電阻為30Q左右。
按照電池片的正常工藝完成刻蝕、PECVD、絲網(wǎng)燒結(jié)等工藝后，做出的 電池片平均轉(zhuǎn)化效率達到15.60%,比傳統(tǒng)工藝提高了 1.4%左右。
權(quán)利要求
1、一種磷吸雜工藝，其特征在于包括如下步驟(1)預(yù)沉積將制備好絨面的硅片放入擴散爐里進行擴散，該工序共分六步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下(a)、第一步擴散擴散時間為300～400s，爐口溫度為870～880℃，爐中溫度為820～830℃，爐尾溫度為820～830℃，氮氣的通入量為22000～23000ml；(b)、第二步擴散擴散時間為120～180s，爐口溫度為880～890℃，爐中溫度為840～850℃，爐尾溫度為860～870℃，氮氣的通入量為22000～23000ml；(c)、第三步擴散擴散時間為360～420s，爐口溫度為870～880℃，爐中溫度為850～860℃，爐尾溫度為840～860℃，氮氣的通入量為22000～23000ml；(d)、第四步擴散擴散時間為1200～1300s，爐口溫度為890～900℃，爐中溫度為860～880℃，爐尾溫度為870～890℃，氮氣的通入量為25000～26000ml，三氯氧磷的通入量為1900～2100ml；(e)、第五步擴散擴散時間為300～420s，爐口溫度為840～860℃，爐中溫度為820～830℃，爐尾溫度為820～830℃，氮氣的通入量為22000～23000ml，氧氣的通入量為3000～4000ml；(f)、第六步擴散擴散時間為300～400s，爐口溫度為840～860℃，爐中溫度為820～830℃，爐尾溫度為820～830℃，三氯氧磷的通入量為22000～23000ml，氧氣的通入量為3000～4000ml；待擴散完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，測量硅片的方塊電阻，控制擴散后硅片的方塊電阻在100Ω～110Ω之間；(2)去磷硅玻璃層上述預(yù)沉積處理后的硅片表面會形成一層較薄的磷硅玻璃層，將經(jīng)過預(yù)沉積處理后的硅片放入濃度為5％～6％的氫氟酸溶液中浸泡50～60s，去掉硅片表面上的磷硅玻璃層；(3)再分布將上述去掉磷硅玻璃層后的硅片再次放入擴散爐中進行高溫氧化和吸雜處理，該工序共分4步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下(a)、第一步擴散擴散時間為300～400s，爐口溫度為1020～1040℃，爐中溫度為1010～1030℃，爐尾溫度為1010～1030，氧氣的通入量為20000～21000ml；(b)、第二步擴散擴散時間為1620～1800s，爐口溫度為1000～1100℃，爐中溫度為1000～1100℃，爐尾溫度為1000～1100℃，三氯乙烷的通入量500ml，氧氣的通入量為20000～21000ml；(c)、第三步擴散擴散時間為180～360s，爐口溫度為1020～1040℃，爐中溫度為1010～1030，爐尾溫度為1010～1030℃，氮氣的通入量為20000～22000ml；(d)、第四步擴散擴散時間為300～400s，爐口溫度為1020～1040℃，爐中溫度為1000～1100，爐尾溫度為1000～1100，氮氣的通入量為20000～22000ml；待第四步完成后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫后，測量硅片的方塊電阻，控制方塊電阻在70-80Ω之間；(4)去氧化層經(jīng)過再分布處理后的硅片表面上形成一層藍色的氧化膜，將經(jīng)過再分布處理后的硅片放入濃度為5％～6％的氫氟酸溶液中浸泡300～400s，，去掉硅片表面上的氧化層；(5)二次擴散將上述經(jīng)過清洗后去除掉表面氧化層的硅片放到擴散爐里再次進行擴散處理，該工序共分七步，每步的時間、溫度及各種氣體的通入量詳細如下(a)、第一步擴散擴散時間為300～400s，爐口溫度為900～910℃，爐中溫度為850～860℃，爐尾溫度為850～870℃，氮氣的通入量為28000～30000ml；(b)、第二步擴散擴散時間為360～420s，爐口溫度為910～920℃，爐中溫度為870～880℃，爐尾溫度為880～890℃，氮氣的通入量為28000～30000ml；(c)、第三步擴散擴散時間為120～210s，爐口溫度為920～930℃，爐中溫度為890～900℃，爐尾溫度為890～900℃，氮氣的通入量為22000～23000ml，氧氣的通入量為3000～4000ml；(d)、第四步擴散擴散時間為460～580s，爐口溫度為930～940℃，爐中溫度為880～890℃，爐尾溫度為890～900℃，氮氣的通入量為22000～23000ml，三氯氧磷的通入量2000～2100ml，氧氣的通入量為3000～4000ml；(e)、第五步擴散擴散時間為920～1200s，爐口溫度為930～940℃，爐中溫度為880～890℃，爐尾溫度為890～900℃，氮氣的通入量為22000～23000ml，三氯氧磷的通入量2200～2300ml，氧氣的通入量為3000～4000ml；(f)、第六步擴散擴散時間為300～420s，爐口溫度為890～900℃，爐中溫度為850～860℃，爐尾溫度為860～870℃，氮氣的通入量為22000～23000ml，氧氣的通入量為3000～4000ml；(g)、第七步擴散擴散時間為300～400s，爐口溫度為900～910℃，爐中溫度為850～860℃，爐尾溫度為860～870℃，氮氣的通入量為22000～23000ml；二次擴散完畢后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，測量硅片的方塊電阻，控制二次擴散后硅片的方塊電阻在30Ω-40Ω之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能電池制造中的硅片磷吸雜工藝，將制備好絨面的硅片放入擴散爐里進行預(yù)沉積，擴散后去磷硅玻璃層，將經(jīng)過再分布處理后的硅片放入氫氟酸溶液中浸泡，去掉硅片表面上的氧化層；再將上述經(jīng)過清洗后去除掉表面氧化層的硅片放到擴散爐里再次進行二次擴散處理，二次擴散工序處理后，將硅片從擴散爐中取出并冷卻至室溫，測量硅片的方塊電阻；本發(fā)明能有效減小重摻雜“死層”，硅片的平均少子壽命大大提高；按照電池片的正常工藝完成刻蝕、PECVD、絲網(wǎng)燒結(jié)等工藝后，做出的電池片平均轉(zhuǎn)化效率進一步提高，電池片的各項電性能參數(shù)更優(yōu)。
文檔編號H01L31/18GK101667605SQ200910034600
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者杜正興 申請人:無錫尚品太陽能電力科技有限公司