專利名稱：太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，屬于太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)加工技術(shù)。
技術(shù)背景
太陽(yáng)能電池是一種將光能直接轉(zhuǎn)化成電能的器件，由于其清潔、無(wú)污染，取之不盡，用之不竭，逐漸成為一種重要的發(fā)電方式。太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理是利用PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)將光電轉(zhuǎn)換成電能。根據(jù)太陽(yáng)能電池片的發(fā)電原理，太陽(yáng)能電池片的制作工藝步驟一般如下1、制絨，將硅片表面腐蝕成金字塔狀的形貌；2、擴(kuò)散，硅片表面形成PN結(jié)；3、 刻蝕，將硅片邊緣的PN結(jié)去掉，防止電池短路；4、去PSG，清洗硅片表面，去除二氧化硅層； 5、PECVD，在硅片表面鍍一層減反射膜；6、印刷燒結(jié)，印刷電極及背場(chǎng)，并烘干燒結(jié)。由于PN 結(jié)是太陽(yáng)能電池片的核心結(jié)構(gòu)，PN結(jié)的結(jié)構(gòu)直接影響著太陽(yáng)能電池片的性能，因此太陽(yáng)能電池片的制作工藝中的擴(kuò)散步驟對(duì)太陽(yáng)能電池片的性能起著關(guān)鍵的作用?，F(xiàn)有的擴(kuò)散方法普遍采用POCL3液態(tài)源擴(kuò)散，即向固定有太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散爐中通入大氮(流量較大的氮?dú)?，俗稱大氮，表示為N2)、氧氣(O2)、小氮(攜帶有PClO3的氮?dú)?，流量一般較小，俗稱小氮，表示為N2-PClO3)，三種氣體在高溫下與太陽(yáng)能電池片進(jìn)行反應(yīng)，使擴(kuò)散爐中的電池片表面生成含磷的氧化層，在高溫下，磷從氧化層擴(kuò)散到硅中，從而在P型電池片表面形成一層薄的重?fù)诫s的N型區(qū)，即摻磷的發(fā)射區(qū)。然而，現(xiàn)有的擴(kuò)散方法較不合理，不僅生產(chǎn)的成本較高，而且生產(chǎn)得到的太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率、功率等性能較低。因此如何降低太陽(yáng)能電池片的成本，又能提高太陽(yáng)能電池片的性能，成為了業(yè)界亟待解決的課題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法。本發(fā)明不僅能夠提高太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率和功率等性能，而且降低了生產(chǎn)成本，具有優(yōu)越的整體經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，該方法將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中，將擴(kuò)散爐中溫度升溫至預(yù)定溫度，并向擴(kuò)散爐通入大氮、氧氣和小氮進(jìn)行擴(kuò)散; 其中大氮的通入流量為10 15L/min，氧氣的通入流量為0. 4 0. 6L/min，小氮的通入流量為0. 5 0. 8L/min ；且擴(kuò)散時(shí)間為20 30min。
上述的太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法中，所述的大氮的通入流量為13. 5L/min，氧氣的通入流量為0. 5L/min,小氮的通入流量為0. 6L/min。
前述的太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法中，所述的擴(kuò)散時(shí)間為25min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有工藝的通入大氮、氧氣和小氮的流量以及通入Pao3W2和N2的時(shí)間，可以減少擴(kuò)散死層，提高了太陽(yáng)能電池片少子壽命，從而提升了太陽(yáng)能電池片的短路電流；而且，使得能夠制備出合理的方塊電阻值與均勻的PN結(jié)深度， 保證電池片的串聯(lián)電阻值升高對(duì)電性能下降的影響，小于短路電流對(duì)電池片功率的提升的作用，最終提升太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率。與此同時(shí)，本發(fā)明采用低流量的擴(kuò)散工藝，所需的輔助氣體流量亦需要降低以與其匹配，從而又降低了生產(chǎn)的成本，提高了整體經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。
實(shí)施例1 太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中，升溫至常規(guī)的預(yù)定溫度(如800°C )，并向擴(kuò)散爐通入大氮(N2)、氧氣和小氮進(jìn)行擴(kuò)散，大氮；其中大氮的通入流量為15L/min，氧氣(O2)的通入流量為0. 6L/min，小氮(N2-PClO3)的通入流量為 0.8L/min;且擴(kuò)散時(shí)間25min。擴(kuò)散過(guò)程結(jié)束，在擴(kuò)散爐降溫后取出太陽(yáng)能電池片。使用本實(shí)施例制備得到的電池片，測(cè)試其電性能參數(shù)如表1所示。
表1太陽(yáng)能電池片的電池性能參數(shù)(PMPP 功率，NCELL 轉(zhuǎn)換效率，ISC 短路電流)
權(quán)利要求
1.太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，其特征在于該方法將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中，升溫至預(yù)定溫度，并向擴(kuò)散爐通入大氮、氧氣和小氮進(jìn)行擴(kuò)散；其中大氮的通入流量為10 15L/min，氧氣的通入流量為0. 4 0. 6L/min，小氮的通入流量為0. 5 0. 8L/min ；且擴(kuò)散時(shí)間為20 30min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，其特征在于所述的大氮的通入流量為13. 5L/min，氧氣的通入流量為0. 5L/min，小氮的通入流量為0. 6L/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，其特征在于所述的擴(kuò)散時(shí)間為25min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池片的擴(kuò)散方法，該方法將太陽(yáng)能電池片放入擴(kuò)散爐中，升溫至預(yù)定溫度，并向擴(kuò)散爐通入大氮、氧氣和小氮進(jìn)行擴(kuò)散；其中大氮的通入流量為10～15L/min，氧氣的通入流量為0.4～0.6L/min，小氮的通入流量為0.5～0.8L/min；且擴(kuò)散時(shí)間約為20～30min。本發(fā)明不僅能夠提高太陽(yáng)能電池片的性能，而且降低了生產(chǎn)成本，具有優(yōu)越的整體經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H01L21/228GK102509703SQ201210002878
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者李新富 申請(qǐng)人:浙江金貝能源科技有限公司