本發(fā)明涉及單晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)研發(fā)相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是指一種高開(kāi)路電壓的單晶電池?cái)U(kuò)散工藝。
背景技術(shù)：
：pn結(jié)是太陽(yáng)能電池的核心部分，因此擴(kuò)散質(zhì)量的好壞直接影響電池的質(zhì)量和效率。擴(kuò)散工藝是將硅片放入高溫?cái)U(kuò)散爐中，通以氮?dú)夂蚉OCl3等氣體，利用其在高溫下分解后在硅片表面生成P原子，并擴(kuò)散進(jìn)入硅片內(nèi)部，從而形成pn結(jié)。pn結(jié)產(chǎn)生的內(nèi)建電場(chǎng)使得電子和空穴在流動(dòng)后不再回到原處，這樣就形成了電流，用導(dǎo)線(xiàn)將電流引出，就是直流電。高質(zhì)量的pn結(jié)是減少?gòu)?fù)合，增加壽命的關(guān)鍵，其提升Uoc開(kāi)壓從而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。pn結(jié)的質(zhì)量主要表現(xiàn)在結(jié)深的均勻性，而結(jié)深的均勻性直接表現(xiàn)在方阻的均勻性上，方阻均勻性好則結(jié)深的差異性小，反之亦然。而不同的結(jié)深相對(duì)燒結(jié)溫度也是不一樣的。換個(gè)角度來(lái)說(shuō)，同樣的燒結(jié)條件對(duì)于擴(kuò)散均勻性好的電池片，其歐姆接觸就會(huì)好，短路電流、填充因子等電性能參數(shù)也會(huì)比較穩(wěn)定。這樣，電池片的轉(zhuǎn)換效率也就更穩(wěn)定。并且，電池片與電池片之間的電性能參數(shù)一致性好，也有利于組件的穩(wěn)定性和防衰減性，從而提高了太陽(yáng)電池的使用壽命。因此，如何來(lái)提高擴(kuò)散的均勻性就顯得非常有必要。P原子在高溫條件下擴(kuò)散系數(shù)較大，傳統(tǒng)擴(kuò)散是在高溫下擴(kuò)散并推進(jìn)，這導(dǎo)致方阻的均勻性較差，要使均勻性有所改善就需要在低溫條件下擴(kuò)散，但由于低溫下大部分的P原子未能激活導(dǎo)致表面死層增加，復(fù)合中心增多，少子壽命減小。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種改善方阻均勻性且提高轉(zhuǎn)換效率的高開(kāi)路電壓的單晶電池?cái)U(kuò)散工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高開(kāi)路電壓的單晶電池?cái)U(kuò)散工藝，采用多階式的升降溫推進(jìn)擴(kuò)散方式，從而提升單晶硅電池片轉(zhuǎn)換效率，具體操作步驟如下：(1)低溫沉積：采用低沉積溫度及高POCl3與氧氣比例；(2)二步升溫：對(duì)低沉積溫度進(jìn)行一步升溫并保持，之后再對(duì)低沉積溫度進(jìn)行二步升溫并保持；(3)三步降溫出爐：取三個(gè)降溫溫度進(jìn)行三個(gè)階段的降溫氧化并保持；(4)將擴(kuò)散的片子，測(cè)試方阻，完畢。通過(guò)采用低沉積溫度及高POCl3與氧氣比例，分二步升溫，每步達(dá)到設(shè)定溫度后，維持該溫度，然后再分三步降溫出爐，能夠有效減少表面死層，提高少子壽命，改善方阻均勻性，擴(kuò)散后硅片表面方塊電阻一致性好。同時(shí)采用上述技術(shù)方案，單晶電池片Uoc得以提升，轉(zhuǎn)換效率也可以提升。作為優(yōu)選，所采用的原材料為純度≥99.9999％的POCl3、純度≥99.5％的O2。其中：還需要使用純度≥99.999％的大氮。作為優(yōu)選，在步驟(1)中，POCl3與氧氣的比例為3∶1，低沉積溫度為780℃，沉積時(shí)間為7min-15min。作為優(yōu)選，在步驟(2)中，一步升溫的溫度為810℃-820℃，一步升溫的保持時(shí)間為5min-10min；二步升溫的溫度為850℃-870℃，二步升溫的保持時(shí)間為5min-13min。作為優(yōu)選，在步驟(3)中，三個(gè)降溫的溫度分別是830℃、810℃和780℃，三個(gè)降溫氧化的保持時(shí)間均為400s，三個(gè)降溫氧化的氧氣流量為1600sccm-2000sccm。本發(fā)明的有益效果是：減少表面死層，提高少子壽命，改善方阻均勻性，擴(kuò)散后硅片表面方塊電阻一致性好，從而提升單晶電池片的Uoc，提高單晶硅電池片的轉(zhuǎn)換效率。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。一種高開(kāi)路電壓的單晶電池?cái)U(kuò)散工藝，采用多階式的升降溫推進(jìn)擴(kuò)散方式，從而提升單晶硅電池片轉(zhuǎn)換效率，具體操作步驟如下：(1)低溫沉積：采用低沉積溫度及高POCl3與氧氣比例；其中：POCl3與氧氣的比例為3∶1，低沉積溫度為780℃，沉積時(shí)間為7min-15min；(2)二步升溫：對(duì)低沉積溫度進(jìn)行一步升溫并保持，之后再對(duì)低沉積溫度進(jìn)行二步升溫并保持；其中：一步升溫的溫度為810℃-820℃，一步升溫的保持時(shí)間為5min-10min；二步升溫的溫度為850℃-870℃，二步升溫的保持時(shí)間為5min-13min；(3)三步降溫出爐：取三個(gè)降溫溫度進(jìn)行三個(gè)階段的降溫氧化并保持；其中：三個(gè)降溫的溫度分別是830℃、810℃和780℃，三個(gè)降溫氧化的保持時(shí)間均為400s，三個(gè)降溫氧化的氧氣流量為1600sccm-2000sccm；(4)將擴(kuò)散的片子，測(cè)試方阻，完畢。其中：所采用的原材料為純度≥99.9999％的POCl3、純度≥99.999％的大氮、純度≥99.5％的O2。實(shí)施實(shí)例1：一種規(guī)格型號(hào)為156*200的單晶硅電池?cái)U(kuò)散工藝，包括如下步驟：(1)低溫沉積：采用低沉積步溫度及高比例的POCl3與氧氣，具體流量如下：POCl3為2100sccm，氧氣為700sccm，沉積溫度為780℃，沉積時(shí)間為8min；(2)二步升溫：升溫4min至810℃，保持10min低溫推進(jìn)，再5min升溫至850℃，保持13min高溫推進(jìn)；(3)三步降溫出爐：分三個(gè)階段降溫至830℃、810℃、780℃，分別用400s進(jìn)行降溫氧化，氧氣流量為1600sccm；(4)將擴(kuò)散的片子，測(cè)試方阻，完畢。同時(shí)采用傳統(tǒng)擴(kuò)散工藝制備相同規(guī)格型號(hào)的單晶硅電池片，并測(cè)試方阻。采用4D方阻測(cè)試儀，分別測(cè)試5點(diǎn)、49點(diǎn)方阻，結(jié)果如下：表1實(shí)施實(shí)例1與傳統(tǒng)擴(kuò)散工藝中方阻性能對(duì)比從上表1中可知，本發(fā)明擴(kuò)散工藝所得單晶硅電池片表面方塊電阻一致性好，STD值小。表2為采用本發(fā)明擴(kuò)散工藝156*200型號(hào)單晶電池轉(zhuǎn)換效率與傳統(tǒng)擴(kuò)散技術(shù)制備單晶硅電池的效率對(duì)比。表2UocIscRsRshFFNCell實(shí)施實(shí)例10.64379.3040.003132579.6519.96％傳統(tǒng)擴(kuò)散工藝0.64179.2810.003929979.8319.90％從上表2可知，采用本發(fā)明的擴(kuò)散工藝后，156*200型號(hào)單晶硅太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換效率提升0.06％，Uoc提升2mV。實(shí)施實(shí)例2：一種規(guī)格型號(hào)為156.75*205的單晶硅電池?cái)U(kuò)散工藝，包括如下步驟：(1)低溫沉積：采用低沉積步溫度及高比例的POCl3與氧氣，具體流量如下：POCl3為2100sccm，氧氣為700sccm，沉積溫度為780℃，沉積時(shí)間為8.5min；(2)二步升溫：升溫4min至810℃，保持10min低溫推進(jìn)，再5min升溫至850℃，保持13min高溫推進(jìn)；(3)三步降溫出爐：分三個(gè)階段降溫至830℃、810℃、780℃，分別用400s進(jìn)行降溫氧化，氧氣流量為1600sccm；(4)將擴(kuò)散的片子，測(cè)試方阻，完畢。同時(shí)采用傳統(tǒng)擴(kuò)散工藝制備相同規(guī)格型號(hào)的單晶硅電池片，并測(cè)試方阻。采用4D方阻測(cè)試儀，分別測(cè)試5點(diǎn)、49點(diǎn)方阻，結(jié)果如下：表3實(shí)施實(shí)例2與傳統(tǒng)擴(kuò)散工藝中方阻性能對(duì)比從上表3可知，本發(fā)明的擴(kuò)散工藝所得單晶硅片表面方塊電阻一致性好，STD小。表4為采用本發(fā)明的擴(kuò)散工藝156.75*205型號(hào)單晶電池轉(zhuǎn)換效率與傳統(tǒng)擴(kuò)散技術(shù)制備單晶硅電池的效率對(duì)比。表4UocIscRsRshFFNCell實(shí)施實(shí)例20.64429.3160.002925679.6520.00％傳統(tǒng)擴(kuò)散方案0.64229.2780.003125179.9719.94％從表4可知，采用本發(fā)明的擴(kuò)散工藝后，156.75*205型號(hào)單晶硅太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換效率提升0.06％，Uoc提升2mV。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3