出爐，得到含有PN 結(jié)的硅片。
[0050] 實施例4 選取156_ x 156mm的P型娃片通過濕法制絨的方式制絨后放入管式擴散爐中； 打開連通管式擴散爐的真空泵，抽真空使管式擴散爐中的壓強保持在0. 1大氣壓； 并將爐管溫度以12°C /min升溫速度升溫至830°C，恒溫穩(wěn)定1. 5min ; 向擴散爐內(nèi)通入210sccm的POCl3,7slm的N2,125sccm的0 2，在P0C13、NJP 02混合氣 體的氛圍中，將硅片在沉積溫度830°C的條件下進行第一沉積，沉積5min ; 將爐管溫度以5°C /min升溫速度升溫至840°C，向擴散爐內(nèi)通入7slm的N2,125SCCm 的〇2，將第一沉積后的硅片進行第一推進，推進4min ; 向擴散爐內(nèi)通入160sccm的POCl3,7slm的N2,85sccm的0 2，在P0C13、隊和02混合氣 體的氛圍中，將硅片在沉積溫度840°C的條件下進行第二沉積，沉積4min ; 將爐管溫度以5°C /min升溫速度升溫至850°C，向擴散爐內(nèi)通入7 slm的N2,85SCCm的 〇2，將第二沉積后的硅片進行第二推進，推進3min ; 向擴散爐內(nèi)通入145sccm的POCl3,7slm的N2,50sccm的0 2，在P0C13、隊和02混合氣 體的氛圍中，將硅片在沉積溫度850°C的條件下進行第三沉積，沉積3min ; 將爐管溫度以5°C /min升溫速度升溫至860°C，向擴散爐內(nèi)通入7 slm的N2, 5〇SCCm的 〇2,將第二沉積后的娃片進行第二推進，推進2min ; 控制管式擴散爐中隊的流量為7slm，使爐內(nèi)溫度降至830°C，出爐，得到含有PN結(jié)的 娃片。
[0051] 實施例5 選取156_ x 156mm的P型娃片通過濕法制絨的方式制絨和去除磷娃酸玻璃放入管式 擴散爐中； 打開連通管式擴散爐的真空泵，抽真空使管式擴散爐中的壓強保持在0. 2大氣壓； 并將爐管溫度以l〇°C /min升溫速度升溫至825°C，恒溫穩(wěn)定2min ; 向擴散爐內(nèi)通入225sccm的POCl3,6slm的N2,125sccm的0 2，在P0C13、NJP 02混合氣 體的氛圍中，將硅片在沉積溫度825°C的條件下進行第一沉積，沉積5min ; 將爐管溫度以5°C /min升溫速度升溫至835°C，向擴散爐內(nèi)通入6slm的N2,125sccm 的〇2，將第一沉積后的硅片進行第一推進，推進4min ; 向擴散爐內(nèi)通入175sccm的POCl3,6slm的N2,75sccm的0 2，在P0C13、隊和02混合氣 體的氛圍中，將硅片在沉積溫度835°C的條件下進行第二沉積，沉積4min; 將爐管溫度以5°C /min升溫速度升溫至845°C，向擴散爐內(nèi)通入6 slm的N2, 75SCCm的 〇2，將第二沉積后的硅片進行第二推進，推進3min ; 向擴散爐內(nèi)通入125sccm的POCl3,6slm的N2,45sccm的0 2，在P0C13、隊和02混合氣 體的氛圍中，將硅片在沉積溫度845°C的條件下進行第三沉積，沉積3min; 將爐管溫度以5°C /min升溫速度升溫至855°C，向擴散爐內(nèi)通入6 slm的N2,45sccm的 〇2,將第二沉積后的娃片進行第二推進，推進2min; 控制管式擴散爐中隊的流量為6slm，使爐內(nèi)溫度降至825°C，出爐，得到含有PN結(jié)的 娃片。
[0052] 為了能進一步比較本發(fā)明實施例與【背景技術】中現(xiàn)有采用三步沉積推進的擴散方 法，以下將通過將實施例1-5和參考例制備成太陽能電池，對各個樣品的電池性能和工藝 參數(shù)進行分析。
[0053] 將經(jīng)過實施例1-5和參考例擴散后的硅片使用HF溶液去除所述N型發(fā)射極正面 及所述P型硅片背面擴散過程中形成的磷硅玻璃層；然后通過PECVD方式在硅片正面形成 氧化硅、氮化硅或者氧化硅-氮化硅復合膜中的一種減反膜；再通過絲網(wǎng)印刷在硅片背面 制備背電極和A1背電場，硅片正面形成正電極；最后，在氧氣和氮氣體積比為3~15 :80， 750~850 °C溫度的氣氛中進行燒結(jié)，得到太陽能電池。
[0054] 對本發(fā)明實施例1-5和參考例制得的太陽能電池進行性能測試，擴散參數(shù)和測試 結(jié)果如下表：
從上表可知，本發(fā)明實施例1~5擴散過程中爐內(nèi)壓強皆低于標準大氣壓，在低壓狀態(tài) 下，氣體分子的擴散速率快，因此其沉積推進時間也相應縮短。表中本發(fā)明實施例1~5中沉 積推進時間為15~21min，而參考例需要44min，用時為本發(fā)明實施例1~5的2倍，采用本發(fā) 明可減少擴散時間，提高產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，易于大規(guī)模量產(chǎn)。與此同時，由于沉積推進時間 縮短，〇 2和N 2用量也遠低于參考例，可大幅降低生產(chǎn)成本。
[0055] 另一方面，在低壓狀態(tài)下，氣體分子不僅擴散速率快，氣體的均勻性更佳。由于氣 體的均勻性要遠好于普通常壓高溫的擴散方式。硅片在均勻的工藝氣體中進行化學反應， 并在硅片表面形成均勻的PN結(jié)。從上表可知，參考例單塊硅片的片內(nèi)方阻波動為±5,而實 施例1~5單塊硅片的片內(nèi)方阻波動小于±2,顯然片內(nèi)方阻均勻性提高。同時，由于片內(nèi)方 阻均勻性，每塊硅片的方阻平均值也能控制在較小的范圍內(nèi)，從而確保硅片間方阻的穩(wěn)定 性。高片間方阻均勻性能夠使擴散工藝很好地與電池制作的后續(xù)工藝相匹配，提高電池的 平均光電轉(zhuǎn)換效率，降低低效電池的分布比例。
[0056] 最后所應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對本發(fā)明保 護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當 理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質(zhì) 和范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將制絨后的硅片放入擴散爐中； (2) 抽真空使擴散爐中的壓強保持在0.0 O 1~0. 5大氣壓； (3) 升溫至800~850°C，恒溫穩(wěn)定l~3min ; (4) 在P0C13、隊和O2混合氣體的氛圍中，將硅片在沉積溫度800~850°C的條件下進行 第一沉積，沉積4~6min ; (5) 在隊和0 2混合氣體的氛圍中，升溫至810~860°C，將第一沉積后的硅片進行第一推 進，推進3~5min ; (6) 在P0C13、隊和O2混合氣體的氛圍中，將第一推進后的硅片在沉積溫度810~860°C 的條件下進行第二沉積，沉積3~5min ; (7) 在隊和0 2混合氣體的氛圍中，升溫至820~870°C，將第二沉積后的硅片進行第二推 進，推進2~4min ; (8) 在P0C13、隊和O2混合氣體的氛圍中，將第二推進后的硅片在沉積溫度820~870°C 的條件下進行第三沉積，沉積2~4min ; (9) 在隊和0 2混合氣體的氛圍中，升溫至830~880°C，將第三沉積后的硅片進行第三推 進，推進l~3min ; (10) 使爐內(nèi)溫度降至800~850°C，出爐，得到含有PN結(jié)的硅片。2. 如權(quán)利要求1所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，步驟（4)第一沉積過程中 POCl3流量為 200~250 sccm，N2流量為 5~10 slm，O2流量為 100~150 seem。3. 如權(quán)利要求1或2所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，步驟（5)第一推進過 程中N2流量為5~10 slm，O2流量為100~150 seem。4. 如權(quán)利要求1或3所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，步驟（6)第二沉積過 程中 POCl3流量為 150~200 seem，N2流量為 5~10 slm，O2流量為 50~100 seem。5. 如權(quán)利要求1或4所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，步驟（7)第二推進過 程中N2流量為5~10 slm，02流量為50~100 seem。6. 如權(quán)利要求1或5所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，步驟（8)第三沉積過 程中 POCl3流量為 100~150 seem，N2流量為 5~10 slm，O2流量為 25~75 seem。7. 如權(quán)利要求1或6所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，步驟（9)第三推進過 程中N2流量為5~10 slm，02流量為25~75 seem。8. 如權(quán)利要求1或7所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，步驟（5)、（7)和（9) 的第一推進、第二推進和第三推進升溫過程中升溫速度皆為5~8°C /min。9. 如權(quán)利要求1所述高溫低壓的硅片擴散方法，其特征在于，所述擴散爐與真空泵相 連以實現(xiàn)降低爐內(nèi)壓力。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫低壓的硅片擴散方法，將制絨后的硅片放入擴散爐中；擴散爐中的壓強保持在0.001~0.5大氣壓條件下依次進行第一沉積，第一推進，第二沉積，第二推進，第三沉積，第三推進，得到均勻性好的含PN結(jié)硅片。采用本發(fā)明，可提高硅片間方阻的穩(wěn)定性和片內(nèi)方阻均勻性，降低生產(chǎn)成本，加快生產(chǎn)效率，同時提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【IPC分類】H01L31/18
【公開號】CN104882516
【申請?zhí)枴緾N201510248756
【發(fā)明人】方結(jié)彬, 秦崇德, 石強, 黃玉平, 何達能, 陳剛
【申請人】廣東愛康太陽能科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月15日