專利名稱：一種太陽能電池制備擴散工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池加工領域，尤其是涉及ー種應用于晶體硅太陽能電池制備的擴
散エ藝。背景技木
公知的，太陽能電池的制備エ藝流程一般為清洗制絨——擴散制結——邊緣刻蝕——去磷硅玻璃——鍍氮化硅膜一一絲網印刷——燒結——測試；在所述的這些エ序中，擴散制結又稱為擴散エ藝，其一般是采用在石英管中以閉管液態(tài)源的方式進行擴散，即先將P型硅片安置于高溫石英管內，然后再向石英管內通入攜帯P0CL3的小氮以及大氮和氧氣，從而通過化學反應在娃片表面形成ー層含P的SI02層，并使P在高溫下擴散進娃片 中形成P — N結；由于擴散后P — N結的好壞以及其均勻性能夠直接影響后道エ序，尤其是燒結エ序的正常生產，以及影響到整個太陽能電池電性能參數的穩(wěn)定性，因此，P — N結又被稱為太陽能電池的心臟，也就是說，擴散エ藝是整個電池制備エ藝的重要基礎；
目前，用于進行擴散制結的擴散爐基本上分為普通閉管式擴散爐和軟著陸全封閉擴散爐兩大類，其中，由于軟著陸全封閉式擴散爐的設備硬件相對較好，因此其封閉性及擴散效果也都較好；而普通閉管式擴散爐的設備硬件由于較為一般，因此在エ藝運行過程中，因其爐門的封閉性較差，導致爐內的氣場及熱場不夠均勻，從而致使片內方阻的均勻性也相對較差，進而極易因擴散不均勻而導致電池制備后續(xù)流程中的燒結エ序出現異常片，這就造成了多晶小于16%的低效片大大增加，因此，現需要ー種使普通閉管式擴散爐也能達到較好擴散效果的擴散エ藝。
發(fā)明內容
為了克服背景技術中的不足，本發(fā)明公開了ー種太陽能電池制備擴散エ藝，所述的エ藝能夠有效的改善設備硬件一般的擴散爐的擴散均勻性，從而使形成的P — N結更加平整，進而達到了在燒結エ序中有效減少異常片出現的目的。為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種太陽能電池制備擴散エ藝，所述的エ藝步驟如下
A、進槳將相應的硅片送進擴散爐的爐管中，并同時通入15 25L/min的大氮，擴散爐溫度為770 810°C ;
B、溫度保持在爐門關閉后，通入5 20L/min的大氮，擴散爐溫度為770 810°C，時間為10 15min ；
C、低溫通源將I.5 2L/min且混合P0CL3的小氮通入爐內，并同時通入I. 5 2L/min的氧氣和20 25L/min的大氮，擴散爐溫度為810 830°C，時間為3 5min ；
D、變溫通源將O.8 1.2L/min且混合P0CL3的小氮通往爐內，并同時通入O. 5 IL/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為850 870°C，時間為8 12min ；
E、高溫通源將O.8 I. 2L/min且混合P0CL3的小氮通入爐內，并同時通入O. 5 IL/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為850 870°C，時間為10 12min ；
F、高溫再分布在不通源的情況下，同時通入2 2.5L/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為850 870°C，時間為3 5min ；
G、低溫再分布繼續(xù)同時通入2 2.5L/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為820 840°C，時間為8 IOmin ；
H、降溫將擴散爐溫度降到770 810°C時，同時通入15 20L/min的大氮，時間為10 15min ；
I、出槳在取出硅片的同時通入15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為770 810°C。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟A中，向爐內通入20L/min的大氮，擴散爐溫度為800°C。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟B中，向爐內通入17L/min的大氮，擴散爐溫度為800°C，時間為13min。
所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟C中，向爐內通入I. 7L/min且混合P0CL3的小氮，并同時通入I. 8L/min的氧氣和23L/min大氮，擴散爐溫度為820°C，時間為4min。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟D中，向爐內通入lL/min且混合P0CL3的小氮，并同時通入O. 7L/min的氧氣和17L/min的大氮，擴散爐溫度為860°C，時間為IOmin。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟E中，向爐內通入O. 9L/min且混合P0CL3的小氮，并同時通入O. 7L/min的氧氣和18L/min的大氮，擴散爐溫度為860°C，時間為IImin。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟F中，向爐內通入2. 3L/min的氧氣和17L/min的大氮，擴散爐溫度為860°C，時間為4min。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟G中，向爐內通入2. 3L/min的氧氣和17L/min的大氮，擴散爐溫度為830°C，時間為9min。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的步驟H中，在擴散爐溫度為800°C時，同時通入17L/min的大氮，時間為12min。所述的太陽能電池制備擴散エ藝，所述エ藝的I步驟中，緩慢的取出擴散后的硅片，并同時通入17L/min的大氮，擴散爐溫度為800°C。由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明所述的太陽能電池制備擴散エ藝能夠有效的改善設備硬件一般的擴散爐的擴散均勻性，即通過改善擴散片內方阻的均勻性使形成的P — N結更加平整，從而達到了在后續(xù)的燒結エ序中有效減少異常片出現的目的；此外，由于有效降低了因燒結異常而出現多晶小于16%的低效片的機率，因而相應的就増加了制備太陽能電池的出貨良率。
具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的g在保護本發(fā)明范圍內的一切變化和改進，本發(fā)明并不局限于下面的實施例；
所述的太陽能電池制備擴散エ藝步驟如下
A、進槳在擴散爐的溫度為800°C吋，將相應的硅片送進擴散爐的爐管中，并同時向爐內通入20L/min的大氮；
B、溫度保持因為操作A步驟時，爐門打開等原因會導致爐內溫度偏低，因此要在爐門關閉后的13min內使擴散爐的溫度保持在800°C，并同時通入17L/min的大氮；
C、低溫通源完成B步驟后，使擴散爐的溫度保持在820°C，并在4min內，將I.7L/min且混合P0CL3的小氮通入爐內，同時通入I. 8L/min的氧氣和23L/min大氮；
D、變溫通源完成C步驟后，使擴散爐的溫度保持在860°C，并在IOmin內，將lL/min且混合POCL3的小氮通入爐內，同時通入O. 7L/min的氧氣和17L/min的大氮；
E、高溫通源完成D步驟后，使擴散爐的溫度保持在860°C，并在Ilmin內，將O.9L/min且混合POCL3的小氮通入爐內，同時通入O. 7L/min的氧氣和18L/min的大 氮；
F、高溫再分布完成E步驟后，使擴散爐的溫度保持在860°C，并在4min內，同時向爐內通入2. 3L/min的氧氣和17L/min的大氮,從而達到在不通源的情況下,利用高溫短時間使磷雜質向硅片內部推進的目的；
G、低溫再分布完成F步驟后，使擴散爐的溫度保持在830°C，并在9min內，繼續(xù)同時向爐內通入2. 3L/min的氧氣和17L/min的大氮,從而利用低溫長時間使擴散進娃片內的磷雜質更加均勻，使形成的P — N結更加平整；
H、降溫完成G步驟后，將擴散爐的溫度降到800°C，并在12min內，向爐內通入17L/min的大氮；
I、出槳完成H步驟，在擴散爐的溫度為800°C時，將擴散后的硅片緩慢取出，并在取出娃片的同時向爐內通入17L/min的大氮。與現有的擴散エ藝相比，本發(fā)明所述擴散エ藝的技術優(yōu)點在于1、所述エ藝采用兩步變溫再分布來改善提高片內方阻的均勻性，這相應有效的彌補了現有的普通閉管式擴散爐因氣場及熱場不均勻而導致片內方阻不均勻的不足，即先利用相對短時間的高溫使P雜質快速進入硅片內部，由于時間較短，因此不會造成結深偏大，再利用相對長時間的低溫使硅片內部的磷雜質緩慢向內擴散，從而不但增加擴散的可控性，而且此時的低溫推進過程對吸雜也起到了一定的幫助；2、由于降低了片內均勻性超標的數量，從而相應減少了因片內方阻差異較大而導致的返エ片數量，即有效降低了因燒結異常而出現多晶小于16%的低效片的機率；3、在設備硬件一般的擴散爐中應用時，所述的擴散エ藝與現有的擴散エ藝相比，所述的エ藝流程簡單且不增加時間，同時還能達到減少低效片，増加出貨良率的目的，因此所述的エ藝更適用于規(guī)?；a。在普通閉管式擴散爐進行多次實驗后，傳統擴散エ藝與本發(fā)明所述擴散エ藝的片內方阻不均勻度見下表
權利要求
1.一種太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述的エ藝步驟如下 A、進槳將相應的硅片送進擴散爐的爐管中，并同時通入15 25L/min的大氮，擴散爐溫度為770 810°C ; B、溫度保持在爐門關閉后，通入5 20L/min的大氮，擴散爐溫度為770 810°C，時間為10 15min ； C、低溫通源將I.5 2L/min且混合POCL3的小氮通入爐內，并同時通入I. 5 2L/min的氧氣和20 25L/min的大氮，擴散爐溫度為810 830°C，時間為3 5min ； D、變溫通源將O.8 1.2L/min且混合POCL3的小氮通往爐內，并同時通入O. 5 IL/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為850 870°C，時間為8 12min ； E、高溫通源將O.8 I. 2L/min且混合POCL3的小氮通入爐內，并同時通入O. 5 IL/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為850 870°C，時間為10 12min ； F、高溫再分布在不通源的情況下，同時通入2 2.5L/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為850 870°C，時間為3 5min ； G、低溫再分布繼續(xù)同時通入2 2.5L/min的氧氣和15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為820 840°C，時間為8 IOmin ； H、降溫將擴散爐溫度降到770 810°C時，同時通入15 20L/min的大氮，時間為10 15min ； I、出槳在取出硅片的同時通入15 20L/min的大氮，擴散爐溫度為770 810°C。
2.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟A中，向爐內通入20L/min的大氮，擴散爐溫度為800°C。
3.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟B中，向爐內通入17L/min的大氮，擴散爐溫度為800°C，時間為13min。
4.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟C中，向爐內通入I. 7L/min且混合POCL3的小氮，并同時通入I. 8L/min的氧氣和23L/min大氮，擴散爐溫度為820°C，時間為4min。
5.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟D中，向爐內通入lL/min且混合POCL3的小氮,并同時通入O. 7L/min的氧氣和17L/min的大氮，擴散爐溫度為860°C，時間為lOmin。
6.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟E中，向爐內通入O. 9L/min且混合POCL3的小氮，并同時通入O. 7L/min的氧氣和18L/min的大氮，擴散爐溫度為860°C，時間為IImin。
7.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟F中，向爐內通入2. 3L/min的氧氣和17L/min的大氮,擴散爐溫度為860°C,時間為4min。
8.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟G中，向爐內通入2. 3L/min的氧氣和17L/min的大氮，擴散爐溫度為830°C，時間為9min。
9.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的步驟H中，在擴散爐溫度為800°C時，同時通入17L/min的大氮，時間為12min。
10.根據權利要求I所述的太陽能電池制備擴散エ藝，其特征是所述エ藝的I步驟中，緩慢的取出擴散后的硅片，并同時通入17L/min的大氮，擴散爐溫度為800°C。
全文摘要
一種涉及太陽能電池加工領域的太陽能電池制備擴散工藝，所述的工藝采用兩步變溫再分布來改善提高片內方阻的均勻性，從而相應有效的彌補了現有的普通閉管式擴散爐因氣場及熱場不均勻而導致片內方阻不均勻的不足，因此不但使形成的P－N結更加平整，而且還達到了在燒結工序中有效減少異常片出現的目的。
文檔編號C30B31/06GK102691107SQ20121019046
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權日2012年6月11日
發(fā)明者李陽, 梁冬青, 段少雷, 韓帥君 申請人:上海超日(洛陽)太陽能有限公司