專利名稱：一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，具體涉及到一種適用于選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的擴(kuò)散方法。
背景技術(shù)：
在太陽能電池領(lǐng)域中，所謂選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池，即在金屬柵線(電極)與硅片接觸部位進(jìn)行重?fù)诫s，在電極之間部位進(jìn)行輕摻雜。這種結(jié)構(gòu)可降低擴(kuò)散層的復(fù)合，由此可提高光線的短波響應(yīng)，同時(shí)又可以減少前金屬電極與硅的接觸電阻，使得短路電流、開路電壓和填充因子都得到較好的改善，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率。
對(duì)于選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池來說，采用簡單有效的擴(kuò)散方式獲得重?fù)诫s區(qū)和淺摻雜區(qū)是工藝重點(diǎn)。目前采用印刷磷漿圖形后再擴(kuò)散已成為很多廠家進(jìn)行選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池開發(fā)的選擇，但是在實(shí)際應(yīng)用中直接沿用以前的擴(kuò)散工藝不能達(dá)到很好的選擇性擴(kuò)散效果，從而影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，對(duì)擴(kuò)散工藝步驟進(jìn)行相關(guān)參數(shù)調(diào)整，一些步驟中改變溫度，找到適合選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池磷漿的擴(kuò)散方式，使得產(chǎn)生明顯的重?fù)诫s區(qū)和淺摻雜區(qū)，同時(shí)獲得良好的光電轉(zhuǎn)換效率。一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，具體步驟如下
1、采用電阻率為l-3ohm.cm的156mmX 156mm規(guī)格的P型多晶娃片，常規(guī)酸制絨后印刷磷漿圖形并烘干；
2、準(zhǔn)備階段在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中通入大氮2slm；
3、進(jìn)舟階段把多晶硅片推入在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中，爐內(nèi)通入大氮5slm，持續(xù)時(shí)間 8min ；
4、出衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮5slm,持續(xù)時(shí)間8min；
5、檢漏階段爐內(nèi)通入大氮2slm，持續(xù)時(shí)間lmin，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
6、加熱階段爐內(nèi)通入大氮21sIm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841 °C、8410C>838°C>836°C>834°C ；
7、穩(wěn)定溫度階段爐內(nèi)通入大氮12slm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間25min,爐內(nèi)5段溫度分別為 856 0C >856 0C >853 0C >85 TC >849 0C ；
8、預(yù)氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間6min,干氧IOOOsccm,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C >8560C >8530C >85TC >8490C ；
9、沉積階段爐內(nèi)通入大氮12slm,小氮IOOOsccm,干氧500sccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
10、后氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮30sccm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間3min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 856 °C > 856 °C > 853 °C > 851°C> 849 °C ；
11、推進(jìn)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮50sccm,干氧IOOsccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
12、冷卻階段爐內(nèi)通入大氮9slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為856°C、856 °C >853 °C >85 TC >849 °C ；
13、進(jìn)衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間5min；
14、出舟階段爐內(nèi)通入大氮IOslm，持續(xù)時(shí)間5min，把多晶硅片從在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中推出。
采用本發(fā)明的磷漿擴(kuò)散工藝可以提高光線的短波響應(yīng)，使得短路電流、開路電壓 和填充因子都得到較好的改善，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率。
具體實(shí)施例下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例I :
一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，具體步驟如下
1、采用電阻率為lohm.Cm的156mmX 156mm規(guī)格的P型多晶娃片，常規(guī)酸制絨后印刷磷漿圖形并烘干；
2、準(zhǔn)備階段在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中通入大氮2slm；
3、進(jìn)舟階段把多晶硅片推入在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中，爐內(nèi)通入大氮5slm，持續(xù)時(shí)間 8min ；
4、出衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮5slm,持續(xù)時(shí)間8min；
5、檢漏階段爐內(nèi)通入大氮2slm，持續(xù)時(shí)間lmin，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
6、加熱階段爐內(nèi)通入大氮21slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、8410C>838°C>836°C>834°C ；
7、穩(wěn)定溫度階段爐內(nèi)通入大氮12slm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間25min,爐內(nèi)5段溫度分別為 856 0C >856 0C >853 0C >85 TC >849 0C ；
8、預(yù)氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間6min,干氧IOOOsccm,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>85TC>8490C ；
9、沉積階段爐內(nèi)通入大氮12slm,小氮IOOOsccm,干氧500sccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
10、后氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮30sccm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間3min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
11、推進(jìn)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮50sccm,干氧IOOsccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
12、冷卻階段爐內(nèi)通入大氮9slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為856°C、856 °C >853 °C >85 TC >849 °C ；
13、進(jìn)衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間5min；
14、出舟階段爐內(nèi)通入大氮IOslm，持續(xù)時(shí)間5min，把多晶硅片從在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中推出。實(shí)施例2
一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，具體步驟如下
1、采用電阻率為2ohm.cm的156mmX 156mm規(guī)格的P型多晶娃片，常規(guī)酸制絨后印刷磷漿圖形并烘干；
2、準(zhǔn)備階段在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中通入大氮2slm；
3、進(jìn)舟階段把多晶硅片推入在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中，爐內(nèi)通入大氮5slm，持續(xù)時(shí)間 8min ； 4、出衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮5slm,持續(xù)時(shí)間8min；
5、檢漏階段爐內(nèi)通入大氮2slm，持續(xù)時(shí)間lmin，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
6、加熱階段爐內(nèi)通入大氮21slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、8410C>838°C>836°C>834°C ；
7、穩(wěn)定溫度階段爐內(nèi)通入大氮12slm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間25min,爐內(nèi)5段溫度分別為 856 0C >856 0C >853 0C >85 TC >849 0C ；
8、預(yù)氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間6min,干氧IOOOsccm,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>85TC>8490C ；
9、沉積階段爐內(nèi)通入大氮12slm,小氮IOOOsccm,干氧500sccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
10、后氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮30sccm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間3min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
11、推進(jìn)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮50sccm,干氧IOOsccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
12、冷卻階段爐內(nèi)通入大氮9slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為856°C、856 °C >853 °C >85 TC >849 °C ；
13、進(jìn)衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間5min；
14、出舟階段爐內(nèi)通入大氮IOslm，持續(xù)時(shí)間5min，把多晶硅片從在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中推出。實(shí)施例3
一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，具體步驟如下
1、采用電阻率為3ohm.cm的156mmX 156mm規(guī)格的P型多晶娃片，常規(guī)酸制絨后印刷磷漿圖形并烘干；
2、準(zhǔn)備階段在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中通入大氮2slm；
3、進(jìn)舟階段把多晶硅片推入在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中，爐內(nèi)通入大氮5slm，持續(xù)時(shí)間 8min ；
4、出衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮5slm,持續(xù)時(shí)間8min；
5、檢漏階段爐內(nèi)通入大氮2slm，持續(xù)時(shí)間lmin，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
6、加熱階段爐內(nèi)通入大氮21slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C> 838 °C >836 °C >834°C ；
7、穩(wěn)定溫度階段爐內(nèi)通入大氮12slm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間25min,爐內(nèi)5段溫度分別為 856 0C >856 0C >853 0C >85 TC >849 0C ；
8、預(yù)氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間6min,干氧IOOOsccm,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>85TC>8490C ；
9、沉積階段爐內(nèi)通入大氮12slm,小氮IOOOsccm,干氧500sccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
10、后氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮30sccm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間3min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
11、推進(jìn)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮50sccm,干氧IOOsccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ；
12、冷卻階段爐內(nèi)通入大氮9slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為856°C、856 °C >853 °C >85 TC >849 °C ；
13、進(jìn)衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間5min；
14、出舟階段爐內(nèi)通入大氮IOslm，持續(xù)時(shí)間5min，把多晶硅片從在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中推出。 實(shí)施例4:
常規(guī)的一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，具體步驟如下
1、采用電阻率為l-3ohm.cm的156mmX 156mm規(guī)格的P型多晶娃片，常規(guī)酸制絨后印刷磷漿圖形并烘干；
2、準(zhǔn)備階段在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中通入大氮2slm；
3、進(jìn)舟階段把多晶硅片推入在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中，爐內(nèi)通入大氮5slm，持續(xù)時(shí)間 8min ；
4、出衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮5slm,持續(xù)時(shí)間8min；
5、檢漏階段爐內(nèi)通入大氮2slm，持續(xù)時(shí)間lmin，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
6、加熱階段爐內(nèi)通入大氮21slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841V、8410C>8380C>8360C>8340C ；
7、穩(wěn)定溫度階段爐內(nèi)通入大氮12slm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間lmin,爐內(nèi)5段溫度分別為 8410C>8410C>8380C>8360C>8340C ；
8、預(yù)氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間6min,干氧IOOOsccm,爐內(nèi)5段溫度分別為 8410C>8410C>8380C>8360C>8340C ；
9、沉積階段爐內(nèi)通入大氮12slm,小氮IOOOsccm,干氧500sccm,持續(xù)時(shí)間20min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
10、后氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮30sccm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間3min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
11、推進(jìn)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮50sccm,干氧IOOsccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5段溫度分別為 841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ；
12、冷卻階段爐內(nèi)通入大氮9slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C> 838 °C >836 °C >834°C ；
13、進(jìn)衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間5min；
14、出舟階段爐內(nèi)通入大氮IOslm，持續(xù)時(shí)間5min，把多晶硅片從在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中推出。將各實(shí)施例制得的多晶硅分別在爐內(nèi)、爐中、爐口取片測(cè)試，下表是具體的擴(kuò)散方阻情況
權(quán)利要求
1.一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，其特征為步驟包括常規(guī)酸制絨、準(zhǔn)備階段、進(jìn)舟階段、出漿階段、檢漏階段、加熱階段、穩(wěn)定溫度階段、預(yù)氧化階段、沉積階段、后氧化階段、推進(jìn)階段、冷卻階段、進(jìn)漿階段、出舟階段。
2.如權(quán)利要求I所述的一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，其特征為具體步驟如下 (1)采用電阻率為l_3ohm.cm的156mmX 156mm規(guī)格的P型多晶娃片，常規(guī)酸制絨后印刷磷漿圖形并烘干； (2)準(zhǔn)備階段在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中通入大氮2slm； (3)進(jìn)舟階段把多晶硅片推入在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中，爐內(nèi)通入大氮5slm，持續(xù)時(shí)間 8min ； (4)出衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮5slm,持續(xù)時(shí)間8min； (5)檢漏階段爐內(nèi)通入大氮2slm，持續(xù)時(shí)間lmin，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C、838°C、836°C、834°C ； (6 )加熱階段爐內(nèi)通入大氮21 sIm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841 °C、8410C>838°C>836°C>834°C ； (7)穩(wěn)定溫度階段爐內(nèi)通入大氮12slm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間25min,爐內(nèi)5段溫度分別為 856 0C >856 0C >853 0C >85 TC >849 0C ； (8)預(yù)氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間6min,干氧IOOOsccm,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>85TC>8490C ； (9)沉積階段爐內(nèi)通入大氮12slm,小氮IOOOsccm,干氧500sccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi) 5 段溫度分別為 856°C、856°C、853°C、851°C、849°C ； (10)后氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮30sccm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間3min,爐內(nèi) 5 段溫度分別為 856°C、856°C、853°C、851°C、849°C ； (11)推進(jìn)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮50sccm,干氧IOOsccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi)5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ； (12)冷卻階段爐內(nèi)通入大氮9slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為856°C、856 °C >853 °C >85 TC >849 °C ； (13)進(jìn)衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間5min； (14)出舟階段爐內(nèi)通入大氮IOslm，持續(xù)時(shí)間5min，把多晶硅片從在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中推出。
3.如權(quán)利要求2所述的一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，其特征為具體步驟如下 (1)采用電阻率為2ohm.cm的156mmX 156mm規(guī)格的P型多晶娃片，常規(guī)酸制絨后印刷磷漿圖形并烘干； (2)準(zhǔn)備階段在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中通入大氮2slm； (3)進(jìn)舟階段把多晶硅片推入在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中，爐內(nèi)通入大氮5slm，持續(xù)時(shí)間 8min ； (4)出衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮5slm,持續(xù)時(shí)間8min； (5)檢漏階段爐內(nèi)通入大氮2slm，持續(xù)時(shí)間lmin，爐內(nèi)5段溫度分別為841°C、841°C、.838°C、836°C、834°C ； (6 )加熱階段爐內(nèi)通入大氮21 sIm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為841 °C、.8410C>838°C>836°C>834°C ； (7)穩(wěn)定溫度階段爐內(nèi)通入大氮12slm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間25min,爐內(nèi)5段溫度分別為 856 0C >856 0C >853 0C >85 TC >849 0C ； (8)預(yù)氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間6min,干氧IOOOsccm,爐內(nèi)5段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>85TC>8490C ； (9)沉積階段爐內(nèi)通入大氮12slm,小氮IOOOsccm,干氧500sccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi) 5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ； (10)后氧化階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮30sccm,干氧300sccm,持續(xù)時(shí)間3min,爐內(nèi) 5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ； (11)推進(jìn)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,小氮50sccm,干氧IOOsccm,持續(xù)時(shí)間6min,爐內(nèi).5 段溫度分別為 8560C>8560C>8530C>8510C>8490C ； (12)冷卻階段爐內(nèi)通入大氮9slm，持續(xù)時(shí)間30min，爐內(nèi)5段溫度分別為856°C、.856 °C >853 °C >85 TC >849 °C ； (13)進(jìn)衆(zhòng)階段爐內(nèi)通入大氮IOslm,持續(xù)時(shí)間5min； (14)出舟階段爐內(nèi)通入大氮IOslm，持續(xù)時(shí)間5min，把多晶硅片從在荷蘭TEMPRESS擴(kuò)散爐中推出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的磷漿擴(kuò)散工藝，對(duì)擴(kuò)散工藝步驟進(jìn)行相關(guān)參數(shù)調(diào)整，找到適合選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池磷漿的擴(kuò)散方式，使得產(chǎn)生明顯的重?fù)诫s區(qū)和淺摻雜區(qū)，可以提高光線的短波響應(yīng)，使得短路電流、開路電壓和填充因子都得到較好的改善，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)C30B31/02GK102732967SQ20121017719
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者劉穎丹, 包兵兵, 楊麗瓊, 柳杉, 梅超, 王鵬, 黃治國 申請(qǐng)人:上饒光電高科技有限公司