一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，包括以下步骤：(1)恒定源硼旋涂；(2)烘干；(3)进舟于炉管内；(4)检漏；(5)升温氧化；(6)无氧推进；(7)高温氧化；(8)降温；(9)低温乘积硼源；(10)低温推进；(11)出舟；(12)激光掺杂。本发明专利技术通过恒定源硼推进与气体硼源掺杂的共同作用，一方面形成了轻掺杂区域，拥有较高表面浓度浅结的结构，可有效地提升电池的开路电压和短路电流；另一方面用激光进行二次掺杂形成重掺杂区域，可有效的改善欧姆接触，提升填充因子。

Boron process for P + selective emitter cell

【技术实现步骤摘要】
一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺
本专利技术涉及太阳能电池制造领域，尤其是一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺。
技术介绍
随着平价上网的需求越演越烈，高效电池成为了发展的趋势。尤其是现如今的N-TOPCon电池越来越火。但如何让N-TOPCon电池的效率更上一个台阶，又成为了研发的重点。其中硼扩散作为p+层掺杂的一个重要手段广泛应用于N型高效太阳能电池，常用的方式是携带气体硼源进入炉管进行单一的硼掺杂，而对于硼选择性掺杂扩散技术仍是空白。并且，常规的硼扩散工艺为满足与金属电极形成良好的欧姆接触，方阻偏低，从而导致非金属电极接触区域复合偏高，使得电池开路电压和短路电流受到限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，一方面轻掺区域可有效降低硼源掺杂量，减少硼氧复合，提升电池的开路电压和短路电流；另一方面重掺区域与金属电极保持良好的欧姆接触，提升填充因子，进而提升电池效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，包括以下步骤，(1)恒定源硼旋涂，将浸润液和硼源利用旋涂的方式分步旋于硅片上；(2)烘干，于链式机上，温度120-250℃，烘干时间30-80s；(3)进舟，温度维持在750-850℃，氮气流量为1000-2500sccm，时间6-15min；(4)检漏，通入氮气流量1000-2500sccm，压力控制在100-200pa；(5)升温氧化，氧化分解硼旋涂液的有机物；(6)无氧推进，控制硼扩散的前表面的起始浓度；(7)高温氧化，控制硼扩散的结深；(8)降温，控制硼扩散的富硼层；(9)低温乘积硼源，；(10)低温推进，将硼源掺入到硼硅玻璃上，温度维持至750-850℃，通入氮气流量1000-2500sccm，时间2-12min；(11)出舟，温度维持在750-850℃，氮气流量为1000-2000sccm，时间6-15min，最终将硅片取出；(12)激光掺杂，将硅片的硼扩面放入台面上，设计出需要的图形，采用光斑大小60-150μm，激光功率30-80W，重复频率10-60MHz，打样速度4-20m/s，光斑重叠率90-99.5％。进一步的说，本专利技术所述的步骤(1)中，采用1-2.5mL的浸润液，利用旋涂的方式旋于硅片上，然后滴入0.3-0.8ml的硼源旋于硅片上。进一步的说，本专利技术所述的步骤(5)中，温度升到900-1000℃，通入氮气流量1000-2500sccm，氧气流量300-2000sccm，时间5-20min。进一步的说，本专利技术所述的步骤(6)中，温度维持在900-1000℃，通入氮气流量1000-2500sccm，时间5-25min.进一步的说，本专利技术所述的步骤(7)中，温度维持在900-1000℃，通入氮气流量1000-2500sccm，氧气流量5-15slm，时间5-30min。进一步的说，本专利技术所述的步骤(8)中，温度降低至750-850℃，通入氮气流量2000-5000sccm，氧气流量5-15slm，时间约10-35min。进一步的说，本专利技术所述的步骤(9)中，温度维持至750-850℃，通入氮气流量1000-3000sccm，氧气流量100-500sccm，三溴化硼流量300-800sccm或三氯化硼流量100-300sccm，时间10-25min。进一步的说，本专利技术所述的步骤(1)-(2)在硼旋涂机上进行。进一步的说，本专利技术所述的步骤(3)-(11)在管式扩散炉中进行。进一步的说，本专利技术所述的步骤(12)在激光设备上进行。本专利技术一方面保证硼掺杂轻扩区域拥有较高表面浓度以及浅结的结构，此结构有利于降低电池复合，提升开路电压和短路电流；本专利技术中采用的是恒定源旋涂的方式既保证了表面浓度同时可有效避免掺杂的不均匀性。另一方面保证可以通过激光掺杂的方式将硼轻扩区域在进行二次扩散后可形成高表面浓度深结的结构，此结构有利于降低与金属区域的接触电阻，进而提升填充因子。本专利技术中采用的是通气体硼源的方式掺杂入硼硅玻璃中，此富硼的硼硅玻璃可有效的提升表面的浓度，利于激光掺杂。本专利技术的有益效果是，解决了
技术介绍
中存在的缺陷，通过恒定源硼推进与气体硼源掺杂的共同作用，一方面形成了轻掺杂区域，拥有较高表面浓度浅结的结构，可有效地提升电池的开路电压和短路电流；另一方面用激光进行二次掺杂形成重掺杂区域，可有效的改善欧姆接触，提升填充因子。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图；图2是本专利技术工艺下ECV曲线图。具体实施方式现在结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示的一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，包括以下步骤：(1)恒定源硼旋涂(包括浸润液和硼源液)，此步骤可有效的保证所需的表面浓度；(2)烘干；(3)进舟于炉管内；(4)检漏；(5)升温氧化，此步骤主要目的是为了氧化分解硼旋涂液的有机物；(6)无氧推进，通过此步骤控制硼扩散的前表面的起始浓度；(7)高温氧化，通过此步骤控制硼扩散的结深；(8)降温，通过此步骤控制硼扩散的富硼层；(9)低温乘积硼源，此步骤主要目的通过此控制硼结氧化层的硼含量，便于激光掺杂进行二次扩散形成更高的表面浓度；(10)低温推进，此步骤推结将硼源掺入到硼硅玻璃上；(11)出舟；(12)激光掺杂。其中：步骤(1)-(2)、(3)-(11)以及(12)分别在旋涂机、管式扩散炉、以及激光设备上进行。实施例1一种适用于P+选择性发射极电池的恒定源硼扩散工艺，具体流程如下：采用高少子寿命的N型硅片，电阻率0.2-2Ω.cm，双面碱洗制绒；(1)恒定源硼旋涂——采用1-1.5mL的浸润液，利用旋涂的方式旋于硅片上，然后滴入0.4-0.8ml的硼源旋于硅片上。旋涂法可制备较高方阻120—140ohm，且均匀性STD<8；(2)烘干——于链式机上在温度120-200℃，烘干时间30-60s；(3)进舟——温度维持在750-850℃，氮气流量为1000-2000sccm，时间约8-15min；(4)检漏——通入氮气流量1000-1500sccm，压力控制在100-200pa；(5)升温氧化——温度升到900-960℃，通入氮气流量1000-1500sccm，氧气流量1000-2000sccm，时间约10-20min；(6)无氧推进——温度维持在900-960℃，通入氮气流量1000-1500sccm，时间约10-25min；(7)高温氧化——温度维持在900-960℃，通入氮气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，其特征在于：包括以下步骤，/n(1)恒定源硼旋涂，将浸润液和硼源利用旋涂的方式分步旋于硅片上；/n(2)烘干，于链式机上，温度120-250℃，烘干时间30-80s；/n(3)进舟，温度维持在750-850℃，氮气流量为1000-2500sccm，时间6-15min；/n(4)检漏，通入氮气流量1000-2500sccm，压力控制在100-200pa；/n(5)升温氧化，氧化分解硼旋涂液的有机物；/n(6)无氧推进，控制硼扩散的前表面的起始浓度；/n(7)高温氧化，控制硼扩散的结深；/n(8)降温，控制硼扩散的富硼层；/n(9)低温乘积硼源，；/n(10)低温推进，将硼源掺入到硼硅玻璃上，温度维持至750-850℃，通入氮气流量1000-2500sccm，时间2-12min；/n(11)出舟，温度维持在750-850℃，氮气流量为1000-2000sccm，时间6-15min，最终将硅片取出；/n(12)激光掺杂，将硅片的硼扩面放入台面上，设计出需要的图形，采用光斑大小60-150μm，激光功率30-80W，重复频率10-60MHz，打样速度4-20m/s，光斑重叠率90-99.5％。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，其特征在于：包括以下步骤，
(1)恒定源硼旋涂，将浸润液和硼源利用旋涂的方式分步旋于硅片上；
(2)烘干，于链式机上，温度120-250℃，烘干时间30-80s；
(3)进舟，温度维持在750-850℃，氮气流量为1000-2500sccm，时间6-15min；
(4)检漏，通入氮气流量1000-2500sccm，压力控制在100-200pa；
(5)升温氧化，氧化分解硼旋涂液的有机物；
(6)无氧推进，控制硼扩散的前表面的起始浓度；
(7)高温氧化，控制硼扩散的结深；
(8)降温，控制硼扩散的富硼层；
(9)低温乘积硼源，；
(10)低温推进，将硼源掺入到硼硅玻璃上，温度维持至750-850℃，通入氮气流量1000-2500sccm，时间2-12min；
(11)出舟，温度维持在750-850℃，氮气流量为1000-2000sccm，时间6-15min，最终将硅片取出；
(12)激光掺杂，将硅片的硼扩面放入台面上，设计出需要的图形，采用光斑大小60-150μm，激光功率30-80W，重复频率10-60MHz，打样速度4-20m/s，光斑重叠率90-99.5％。


2.如权利要求1所述的一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，其特征在于：所述的步骤(1)中，采用1-2.5mL的浸润液，利用旋涂的方式旋于硅片上，然后滴入0.3-0.8ml的硼源旋于硅片上。


3.如权利要求1所述的一种适用于P+选择性发射极电池的硼工艺，其特征在于：所述的步骤(5)中，温度升到900-1000℃，通入氮气流量1000-...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿辉，曹玉甲，王芹芹，
申请(专利权)人：江苏顺风光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32