一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺，包括如下步骤：(1)在管式低压扩散氧化炉内通氮进舟，检查气密性后，于低于120mbar的低压下对制绒后的硅片进行前氧化处理；(2)维持所述低压下，然后升温至810

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺。

技术介绍

[0002]晶体硅太阳能光伏发电池产业价值链由两条工艺路线构成，其中单晶太阳能电池加工环节包括高纯硅的生产、单晶拉制、单晶硅切片、电池片生产、组件封装、系统应用；多晶硅太阳能电池加工包括高纯硅的生产、多晶硅铸锭、多晶硅开方、切片、电池片生产、组件封装、系统应用。
[0003]随着最近几年太阳能电池的发展，竞争也日趋激烈。低成本、高效率成为太阳能企业的生存之本。在晶体硅太阳能电池生产工艺中，扩散是核心工艺。电池效率提升的关键以及工艺追求的目标是在硅片表面形成均匀的高质量的PN结。目前，常规生产中的扩散工艺是在管式扩散炉内，通过液态磷源或硼源的挥发，在硅片表面沉积磷原子或硼原子，然后向硅片进行体内扩散制成PN结。该扩散方法具有工艺简单、成本较低的优点，但是由于受到硅片表面绒面形貌、扩散进出舟、温差、气流等因素的影响，扩散结很难做到均匀，甚至在绒面的顶部和底部的扩散结深度相差较大，有时相差高达30％，成为了效率提升的瓶颈之一。
[0004]业内有很多方法可以改善PN结的宏观均匀性，即方阻的均匀性，例如，在扩散设备内硅表面先氧化再进行磷源或硼源扩散的工艺可以提升硅片方阻的片内均匀性；通源管路从一端进气变为全段多孔进气的设备改进，可以改善整管硅片方阻的片间均匀性；通过扩散炉管抽真空的方式做减压扩散，有助于改善硅片片内和片间的方阻均匀性。以上的方法，取得均一定的成果，但是当扩散方阻提升至90Ω以上时，方阻均匀性还是很难控制。
[0005]因此需进一步优化的是在扩散工艺段，目前随着硅片片源的不断过度，相应的电池效率也在稳步提升，但是配套的工艺配方却助力较少，因此对于大幅增加产能后的扩散工艺阶段，调整一套降本提效的工艺技术尤为重要。

技术实现思路

[0006]为了优化扩散工艺以提高电池片性能，而提供一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺。本专利技术方法能够降低太阳能电池制备工艺过程中磷源消耗成本，提升电池效率。
[0007]为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0008]一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺，包括如下步骤：
[0009](1)在管式低压扩散氧化炉内通氮进舟，检查气密性后，于低于120mbar 的低压下对制绒后的硅片进行前氧化处理；
[0010](2)维持所述低压下，然后升温至810
‑
830℃通源进行表面沉积，对表面沉积后的硅片进行835
‑
845℃下的无氧推进；重复进行升温通源与无氧推进的操作至少1次；
[0011](3)降温后进行后氧化处理，然后通氮出舟制得太阳能电池片。
[0012]进一步地，步骤1中所述前氧化处理的温度为780
‑
790℃、时间为200
‑
500s。
[0013]进一步地，步骤1中所述前氧化处理的过程中同时通入氮气和氧气，通入的氮气流量为500
‑
1000sccm，通入的氧气流量为氮气流量的1
‑
1.5倍。
[0014]进一步地，步骤2中所述通源为通入磷源，所述通源的同时通入氮气，氮气流量为500
‑
1000sccm，所述磷源的流量与氮气流量为等比例同时通入；所述升温通源的时间为200
‑
300s；所述低压的压力维持在70
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90mbar。
[0015]进一步地，步骤2中所述无氧推进的过程中不通入氧气仅通入氮气对通源沉积磷源后的硅片在835
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845℃下进行处理400
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500s。
[0016]进一步地，步骤3中降温的温度为790
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810℃，炉内压力为400
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600mbar。
[0017]进一步地，步骤3中所述后氧化处理过程中同时通入氧气和氮气，氧气流量为200
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3000sccm、氮气流量为500
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1000sccm，所述后氧化处理的时间为300
‑
600s。
[0018]有益技术效果：本专利技术采用无氧推进工艺，沉积时磷源更少，提升了硅片内载流子寿命，增加了电池片imp
‑
VOC，降低了少子复合，对比电性能参数有提升，从而达到了降本提效的目的。本专利技术能够降低太阳能电池制备工艺磷源消耗成本，提升电池效率。
附图说明
[0019]图1为实施例1的低压扩散工艺与对比例1的常压扩散工艺在工作电流下的开路电压对比图，其中SY表示实施例1的低压扩散工艺，BL表示对比例1的常压扩散工艺。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术的实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本专利技术的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0022]以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定；若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、或相关企业提出的标准要求进行。除非另有说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
[0023]以下压强单位换算：1mbar＝100Pa，1个标准大气压＝101325Pa。
[0024]实施例1
[0025]一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺，包括如下步骤：
[0026](1)采用管式低压扩散氧化炉，常压开炉门，静默关闭隔膜泵使炉管保持大气压强，打开炉门，设定炉管温度为780℃，常压通入8000sccm流量的氮气持续600s后，将石英舟匀速送入炉管内，保证制绒后的硅片没有错齿、粘片情况；舟进入落稳后，关闭炉门、开启隔膜泵，抽真空到低于120mbar的低压状态持续240s；
[0027]检查气密性：暂停隔膜泵，观察1min压力自然回升在5％以内；
[0028]在维持80mbar低压下，通氮气、氧气对制绒后硅片进行前氧化处理：所述前氧化处理的温度恒定为785℃
±
5℃，通入1000sccm流量的氮气的同时携带 1200sccm流量的氧气，持续氧化处理400s；
[0029](2)维持80mbar的低压下，然后以1℃/min的速度逐步升温至8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)在管式低压扩散氧化炉内通氮进舟，检查气密性后，于低于120mbar的低压下对制绒后的硅片进行前氧化处理；(2)维持所述低压下，然后升温至810
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830℃通源进行表面沉积，对表面沉积后的硅片进行835
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845℃下的无氧推进；重复进行升温通源与无氧推进的操作至少1次；(3)降温后进行后氧化处理，然后通氮出舟制得太阳能电池片。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺，其特征在于，步骤1中所述前氧化处理的温度为780
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790℃、时间为200
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500s。3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺，其特征在于，步骤1中所述前氧化处理的过程中同时通入氮气和氧气，通入的氮气流量为500
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1000sccm，通入的氧气流量为氮气流量的1
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1.5倍。4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池的无氧推进低压扩散工艺，其特征在于，步骤2中所述通源为通入磷源，所述通源的同...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学峰，
申请(专利权)人：江苏润阳悦达光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：