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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏电池,特别是涉及一种扩散方法及太阳能电池。
技术介绍
1、硼扩散(boron diffusion)是光伏电池片制造工艺中常用的技术,该技术用于在硅晶片中引入硼原子,以形成p型掺杂区域。
2、以n型topcon电池片为例,硼扩散原理为通过高温下 bcl3在高温与o2反应生成cl2和b2o3,生成的b2o3在扩散温度下与硅反应,生成sio2和b原子在硅片表面形成一层硼硅玻璃,然后硼原子继续扩散至硅片中形成一定结深和杂质梯度分布的p型层,即可和n型硅衬底在界面处形成pn结。
3、但是,现有硼扩散工艺所制备的硼扩散层硼掺杂浓度较高、方阻较小且pn结较深,使得载流子俄歇复合较大、少数载流子传输距离较远,容易造成光伏电池的开路电压及短路电流较低,影响光电转换效率。
技术实现思路
1、本申请所要解决的技术问题是提供一种扩散方法及太阳能电池,以解决现有扩散工艺所制备的硼扩散层浓度过高、方阻较小且pn结较深的问题。
2、为了解决上述问题,本申请是通过如下技术方案实现的:
3、本申请提出了一种扩散方法,其中,包括:
4、将硅片置于扩散炉中,并在温度为820~840℃、氧气流量为200~500sccm、氮气流量为2000~3000sccm的条件下,对所述硅片进行前氧化处理200~240s;
5、在前氧化处理后,在温度为750~860℃、硼源流量和氧气流量的比例为1:3~1:4的条件下,对所述硅片进行预沉积处理100~1
6、在预沉积处理后,在温度为840~900℃、硼源流量和氧气流量的比例为1:3~1:4的条件下,对所述硅片进行二次沉积处理100~160s;
7、在二次沉积处理后,在850~950℃的温度条件下对所述硅片进行推结,制得硼扩散层。
8、可选地,所述的扩散方法中,预沉积处理的氧气流量为480~510sccm、硼源流量为160~180sccm;
9、二次沉积氧气流量为480~510sccm、硼源流量为160~180sccm。
10、可选地,所述的扩散方法中,在850~950℃的温度条件下对所述硅片进行推结,包括:
11、在温度为870~925℃、氮气流量为1000~3000sccm的氮气、氧气流量为0~3000sccm、压力为120~180mbar的条件下推结3~10min。
12、可选地,在850~950℃的温度条件下对所述硅片进行推结之前,所述方法还包括:
13、在温度为850~950℃、氮气流量为100~800sccm、压力为120~180mbar的条件,对二次沉积处理后的所述硅片进行吹扫。
14、可选地,在对所述硅片进行二次沉积处理之前,所述方法还包括:
15、在氮气流量为2000~3000sccm、压力为120~180mbar的条件下,将预沉积处理后的所述硅片升温至840~900℃。
16、可选地,所述的扩散方法中,所述硼源包括三溴化硼、三氯化硼中的至少一种。
17、可选地,在对所述硅片进行前氧化处理之前,所述方法还包括:
18、控制扩散炉温度为750~860℃,并控制压力降至100~200mbar的条件下,排空所述扩散炉。
19、可选地,在对所述硅片进行推结后,所述方法还包括:
20、控制所述扩散炉降温至850~880℃后,向扩散炉中通入氮气,并在内外气压相同时,取出形成有所述硼扩散层的硅片。
21、可选地,所述的扩散方法中,在控制所述扩散炉进行降温至850~880℃的过程中,氮气流量为8000~15000sccm,并控制压力为500~800mbar。
22、本申请还提出了一种太阳能电池,包括硅基底,硅基底具有相对设置的第一表面和第二表面;
23、扩散层,由上述的扩散方法形成,位于所述第一表面,且与所述第一表面共顶面;
24、钝化层,设置于所述扩散层上;
25、减反射层,设置于所述钝化层上。
26、可选地,所述的太阳能电池中,所述扩散层的方阻为150~200ω/sq。
27、可选地,所述的太阳能电池中,沿所述硅基底厚度方向,所述扩散层的宽度为0.65~0.85 um。
28、可选地,所述的太阳能电池中,所述扩散层表面的硼掺杂浓度为(1e+18)/cm3~(4.0e+20)/cm3。
29、与现有技术相比,本申请包括以下优点:
30、本申请所提供的扩散方法中,先将硅片置于扩散炉中,并在温度为820~840℃、氧气流量为200~500sccm、氮气流量为2000~3000sccm的条件下,对硅片进行前氧化处理200~240s;然后在温度为750~860℃、硼源流量和氧气流量的比例为1:3~1:4的条件下,对硅片进行预沉积处理100~160s;再在温度为840~900℃、硼源流量和氧气流量的比例为1:3~1:4的条件下,对硅片进行二次沉积处理120~140s;最后在850~950℃的温度条件下对硅片进行推结,制得硼扩散层;其中,通过上述前氧化处理、预沉积、二次沉积以及推结处理的综合作用下,能够使得硼源掺杂浓度降低、扩散均匀及扩散方阻增高,同时pn结分布变浅,有效改善现有硼扩散工艺中pn结过深导致的死层、复合中心聚集发暗以及电流电压偏低等情况,提高了电池片的开路电压、短路电流以及光电转换效率。
31、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
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1.一种扩散方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,预沉积处理的氧气流量为480~510sccm、硼源流量为160~180sccm;
3.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,在850~950℃的温度条件下对所述硅片进行推结,包括:
4.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,在850~950℃的温度条件下对所述硅片进行推结之前,所述方法还包括:
5.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,在对所述硅片进行二次沉积处理之前,所述方法还包括:
6.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,所述硼源包括三溴化硼、三氯化硼中的至少一种。
7.根据权利要求1~6任一所述的扩散方法,其特征在于,在对所述硅片进行前氧化处理之前,所述方法还包括:
8.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,在对所述硅片进行推结后,所述方法还包括:
9.根据权利要求8所述的扩散方法,其特征在于,在控制所述扩散炉进行降温至850~880℃的过程中,氮气流量为8000~15000
10.一种太阳能电池,其特征在于,包括硅基底,硅基底具有相对设置的第一表面和第二表面;
11.根据权利要求10所述的太阳能电池,其特征在于,所述扩散层的方阻为150~200Ω/sq。
12.根据权利要求10所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述硅基底厚度方向,所述扩散层的宽度为0.65~0.85 um。
13.根据权利要求10所述的太阳能电池,其特征在于,所述扩散层表面的硼掺杂浓度为(1E+18)/cm3~(4.0E+20)/cm3。
...【技术特征摘要】
1.一种扩散方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,预沉积处理的氧气流量为480~510sccm、硼源流量为160~180sccm;
3.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,在850~950℃的温度条件下对所述硅片进行推结,包括:
4.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,在850~950℃的温度条件下对所述硅片进行推结之前,所述方法还包括:
5.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,在对所述硅片进行二次沉积处理之前,所述方法还包括:
6.根据权利要求1所述的扩散方法,其特征在于,所述硼源包括三溴化硼、三氯化硼中的至少一种。
7.根据权利要求1~6任一所述的扩散方法,其特征在于,在对所述硅片进行前氧化处理之前,所述方法还包括:
【专利技术属性】
技术研发人员:姚建利,相荣,赵淼,
申请(专利权)人:鄂尔多斯市隆基光伏科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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