專利名稱：一種類單晶太陽能電池的磷擴散方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池的擴散制結工藝，具體涉及一種類單晶太陽能電池的磷擴散方法。
背景技術：
太陽能電池是一種將光能直接轉化為電能的器件，由于其清潔、無污染，取之不盡，用之不竭，逐漸成為一種重要的發(fā)電方式。其原理是利用PN結的光生伏特效應將光能轉化成電能。目前，在晶體硅太陽能電池領域，單晶硅和多晶硅太陽能電池已經趨于成熟。最近幾年，出現(xiàn)了類單晶太陽能電池，所謂類單晶，是指晶硅體中有一個占據(jù)一定區(qū)域的一致的結晶取向，而其它區(qū)域為多晶區(qū)域，因此，類單晶中存在單晶區(qū)域和多晶區(qū)域。單晶硅和多晶硅太陽能電池的擴散工藝已經趨于成熟，包括如下步驟(1)升溫至75(T90(TC，(2)使用氮氣攜帶液態(tài)的三氯氧磷(POCl3)將所需雜質原子(磷)用載流氣體(氮氣、氧氣)運送至半導體材料(硅)上，在高溫環(huán)境中進行擴散；C3)使用與第一步相近的溫度進行高溫處理，使預淀積在硅表面的雜質原子繼續(xù)向內部擴散，這一步也稱為推進;降溫出舟。目前，對于常規(guī)單、多晶太陽能電池經上述擴散工藝后，單、多晶具有不同的方塊電阻值和雜質分布曲線，可以有效的匹配燒結工藝；而對于類單晶太陽能電池，采用上述常規(guī)擴散工藝，其擴散后同一片各點方塊電阻大小相近，即其單晶區(qū)域和多晶區(qū)域的方塊電阻相近，雜質分布曲線相似，不能有效的匹配燒結工藝，從而不能有效的發(fā)揮單、多晶區(qū)域不同方塊電阻值的優(yōu)勢。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種類單晶太陽能電池的磷擴散方法，以提高其電性能及光電轉換效率。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種類單晶太陽能電池的磷擴散方法，包括如下步驟
⑴將待處理的類單晶硅片放于擴散爐中，升溫至80(T82(TC，爐內環(huán)境為氮氣氣氛，氮氣流量8 30 L/min ；
⑵待溫度穩(wěn)定后，同時通入攜磷源氣體和干氧進行擴散，擴散時間為4(T60 min，所述攜磷源氣體的流量為0.壙2 L/min，干氧的流量為0.Γ2. 5 L/min ；使類單晶硅片的多晶區(qū)域的平均方塊電阻比單晶區(qū)域的平均方塊電阻高出10 Ω / □以上； ⑶降溫出舟，完成擴散過程。進一步的技術方案，所述步驟⑶之前還設有推進步驟，所述推進步驟為停止通入攜磷源氣體源和干氧，進行5 40 min推進，爐內環(huán)境為氮氣氣氛，氮氣流量纊30 L/min。由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1、本發(fā)明將擴散控制在80(T82(TC恒溫下進行，可以使類單晶的單晶、多晶區(qū)域表現(xiàn)出不同的方塊電阻值，多晶區(qū)域比單晶區(qū)域平均方塊電阻值大10 Ω / □以上，實現(xiàn)了類單晶太陽能電池的自選擇分區(qū)擴散，有效的發(fā)揮了類單晶的單晶、多晶區(qū)域不同方塊的優(yōu)勢，很大程度上增加類單晶太陽能電池的光電轉換效率，實驗表明相比現(xiàn)有的擴散工藝，采用本發(fā)明的方法制得的電池的光電轉換效率有0. 5%左右的絕對提升，取得了意想不到的技術效果。2、本發(fā)明可以通過適當?shù)母淖儦怏w流量和擴散時間控制類單晶的單晶區(qū)域和多晶區(qū)域方塊電阻值的大小，在80(T820°C下擴散一定的時間，可以使類單晶的單晶區(qū)域和多晶區(qū)域的方塊電阻值相差10 Ω / □以上，從而實現(xiàn)了類單晶太陽能電池自選擇分區(qū)擴散。3、本發(fā)明的制備方法簡單易行，只需單次擴散即可，且可以不需要推進步驟，具有積極的現(xiàn)實意義。4、本發(fā)明的方法操作方便，無需增加其它設備，適合大規(guī)模生產。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述 實施例一
一種類單晶太陽能電池的磷擴散方法，包括如下步驟
(1)將類單晶156硅片置于擴散爐中，使爐內各溫區(qū)的溫度均勻升至815°C，爐內氣氛為8 30 L/min的氮氣環(huán)境；
(2)待溫度穩(wěn)定后，同時均勻的通入0.^2L/min的攜磷源氣體及0.^2.5 L/min的干氧，且保證爐內氣體環(huán)境均勻，擴散時間4(T60min ；
(3)出舟完成擴散過程。類單晶156硅片經上述擴散工藝后，測試同一片類單晶的單晶和多晶區(qū)域的方塊電阻，如下
權利要求
1.一種類單晶太陽能電池的磷擴散方法，其特征在于，包括如下步驟⑴將待處理的類單晶硅片放于擴散爐中，升溫至80(T82(TC，爐內環(huán)境為氮氣氣氛，氮氣流量8 30 L/min ；⑵待溫度穩(wěn)定后，同時通入攜磷源氣體和干氧進行擴散，擴散時間為4(T60 min，所述攜磷源氣體的流量為0.壙2 L/min，干氧的流量為0.Γ2. 5 L/min ；使類單晶硅片的多晶區(qū)域的平均方塊電阻比單晶區(qū)域的平均方塊電阻高出10 Ω / □以上； ⑶降溫出舟，完成擴散過程。
2.根據(jù)權利要求1所述的類單晶太陽能電池的磷擴散方法，其特征在于，所述步驟⑶ 之前還設有推進步驟，所述推進步驟為停止通入攜磷源氣體源和干氧，進行5 40 min推進，爐內環(huán)境為氮氣氣氛，氮氣流量纊30 L/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種類單晶太陽能電池的磷擴散方法，包括如下步驟⑴將待處理的類單晶硅片放于擴散爐中，升溫至800~820℃；⑵待溫度穩(wěn)定后，同時通入攜磷源氣體和干氧進行擴散，擴散時間為40~60min，所述攜磷源氣體的流量為0.8~2L/min，干氧的流量為0.4~2.5L/min；⑶降溫出舟，完成擴散過程。本發(fā)明實現(xiàn)了類單晶太陽能電池的自選擇分區(qū)擴散，有效的發(fā)揮了類單晶的單晶、多晶區(qū)域不同方塊的優(yōu)勢，實驗表明相比現(xiàn)有的擴散工藝，采用本發(fā)明的方法制得的電池的光電轉換效率有0.5%左右的絕對提升，取得了意想不到的技術效果。
文檔編號H01L31/18GK102403412SQ201110403429
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權日2011年12月7日
發(fā)明者黨繼東, 孟祥熙, 徐義勝, 王永偉, 章靈軍, 費正洪, 賈潔靜, 辛國軍 申請人:蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司, 阿特斯(中國)投資有限公司