本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池領(lǐng)域,尤其涉及一種硅制結(jié)工藝。
背景技術(shù):
太陽(yáng)能是一種安全,綠色可重復(fù)利用的再生能源,太陽(yáng)能電池的光伏效應(yīng)是一種利用太陽(yáng)能的有效途徑。硅太陽(yáng)能電池是當(dāng)今主流的太陽(yáng)能電池類(lèi)型,占據(jù)著絕大部分市場(chǎng)份額,硅太陽(yáng)能電池的制備工藝代表著一個(gè)國(guó)家太陽(yáng)能電池的制造水平,如今硅太陽(yáng)能電池已經(jīng)在很多領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用。低成本、高光電轉(zhuǎn)換效率一直是硅太陽(yáng)能電池制備工藝的發(fā)展方向。作為硅太陽(yáng)能電池的重要工藝,制結(jié)工藝對(duì)太陽(yáng)能電池的性能起著決定性作用。采用摻雜工藝形成P摻雜區(qū)和N摻雜區(qū),光生電子在PN結(jié)的作用下被有效分離。如今,主流的制結(jié)工藝包括擴(kuò)散、離子注入、外延等。
擴(kuò)散制結(jié)作為主流的制結(jié)工藝,被采用的最多,其具有制造成本低,生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。一般步驟包括:進(jìn)舟-通磷源氣體-高溫?cái)U(kuò)散-降溫出舟。然而,現(xiàn)有的擴(kuò)散制結(jié)工藝也存在一些不足,例如制結(jié)之后的電阻不均勻,表面存在死層,短波響應(yīng)不理想等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題的不足,發(fā)明提供一種硅太陽(yáng)能電池制結(jié)工藝。該工藝包括步驟:
提供硅片,將硅片置于石英舟內(nèi),將石英舟固定安置于擴(kuò)散爐內(nèi),封閉擴(kuò)散爐的爐門(mén);
向擴(kuò)散爐內(nèi)通入氮?dú)?,氮?dú)饬髁繛?0ml/min,通入10min后開(kāi)始升溫,將爐內(nèi)溫度升溫至1000-1050攝氏度;
當(dāng)溫度升至上述1000-1050攝氏度時(shí),向爐內(nèi)通入攜三氯氧磷氣體和氧氣,進(jìn)行擴(kuò)散工藝,其中攜三氯氧磷氣體的流量為15L/min,氧氣流量為3L/min;在上述1000-1050攝氏度擴(kuò)散5分鐘后,5分鐘內(nèi)降溫至700-720攝氏度并保持700-720攝氏度擴(kuò)散5分鐘,之后在5分鐘內(nèi)均勻升溫至1000-1050攝氏度并保持1000-1050攝氏度擴(kuò)散5分鐘,之后在5分鐘內(nèi)均勻降溫至800攝氏度,當(dāng)溫度降至所述800攝氏度時(shí)關(guān)閉攜三氯氧磷氣體和氧氣的氣閥,停止通攜磷源氣體和氧氣結(jié)束擴(kuò)散,整個(gè)擴(kuò)散時(shí)間為30分鐘;
在所述800攝氏度的環(huán)境中進(jìn)行推進(jìn)工藝。
推進(jìn)工藝結(jié)束后,降溫出舟,完成制結(jié)工藝。
其中,所述推進(jìn)工藝的時(shí)間為15分鐘。
其中,產(chǎn)生所述攜三氯氧磷氣體的三氯氧磷液體源溫度為20攝氏度。
附圖說(shuō)明
圖1 制結(jié)過(guò)程溫度變化。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,膽只是本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明不局限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1
提供硅片,將硅片置于石英舟內(nèi),將石英舟固定安置于擴(kuò)散爐內(nèi),封閉擴(kuò)散爐的爐門(mén)。
向擴(kuò)散爐內(nèi)通入氮?dú)猓獨(dú)饬髁繛?0ml/min,通入10min后開(kāi)始升溫,將爐內(nèi)溫度升溫至1050攝氏度。
當(dāng)溫度升至上述1050攝氏度時(shí),向爐內(nèi)通入攜三氯氧磷氣體和氧氣,三氯氧磷液體源溫度為20攝氏度,進(jìn)行擴(kuò)散工藝,其中攜三氯氧磷氣體的流量為15L/min,氧氣流量為3L/min;在上述1050攝氏度擴(kuò)散5分鐘后,5分鐘內(nèi)降溫至700攝氏度并保持700攝氏度擴(kuò)散5分鐘,之后在5分鐘內(nèi)均勻升溫至1050攝氏度并保持1050攝氏度擴(kuò)散5分鐘,之后在5分鐘內(nèi)均勻降溫至800攝氏度,當(dāng)溫度降至該800攝氏度時(shí)關(guān)閉攜三氯氧磷氣體和氧氣的氣閥,停止通攜磷源氣體和氧氣結(jié)束擴(kuò)散,整個(gè)擴(kuò)散時(shí)間為30分鐘。
在上述800攝氏度的環(huán)境中進(jìn)行推進(jìn)工藝,推進(jìn)時(shí)間為15分鐘。
推進(jìn)工藝結(jié)束后,降溫出舟,完成制結(jié)工藝。
參見(jiàn)圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一的擴(kuò)散和推進(jìn)過(guò)程中的溫度變化情況。在擴(kuò)散工藝中,采取了高溫-降溫-低溫-升溫-降溫至推進(jìn)溫度的周期改變擴(kuò)散溫度,每個(gè)階段均為5分鐘,整個(gè)擴(kuò)散時(shí)間為30分鐘,不同于現(xiàn)有工藝中擴(kuò)散溫度一般在750-900攝氏度,高溫部分在1000攝氏度或以上,低溫部分低于750攝氏度,并且恒溫升降溫。該方式避免了采用常規(guī)恒溫?cái)U(kuò)散的不足,使得擴(kuò)散溫度周期變化,能夠提高吸雜作用,優(yōu)化擴(kuò)散后活性磷源雜質(zhì)的分布。最后通過(guò)在800攝氏度左右溫度的推進(jìn),使得較高活性的磷源雜質(zhì)形成為溫度有效的N型雜質(zhì)中心。該方式能有效提高方塊電阻的分布均勻性,并且生產(chǎn)方式簡(jiǎn)單,成本低,條件易控制。
實(shí)施例2
提供硅片,將硅片置于石英舟內(nèi),將石英舟固定安置于擴(kuò)散爐內(nèi),封閉擴(kuò)散爐的爐門(mén)。
向擴(kuò)散爐內(nèi)通入氮?dú)猓獨(dú)饬髁繛?0ml/min,通入10min后開(kāi)始升溫,將爐內(nèi)溫度升溫至1000攝氏度。
當(dāng)溫度升至上述1000攝氏度時(shí),向爐內(nèi)通入攜三氯氧磷氣體和氧氣,三氯氧磷液體源溫度為20攝氏度,進(jìn)行擴(kuò)散工藝,其中攜三氯氧磷氣體的流量為15L/min,氧氣流量為3L/min;在上述1000攝氏度擴(kuò)散5分鐘后,5分鐘內(nèi)降溫至720攝氏度并保持720攝氏度擴(kuò)散5分鐘,之后在5分鐘內(nèi)均勻升溫至1000攝氏度并保持1000攝氏度擴(kuò)散5分鐘,之后在5分鐘內(nèi)均勻降溫至800攝氏度,當(dāng)溫度降至該800攝氏度時(shí)關(guān)閉攜三氯氧磷氣體和氧氣的氣閥,停止通攜磷源氣體和氧氣結(jié)束擴(kuò)散,整個(gè)擴(kuò)散時(shí)間為30分鐘。
在上述800攝氏度的環(huán)境中進(jìn)行推進(jìn)工藝,推進(jìn)時(shí)間為15分鐘。
推進(jìn)工藝結(jié)束后,降溫出舟,完成制結(jié)工藝。
上述詳細(xì)的描述了兩個(gè)實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之處;上述實(shí)施例僅是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)具體形式,并不能限制本發(fā)明,與本發(fā)明精神一致的明顯變形的其他實(shí)施方式也應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的構(gòu)思。