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CN106356429A - 一种解决热焙片的扩散工艺 - Google Patents

一种解决热焙片的扩散工艺 Download PDF

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CN106356429A
CN106356429A CN201611003153.7A CN201611003153A CN106356429A CN 106356429 A CN106356429 A CN 106356429A CN 201611003153 A CN201611003153 A CN 201611003153A CN 106356429 A CN106356429 A CN 106356429A
Authority
CN
China
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temperature
diffusion
diffusion furnace
nitrogen
silicon wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611003153.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李海波
张尧
杨灼坚
陶龙忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU RUNYANG PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SUZHOU RUNYANG PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN201611003153.7A priority Critical patent/CN106356429A/zh
Publication of CN106356429A publication Critical patent/CN106356429A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/121—The active layers comprising only Group IV materials
    • H10P32/1404—
    • H10P32/171—
    • H10P95/90—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明属于太阳电池制造领域，内容为一种解决热焙片的扩散工艺，该工艺步骤为（1）硅片表面进行清洗，并进行织构化处理；（2）将待处理硅片放于扩散炉中，升温至850‑900℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10‑25L/min；（3）待温度稳定后，对硅片进行退火处理；（4）降温至750‑800℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10‑25L/min；（5）待温度稳定后，对硅片表面进行氧化预处理；（6）进行磷源的沉积；（7）关闭磷源，升高温度至800‑900℃，进行无源推进；（8）扩散结束，将石英舟退出。这样就可以解决热焙片效率低，不用重新熔融从而造成成本与产能的浪费。

Description

一种解决热焙片的扩散工艺
技术领域：
本发明涉及一种解决热焙片的扩散工艺，属于太阳能电池扩散工艺领域。
技术背景：
太阳能具有安全、可再生、无污染、方便实施、利于给偏远山区供电等优点，使得太阳能电池在太空、军事、民用等各个领域得到了长足的发展。对于光伏工业的发展最主要的是提高光电转换效率与降低发电成本，而其中，对光伏材料性能的研究以及制作低成本、高质量的材料尤为重要。
硅片铸造过程中一般使用石墨和石英坩埚，外界杂质的污染几乎不可避免。其中氧和碳是铸造多晶硅中主要的杂质元素，氧是铸造硅材料中一种非常重要的杂质元素，氧在热处理时会形成热施主、新施主、氧沉淀以及诱生其他的晶体缺陷，还会吸引铁等金属元素，产生电活性，成为少数载流子的复合中心，影响材料的光电转换效率。热施主是少数氧原子的团聚，新施主被认为与SiO2沉淀有关，这些施主会补偿材料的电阻率，甚至在电池中形成双P-N结，从而导致电池的转换效率显著降低。更为有害的是，过饱和的氧在铸造多晶硅中形成氧沉淀，这些氧沉淀不仅会降低磷外吸杂的效果，甚至直接成为电池的短路通道，从而降低太阳能电池的转换效率。因此，解决由于热施主与氧沉淀造成的热焙片对于制备低成本高效率的太阳能电池具有十分重要的现实意义。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种解决热焙片的扩散工艺。
技术方案：一种解决热焙片的扩散工艺，其特征在于包括以下步骤
(1) 硅片表面进行清洗，并进行织构化处理；
(2) 将待处理硅片放于扩散炉中，升温至850-900℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10-25L/min；
(3) 待温度稳定后，对硅片进行退火处理；
(4) 降温至750-800℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10-25L/min；
(5) 待温度稳定后，对硅片表面进行氧化预处理；
(6) 进行磷源的沉积；
(7) 关闭磷源，升高温度至800-900℃，进行无源推进；
(8) 扩散结束，将石英舟退出。
作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）中退火处理的方法为：通入氮气，氮气流量为5-20 L/min，时间为10-30mins，温度为850-900℃。
有益效果：
本发明所述的一种解决热焙片的扩散工艺，可以保证正常扩散方阻于表面浓度的条件下，通过退火处理消除由于热施主与氧施主造成的热焙片的影响，从而在尽可能少损失产能的条件下有助于提升热焙片的电池效率，。
附图说明
图1为采用扩散工艺后热焙片的效率对比。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例
实施例1为对比组：
(1) 硅片表面进行清洗，并进行织构化处理；
(2) 升温至750-800℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10-25L/min；
(3) 待温度稳定后，对硅片表面进行氧化预处理；
(4) 进行磷源的沉积；
(5) 关闭磷源，升高温度至800-900℃，进行无源推进；
(6) 扩散结束，将石英舟退出。
实施例2：
(1)硅片表面进行清洗，并进行织构化处理；
(2)将待处理硅片放于扩散炉中，升温至870℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为15L/min；
(3)待温度稳定后，对硅片进行退火处理，氮气流量为15L/min，退火时间为10min；
(4)降温至780℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10L/min；
(5)待温度稳定后，对硅片表面进行氧化预处理；
(6)进行磷源的沉积；
(7)关闭磷源，升高温度至825℃，进行无源推进；
(8)扩散结束，将石英舟退出。
实施例3：
(1) 硅片表面进行清洗，并进行织构化处理；
(2) 将待处理硅片放于扩散炉中，升温至870℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为15L/min；
(3) 待温度稳定后，对硅片进行退火处理，氮气流量为15L/min，退火时间为20min；
(4) 降温至780℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10L/min；
(5) 待温度稳定后，对硅片表面进行氧化预处理；
(6) 进行磷源的沉积；
(7) 关闭磷源，升高温度至825℃，进行无源推进；
(8) 扩散结束，将石英舟退出。
实施例4：
(1) 硅片表面进行清洗，并进行织构化处理；
(2) 将待处理硅片放于扩散炉中，升温至870℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为15L/min；
(3) 待温度稳定后，对硅片进行退火处理，氮气流量为20L/min，退火时间为10min；
(4) 降温至780℃，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10L/min；
(5) 待温度稳定后，对硅片表面进行氧化预处理；
(6) 进行磷源的沉积；
(7) 关闭磷源，升高温度至825℃，进行无源推进；
(8) 扩散结束，将石英舟退出。

Claims (2)

1.一种解决热焙片的扩散工艺，其特征在于包括以下步骤
1）硅片表面进行清洗，并进行织构化处理；
2）将待处理硅片放于扩散炉中，升温至850-900℃ ，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10-25L/min；
3）待温度稳定后，对硅片进行退火处理；
4）降温至750-800℃ ，扩散炉内环境为氮气气氛，氮气流量为10-25L/min；
5）待温度稳定后，对硅片表面进行氧化预处理；
6）进行磷源的沉积；
7）关闭磷源，升高温度至800-900℃，进行无源推进；
8）扩散结束，将石英舟退出。
2.根据权利要求1所述的一种解决热焙片的扩散工艺，其特征在于，所述步骤（3）中退火处理的方法为：通入氮气，氮气流量为5-20 L/min，时间为10-30mins，温度为850-900℃。
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PB01 Publication
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Application publication date: 20170125

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