專利名稱：一種晶體硅太陽能電池雙擴散工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池擴散技術領域，具體涉及一種晶體硅太陽能電池雙擴散工 藝。
背景技術：
太陽能電池的本質(zhì)是一個光轉(zhuǎn)化為電的器件，其核心部分是一個PN結，所以制成 性能優(yōu)異的PN結是太陽能電池制作的關鍵。不同類型的太陽電池的制作PN結的方法不同，目前晶硅電池的PN結制作主要有 兩種方法1、管式擴散爐中完成，通過氮氣攜帶磷源在P型硅表面通過摻雜P形成N型區(qū)， 從而形成PN結；2、在鏈式擴散爐中完成，在P型硅表面噴(涂)磷酸，經(jīng)過高溫處理，形成PN 結。從擴散質(zhì)量(擴散的均勻性、方塊電阻的控制等)上來看，目前第一種方法更優(yōu)異，被絕 大部分制造商所采用。目前，晶硅太陽電池的管式擴散普遍采用一次擴散完成。采用一次擴散，原料的消 耗量會小一點，但是一次擴散形成的PN結摻雜濃度的變化比較緩，也就是說只能形成一個 PN結，不利于進一步提高電池的開路電壓。當前，薄膜電池的疊層電池已經(jīng)做到雙結甚至三結電池，這大大提高了電池的開 路電壓。同樣，晶硅電池我們也可以通過一定的方法處理，在電池受光面得到類似于薄膜雙 結的電池，這在一定程度上也會提高開路電壓，從而達到提高電池片效率的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種晶體硅太陽能電池雙擴散工 藝。本發(fā)明通過改變擴散進程，形成類似雙結的N+-N-P的結構，可提高開路電壓等參數(shù)從 而提高電池片轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的一種晶體硅太陽能電池雙擴散工藝技術方案，包括以下步驟
第一步擴散硅片放入石英管，(1)在溫度820°C _840°C條件下通入5-8slm N2和 1. 0-1. 5slm O2，時間 2-3min，形成 15-30nm 的 SiO2W氧化層；(2)升溫到 845°C _860°C，通入 N2 8-10slm、N2-POCl3 0. 8-1. Oslm, O2 0. 8-1. 2slm 的混合氣體進行沉積，時間 3. 0-8. Omin ； (3)升溫到900-1000°C，通入8-13slm的N2進行推進，時間20-70 min ；
第二步擴散(1)降溫到 840°C-870°C，通入 N2 8-lOslm、N2-POCl3 0· 8-1. Oslm、O2 0. 8-1. 2slm的混合氣體進行沉積，時間10-15min ； (2)升溫到870°C _950°C，通入8_13slm 的N2進行推進，時間2-6min。其優(yōu)選工藝數(shù)據(jù)為
第一步擴散硅片放入石英管，(1)在溫度830°c條件下通入7. 5slm Ndni.2slm O2，時 間 3min，形成 15-30nm 的 SiO2W氧化層；(2)升溫到 845°C，通入 N2 9slm、N2_P0Cl3 0. 8slm、 O2 Islm的混合氣體進行沉積，時間5min ； (3)升溫到950°C，通入IOslm的N2進行推進，時 間 35 min ；第二步擴散(1)降溫到850°C，通入N2 10slm、N2-P0Cl3 0. 95slm、02 Islm的混合氣體 進行沉積，時間12min ； (2)升溫到860°C，通入9slm的N2進行推進，時間3min。基于以上方法，可以得到類似雙結的N+-N-P的結構，可以提高開路電壓
0.03-0. 08V，可以提高電池片效率2%-5%。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的工藝分為兩步擴散，第一步擴散在P型硅基底上 形成一個比較深(400nm-600nm)的摻雜濃度比較低的N型區(qū)，第二部擴散擴散在N型區(qū)表 面形成一個比較淺(150nm-200nm)的摻雜濃度較高的N+區(qū)；可得到類似雙結的N+-N-P的結 構，在原有電池已經(jīng)具備的N-P結構表面又增加一個N+-N結構，相當于增加了一個結，兩個 結串聯(lián)，可以提高開路電壓0. 03-0. 08V，可以提高電池片效率2%-5%。
具體實施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實例來詳細說明本發(fā)明的技術方案，但是本發(fā)明 并不局限于此。本發(fā)明的一種晶體硅太陽能電池雙擴散工藝技術方案，包括以下步驟
第一步擴散硅片放入石英管，(1)在溫度820°c -840°c條件下通入5-8slm N2和
1.0-1. 5slm O2，時間 2-3min，形成 15-30nm 的 SiO2W氧化層；(2)升溫到 845°C _860°C，通入 N2 8-10slm、N2-P0Cl3 0. 8-1. 0slm、02 0 . 8-1. 2slm 的混合氣體進行沉積，時間 3. 0-8. Omin ； (3)升溫到900-1000°C，通入8-13slm的N2進行推進，時間20-70 min ；
第二步擴散(1)降溫到 840°C-870°C，通入 N2 8-lOslm、N2-POCl3 0· 8-1. Oslm、O2 0. 8-1. 2slm的混合氣體進行沉積，時間10-15min ； (2)升溫到870°C _950°C，通入8_13slm 的N2進行推進，時間2. 0-6. Omin。實施例1
使用P型的單晶硅片，經(jīng)過制絨、清洗等步驟后，進入擴散步驟，以后工藝視情況作微 調(diào)(特別是燒結工序)，擴散工藝設置具體如下
步驟進程通入氣體流量Cslm)時間(min)溫度(υ >氧化Ν,/07. 5/1. 23830第一步沉積Ν:/N,-P 0Cl5/0;9/0. 8/15min845推進It-10ft r~ . Jbmin950第二步沉積N:/N:-POCI5/O;10/0. 95/112mi η850推進N9Sinin860
將本發(fā)明實施例1所得電池片與現(xiàn)有工藝的電池片進行比較，結果如下
權利要求
一種晶體硅太陽能電池雙擴散工藝，其特征在于，包括以下步驟第一步擴散硅片放入石英管，(1)在溫度820℃ 840℃條件下通入5 8slm N2和1.0 1.5slm O2，時間2 3min，形成15 30nm的SiO2的氧化層；(2)升溫到845℃ 860℃，通入N2 8 10slm、N2 POCl3 0.8 1.0slm、O2 0.8 1.2slm的混合氣體進行沉積，時間3.0 8.0min；(3)升溫到900 1000℃，通入8 13slm的N2進行推進，時間20 70 min；第二步擴散(1)降溫到840℃ 870℃，通入N2 8 10slm、N2 POCl3 0.8 1.0slm、O2 0.8 1.2slm的混合氣體進行沉積，時間10 15min；(2)升溫到870℃ 950℃，通入8 13slm的N2進行推進，時間2 6min。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種晶體硅太陽能電池雙擴散工藝，其特征在于，其優(yōu)選工 藝數(shù)據(jù)為第一步擴散硅片放入石英管，(1)在溫度830°C條件下通入7. 5slm Ndni.2slm 02，時 間 3min，形成 15-30nm 的氧化層；(2)升溫到 845°C，通入 N2 9slm、N2_P0Cl3 0. 8slm、02 lslm的混合氣體進行沉積，時間5min ； (3)升溫到950°C，通入lOslm的N2進行推進，時 間 35 min ；第二步擴散(1)降溫到850°C，通入N2 10slm、N2-P0Cl3 0. 95slm、02 lslm的混合氣體 進行沉積，時間12min ； (2)升溫到860°C，通入9slm的N2進行推進，時間3min。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能電池擴散技術領域，具體涉及一種晶體硅太陽能電池雙擴散工藝。本發(fā)明采用兩次擴散步驟，可得到類似雙結的N+-N-P的結構，可以提高開路電壓0.03-0.08V，可以提高電池片效率2%-5%。
文檔編號H01L31/18GK101980381SQ20101029631
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者劉斌賢, 劉鵬, 姜言森, 孫晨曦, 李玉花, 楊青天, 程亮 申請人:山東力諾太陽能電力股份有限公司