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1、(10)申请公布号 CN 102969405 A (43)申请公布日 2013.03.13 CN 102969405 A *CN102969405A* (21)申请号 201210534180.2 (22)申请日 2012.12.12 H01L 31/18(2006.01) C30B 31/06(2006.01) (71)申请人 泰通 （泰州） 工业有限公司 地址 225312 江苏省泰州市九龙台商工业园 姚家路 (72)发明人 鲁伟明 初仁龙 费存勇 王志刚 (74)专利代理机构 常州市维益专利事务所 32211 代理人 王凌霄 (54) 发明名称 一种高效浅结太阳能电池的扩散工艺 (57)。
2、 摘要 本发明公开了一种高效浅结太阳能电池的扩 散工艺， 包括以下步骤 ： a. 将清洗制绒后的硅片 放入管式扩散炉中 ； b. 升温至 800-860oC， 通入携 带有POCl3的N2和O2， 保持一定的时间 ； c.控制温 度在800-860oC， 停止通入携带有POCl3的N2， 保持 一定的时间 ； d. 降低温度至室温， 取出硅片， 扩散 完毕。 这种高效浅结太阳能电池的扩散工艺， 通过 调整携带有磷源的氮气和氧气之间的流量， 温度 和时间， 提高了方块电阻， 大大降低了发射极中非 活性 P 原子的浓度， 从而大大降低了发射极饱和 电流密度， 显著提高太阳能电池的短波响应， 提高 。
3、太阳能电池的开路电压和短路电流。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 1/1 页 2 1. 一种高效浅结太阳能电池的扩散工艺， 其特征是， 包括以下步骤 ： a. 将清洗制绒后的硅片放入管式扩散炉中 ； b. 升温至 800-860 oC， 通入携带有 POCl3的 N2和 O2， 保持一定的时间 ； c. 控制温度在 800-860 oC， 停止通入携带有 POCl3的 N2， 保持一定的时间 ； d. 降低温度至室温， 取出硅片， 扩散完毕。 2.根据权利要求1 所述的高。
4、效浅结太阳能电池的扩散工艺， 其特征是， 所述步骤b中， 携带 POCl3的 N2和 O2的流量比为 6:1-1:3， 时间为 10-60min。 3. 根据权利要求 1 所述的高效浅结太阳能电池的扩散工艺， 其特征是， 所述步骤 c 中 时间为 0-60min。 4. 根据权利要求 1 所述的高效浅结太阳能电池的扩散工艺， 其特征是， 所述扩散后的 方块电阻为 80-120/ 口， 结深为 0.1-0.25m， 磷原子的表面浓度为 1.0x1020cm-3至 10.01020 cm-3。 权 利 要 求 书 CN 102969405 A 2 1/2 页 3 一种高效浅结太阳能电池的扩散工艺 。
5、技术领域 0001 本发明涉及一种太阳能电池的扩散工艺， 尤其涉及一种高效浅结太阳能电池的扩 散工艺。 背景技术 0002 随着人类对气候问题的关注， 可再生能源迅速发展。其中光伏作为重要的可再生 能源， 近十年得到跨越式的发展， 是目前发达国家积极开发的新能源， 具有无尽的发展潜 力。 0003 生产太阳能电池的核心步骤是制备 p-n 结， 而目前工业规模化生产太阳电池仍然 是用热扩散法来制结的。热扩散制 p-n 结法是采用加热方法使 V 族杂质掺入 p 型硅或 族杂质掺入 n 型硅中。 杂质元素在高温时由于热扩散运动进入基体， 它在基体中的分布 视杂质元素种类、 初始浓度及扩散温度而异， 。
6、这种分布方式对电池的电性能影响很大。 目前 硅太阳电池中最常用的 V 族杂质元素为磷， III 族杂质元素为硼。 0004 对扩散的要求是获得适合于太阳电池 p-n 结需要的结深和扩散层方块电阻。并 且在扩散中所用的磷源往往超过磷原子在硅中的饱和值， 变成非活性的磷原子存在于发射 极中， 造成严重的复合和比较差的短波响应， 常规扩散工艺造成发射极中非活性 P 原子浓 度比较高， 发射极饱和电流密度比较大， 效率不高。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种发射极中非活性 P 原子浓度比较低， 发 射极饱和电流密度比较小， 效率高的高效浅结太阳能电池的扩散工艺。 0006 为。
7、了解决上述技术问题， 本发明是通过以下技术方案实现的 ： 一种高效浅结太阳 能电池的扩散工艺， 其特征是， 包括以下步骤 ： a. 将清洗制绒后的硅片放入管式扩散炉中 ； b.升温至800-860 oC， 通入携带有POCl3的N2和O2， 保持一定的时间 ； c.控制温度在800-860 oC， 停止通入携带有POCl 3的N2， 保持一定的时间 ； d.降低温度至室温， 取出硅片， 扩散完毕。 0007 进一步地， 所述步骤 b 中， 携带 POCl3的 N2和 O2的流量比为 6:1-1:3， 时间为 10-60min。 0008 再进一步地， 所述步骤 c 中时间为 0-60min。 。
8、0009 更进一步地， 所述扩散后的方块电阻为 80-120/ 口， 结深为 0.1-0.25m， 磷 原子的表面浓度为 1.0x1020cm-3至 10.01020 cm-3。 0010 与现有技术相比， 本发明的有益之处在于 ： 这种高效浅结太阳能电池的扩散工艺， 通过调整携带有磷源的氮气和氧气之间的流量， 温度和时间， 提高了方块电阻， 大大降低了 发射极中非活性 P 原子的浓度， 从而大大降低了发射极饱和电流密度， 显著提高太阳能电 池的短波响应， 提高太阳能电池的开路电压和短路电流。 0011 具体实施方式 ： 下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。 说 明 书 CN 10296。
9、9405 A 3 2/2 页 4 0012 实施方案 1 ： 硅片经过正常清洗， 在 810oC 下， 通入携带 POCl3的氮气和氧气， 流量比为 6:1， 保持 15min， 将温度升高至 840 oC， 停止通入携带 POCl3的氮气， 保持 15 分钟 ； 降温至室温， 扩散 完毕， 将硅片取出。扩散后方块电阻为 80/ 口， 结深为 0.25m， 磷原子的表面浓度为 4.0x1020cm-3。 0013 实施方案 2 ： 硅片经过正常清洗， 在 800oC 下， 通入携带 POCl3的氮气和氧气， 流量比为 5:1， 保持 20min， 保持温度不变， 停止通入携带 POCl3的氮气。
10、， 保持 60 分钟 ； 降温至室温， 扩散完毕， 将 硅片取出。 扩散后方块电阻为85/口， 结深为0.23m， 磷原子的表面浓度为4.5x1020cm-3。 0014 实施方案 3 ： 硅片经过正常清洗， 在 830oC 下， 通入携带 POCl3的氮气和氧气， 流量比为 4:1， 保持 10min， 保持温度不变， 停止通入携带 POCl3的氮气， 保持 30 分钟 ； 降温至室温， 扩散完毕， 将 硅片取出。 扩散后方块电阻为90/口， 结深为0.2m， 磷原子的表面浓度为3.5x1020cm-3。 0015 实施方案 4 ： 硅片经过正常清洗， 在 840oC 下， 通入携带 POC。
11、l3的氮气和氧气， 流量比为 1:1， 保持 10min， 将温度升高至 860 oC， 停止通入携带 POCl3的氮气， 保持 20 分钟 ； 降温至室温， 扩 散完毕， 将硅片取出。扩散后方块电阻为 95/ 口， 结深为 0.2m， 磷原子的表面浓度为 3.8x1020cm-3。 0016 实施方案 5 ： 硅片经过正常清洗， 在 840oC 下， 通入携带 POCl3的氮气和氧气， 流量比为 1:2， 保 持 30min; 降温至室温， 扩散完毕， 将硅片取出。扩散后方块电阻为 100/ 口， 结深为 0.18m， 磷原子的表面浓度为 3.2x1020cm-3。 0017 实施方案 6 。
12、硅片经过正常清洗， 在 860oC 下， 通入携带 POCl3的氮气和氧气， 流量比为 1:3， 保 持 20min; 降温至室温， 扩散完毕， 将硅片取出。扩散后方块电阻为 110/ 口， 结深为 0.15m， 磷原子的表面浓度为 3.0x1020cm-3。 0018 实施方案 7 ： 硅片经过正常清洗， 在 830oC 下， 通入携带 POCl3的氮气和氧气， 流量比为 1:3， 保 持 20min; 降温至室温， 扩散完毕， 将硅片取出。扩散后方块电阻为 120/ 口， 结深为 0.10m， 磷原子的表面浓度为 1.0x1020cm-3。 0019 本发明一种高效浅结太阳能电池的扩散工艺与常规工艺相比， 其电池性能数据如 下 ： UocIscRsRshFFNCell 高效浅结工艺0.62698.69810.002793.93878.1920.1752 常规工艺0.62218.55620.00287 205.685 77.9470 0.1705 需要强调的是 ： 以上仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限 制， 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍 属于本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 102969405 A 4 。