专利名称：一种低温低表面浓度高方阻扩散工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明属于太阳能电池制造领域，涉及一种低温低表面浓度高方阻扩散工艺。
背景技术：
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，太阳光照在半导体p-n结上，能量大于硅禁带宽度的光子形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，光生空穴由η区流向P区，光生电子由P区流向η区，接通电路后就形成电流。目前典型商业型太阳能电池的方阻为55飞5 Ω/sq (单位为欧姆每方)，而在良好欧姆接触的前提下，更高的方阻意味着更好的蓝紫光响应，更低的表面复合速率(SRV)，更低的反向饱和电流(J。)和更高的短路电流(Isc)。·现有的常规扩散工艺以磷源扩散为例，将硅片放入扩散炉后，向扩散炉内通入磷源进行硅片表面沉积扩散，在沉积完成后，停止通入磷源，向扩散炉内通入氧气，氧气与磷源高温下氧化成五氧化二磷(P2O5),沉积在硅片表面的五氧化二磷与硅片反应生成游离态的磷原子和二氧化硅，随后磷原子向硅片内部进行扩散。常规高阻扩散工艺沉积温度通常在800摄氏度以上，扩散温度通常在840摄氏度以上，高表面浓度的磷源扩散会在其过饱和的表面不可避免的沉淀出大量SiP粒子，析出的SiP粒子能作为有效复合中心导致表面复合速率增加，反向饱和电流增加，进而降低太阳能电池硅片的转换效率。
发明内容
为克服传统扩散工艺沉淀出大量SiP粒子导致表面复合速率增加进而降低太阳能电池硅片转换效率的技术缺陷，本发明提供一种低温低表面浓度高方阻扩散工艺。本发明所述低温低表面浓度高方阻扩散工艺，包括进舟步骤、沉积步骤、推进步骤和出舟步骤，所述沉积步骤反应温度低于800摄氏度。优选的，所述推进步骤反应温度低于830摄氏度。优选的，所述沉积步骤与推进步骤二者至少之一是按温度不同分步进行的。进一步的，所述沉积步骤分为第一步沉积和第二步沉积，所述第一步沉积的温度为75(T770°C，第二步沉积的温度为77(T790°C。进一步的，所述推进步骤包括第一步推进和第二步推进，所述第一步推进的温度为77(T790°C，所述第二步推进的温度为79(T820°C。优选的，所述第二步推进的时间长于第一步推进时间。具体的，所述推进步骤中包括向反应容器内通入氮气携带的P0CL3。具体的，所述推进步骤和出舟步骤包括向反应容器内通入氮气，通入氮气流量为6 10L/mino优选的，所述进舟步骤和沉积步骤之间还有氧化步骤，所述氧化步骤包括向反应容器内通入氧气。进一步的，所述氧化步骤的反应温度为73(T750°C。优选的，所述进舟步骤包括
101.加热步骤将反应容器加热到75(T770°C时，将待处理的硅片放入反应容器内。102.升温稳定步骤关闭反应容器，将温度稳定在75(T770°C，反应容器内充入氮气，氮气流量为5 15L/min。采用本发明所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，在沉积和扩散步骤相对传统工艺降低了反应温度，使得扩散过程中非活性磷原子浓度较小，替位式形式存在的磷原子增多，从而降低了表面复合速率，同时在多晶硅扩散过程中较低的扩散温度使得杂质更有利于朝吸杂点迁移，进而提高了电池效率。
图I示出本发明的一种具体实施方式
与传统工艺相比的太阳能电池内量子响应示意图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。一种低温低表面浓度高方阻扩散工艺，包括进舟步骤、沉积步骤、推进步骤和出舟步骤，所述沉积步骤反应温度低于800摄氏度。在沉积步骤中采用低于800摄氏度的较低温度，使沉积时产生的SiP 减少，降低了硅片表面的表面复合速率，提高了太阳能电池硅片的效率。优选的，所述推进步骤反应温度低于830摄氏度。相对传统推进步骤通常高于840摄氏度，本发明对推进步骤进一步降低了反应温度，在推进步骤采用较低的反应温度，这是由于低温扩散时，其非活性磷原子浓度较小，大部分磷原子以替位式形式存在，从而实现降低表面复合速率的目的，并且，在多晶硅扩散过程中较低的扩散温度使得杂质更有利于朝吸杂点迁移，进而提闻电池效率。优选的，所述沉积步骤与推进步骤二者至少之一是按温度不同分步进行的。进一步的，所述沉积步骤分为第一步沉积和第二步沉积，所述第一步沉积的温度为75(T770°C，第二步沉积的温度为77(T790°C。进一步的，所述推进步骤包括第一步推进和第二步推进，所述第一步推进的温度为77(T790°C，所述第二步推进的温度为79(T820°C。采用不同温度的多步沉积多步推进扩散工艺，一方面有利于位于太阳能电池硅片表面的重掺杂η++层(高浓度磷原子区域)结深降低，降低表面掺杂磷原子浓度，另一方面又使得表面以下的η+层(低浓度磷原子区域)结深增加，以补偿η++层结深降低而带来的方阻变化。因此与常规工艺相比，在保持方阻不变的情况下，具有更低的表面掺杂磷原子浓度与更深结深，这将有利于降低表面符合速率与扩展后期烧结窗口宽度。优选的，所述第二步推进的时间长于第一步推进时间。第一步推进目的在于完成表面重掺杂η++层形成，第二步推进目的在于掺杂磷原子向表面以下扩散，形成较大深度的低浓度磷原子区域η+层，η+层厚度大于η++层厚度，以补偿由于表面结深降低带来的方阻降低，维持不变的方阻值，因此第二步推进时间较长利于形成更深的η+层。具体的，推进步骤中磷源的通入是向反应容器内通入氮气携带的P0CL3。具体的，所述推进步骤和出舟步骤包括向反应容器内通入氮气，通入氮气流量为6 10L/min。以维持反应容器内的氮气气氛。优选的，所述进舟步骤和沉积步骤之间还有氧化步骤，所述氧化步骤包括向反应容器内通入氧气。通入氧气的目的在于在沉积之前在太阳能电池硅片表面形成一层二氧化硅薄膜，起到保护硅片表面的作用，由于通入氧气时间较短，硅片表面形成二氧化硅层厚度很薄，不会形成磷源阻挡层，并且实验证明，沉积之前先行通入氧气，对后续的扩散步骤显著提高了扩散均匀性。进一步的，所述氧化步骤的反应温度为73(T750°C。保持与后续沉积同步的低温反应环境。 根据短路电流密度Js。计算公式
j—- j—-5fjUdjc-q&pS^ -gAnStl
JILpηJT
是光生载流子的产生率，Δ ρ(Δ n)为过剩空穴(电子)载流子浓度，r ρ (τ η)是电子(空穴)的少子寿命，U为耗尽层复合率，Sp (Sn)为空穴(电子)的表面复合速率。等号右边第一至四项的积分分别表示对太阳能电池片表面，表面P型区，表面N型区和表面耗尽区各载流子产生的电流密度进行积分，等号右边第5和第6项表明表面复合速率的降低使短路电流增大，证明了经过本发明扩散后的电池硅片其非活性磷原子较少，表面过饱和SiP沉淀粒子较少，具有更低的表面复合速率。下面给出本发明的几种
具体实施例方式 具体实施例I :
(1)进舟启动扩散炉，待炉管内温度达到750°c时，将待处理的硅片放入炉管内；
关闭炉门后，将炉管内温度升温稳定在750°C，炉内气氛为氮气气氛，氮气持续通入直
到扩散完成，流量为6L/min ；
(2)氧化在750°C的温度下，向炉管内通入O2,时间为15min,在娃片表面形成一层氧化膜，起到保护硅片表面和增加扩散均匀性的目的；
(3)第一步沉积在750°C的温度下，向炉管内通入900sCCmN2携带的POCl3,时间为20min,完成低温下恒定表面浓度扩散；
(4)第二步沉积将炉管内温度升高到780°C，在升温过程中持续通入800sCCmN2携带的POCl3,时间为30min，完成变温下恒定表面浓度扩散；
(5)第一步推进将炉管内温度保持在780°C下30min，此时停止磷源的通入，但通入IOOOsccm的O2,完成第一步磷源总量推进；
(6)第二步推进将炉管内温度保持在810°C下60min，此时停止磷源的通入，但通入IOOOsccm的O2,完成第二步磷源总量推进；
(7)出舟出舟取出扩散硅片。具体实施例2
(I)进舟启动扩散炉，待炉管内温度达到760°C时，将待处理的硅片放入炉管内；关闭炉门后，将炉管内温度升温稳定在760°C，炉内气氛为氮气气氛，氮气持续通入直到扩散完成，流量为15L/min ；
(2)氧化在760°C的温度下，向炉管内通入O2，时间为lOmin，在硅片表面形成一层氧化膜，起到保护硅片表面和增加扩散均匀性的目的；
(3)第一步沉积在760°C的温度下，向炉管内通入800sCCmN2携带的POCl3,时间为15min,完成低温下恒定表面浓度扩散；
(4)第二步沉积将炉管内温度升高到775°C，在升温过程中持续通入700sCCmN2携带的POCl3,时间为40min，完成变温下恒定表面浓度扩散；
(5)第一步推进将炉管内温度保持在775°C下45min，此时停止磷源的通入，但通入600sccm的O2,完成第一步磷源总量推进；
(6)第二步推进将炉管内温度保持在815°C下50min，此时停止磷源的通入，但通入 800sccm的O2,完成第二步磷源总量推进；
(7)出舟出舟取出扩散硅片。具体实施例3
(1)进舟启动扩散炉，待炉管内温度达到770°C时，将待处理的硅片放入炉管内；关闭炉门后，将炉管内温度升温稳定在770°C，炉内气氛为氮气气氛，氮气持续通入直到扩散完成，流量为10L/min ；
(2)氧化在770°C的温度下，向炉管内通入O2，时间为7min，在硅片表面形成一层氧化膜，起到保护硅片表面和增加扩散均匀性的目的；
(3)第一步沉积在770V的温度下，向炉管内通入600sCCmN2携带的POCl3,时间为IOmin,完成低温下恒定表面浓度扩散；
(4)第二步沉积将炉管内温度升高到790°C，在升温过程中持续通入600sCCmN2携带的POCl3,时间为20min，完成变温下恒定表面浓度扩散；
(5)第一步推进将炉管内温度保持在790°C下25min，此时停止磷源的通入，但通入700sccm的O2,完成第一步磷源总量推进；
(6)第二步推进将炉管内温度保持在800°C下75min，此时停止磷源的通入，但通入900sccm的O2,完成第二步磷源总量推进；
(7)出舟出舟取出扩散硅片。上述实施例使用的硅片都是硅片为P型多晶硅，电阻率为O. 5 3 Ω本发明上述各实施例与现有高温扩散技术进行比较，通过实验得到以下数据
权利要求
1.一种低温低表面浓度高方阻扩散工艺，包括进舟步骤、沉积步骤、推进步骤和出舟步骤，其特征在于所述沉积步骤反应温度低于800摄氏度。
2.如权利要求2所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述推进步骤反应温度低于830摄氏度。
3.如权利要求I或2所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述沉积步骤与推进步骤二者至少之一是按不同温度分步进行的。
4.如权利要求I或2所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述沉积步骤分为第一步沉积和第二步沉积，所述第一步沉积的温度为75(T770°C，第二步沉积的温度为770 790°C。
5.如权利要求I或2所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述推进步骤包括第一步推进和第二步推进，所述第一步推进的温度为77(T790°C，所述第二步推进的温度为79(T820°C。
6.如权利要求5所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述第二步推进的时间长于第一步推进时间。
7.如权利要求I所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述推进步骤中包括向反应容器内通入氮气携带的pocl3。
8.如权利要求I所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述推进步骤和出舟步骤包括向反应容器内通入氮气，通入氮气流量为6 10L/min。
9.如权利要求I所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述进舟步骤和沉积步骤之间还有氧化步骤，所述氧化步骤包括向反应容器内通入氧气。
10.如权利要求8所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，其特征在于所述氧化步骤的反应温度为73(T750°C。
全文摘要
一种低温低表面浓度高方阻扩散工艺，包括进舟步骤、沉积步骤、推进步骤和出舟步骤，其特征在于所述进舟步骤、沉积步骤反应温度均低于800摄氏度。优选的，所述沉积步骤与推进步骤二者至少之一是按温度不同分步进行的。进一步的，所述沉积步骤分为第一步沉积和第二步沉积；所述推进步骤包括第一步推进和第二步推进。优选的，所述进舟步骤和沉积步骤之间还有氧化步骤，所述氧化步骤包括向反应容器内通入氧气。采用本发明所述的低温低表面浓度高方阻扩散工艺，在沉积和扩散步骤相对传统工艺降低了反应温度，从而降低了表面复合速率，同时在多晶硅扩散过程中较低的扩散温度使得杂质更有利于朝吸杂点迁移，进而提高了电池效率。
文档编号H01L21/228GK102945797SQ20121050798
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者罗柯, 姜丽丽, 王岩, 李丽, 林洪峰, 路忠林, 张凤鸣 申请人:天威新能源控股有限公司