選擇性發射極太陽能電池及其擴散方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及太陽能電池的制造領域，尤其涉及一種選擇性發射極太陽能電池及其 擴散方法。
【背景技術】
[0002] 晶體硅太陽能電池的生產工藝一般包括制絨、擴散、去背結和PSG、鍍膜以及絲印 燒結。其中，擴散是太陽能電池發電的關鍵步驟，因此，擴散結特性的好壞直接影響著電池 的光電轉換效率。選擇性發射極太陽能電池（SE電池）結構的特點是在電極區形成重擴， 在非電極區形成淺擴，然而現有的選擇性發射極太陽能電池的重擴區和淺擴區方阻區別不 明顯，導致選擇性發射極太陽能電池結構不明顯的，使得選擇性發射極太陽能電池的光電 轉換效率較低。
【發明內容】
[0003] 鑒于此，有必要提供一種能夠增加選擇性發射極太陽能電池的光電轉換效率的選 擇性發射極太陽能電池的擴散方法。
[0004] 此外，還提供一種光電轉換效率較高的選擇性發射極太陽能電池。
[0005] -種選擇性發射極太陽能電池的擴散方法，包括如下步驟：
[0006] 步驟一：在硅片的正電極柵線上涂覆磷漿，在通入氮氣的條件下，將所述硅片于 850~900 °C保溫擴散10~30分鐘；
[0007] 步驟二：降溫40~50°C，在通入氮氣的條件下將所述硅片保溫擴散5~10分鐘；
[0008] 步驟三：在通入氮氣和氧氣的條件下，將所述硅片保溫氧化1~10分鐘；
[0009] 步驟四：在通入擴散氮、氧氣和氮氣的條件下，將所述硅片保溫擴散5~15分鐘， 其中，所述擴散氮為攜帶有三氯氧磷的氮氣；
[0010] 步驟五：在通入氮氣的條件下，將所述硅片保溫擴散9~12分鐘；及
[0011] 步驟六：在通入氧氣的條件下，將所述硅片保溫氧化5~15分鐘，經降溫，得到所 述選擇性發射極太陽能電池。
[0012] 在其中一個實施例中，步驟一中，所述氮氣的流量為18~30slm。
[0013] 在其中一個實施例中，步驟二中，所述氮氣的流量為18~30slm。
[0014] 在其中一個實施例中，步驟三中，所述氧氣的流量為1000~2000sccm，所述氮氣 的流量為18~30slm。
[0015] 在其中一個實施例中，步驟四中，所述氮氣的流量為18~30slm，所述擴散氮的流 量為2500~3500sccm，所述氧氣的流量為1000~2000sccm。
[0016] 在其中一個實施例中，步驟五中，所述氮氣的流量為18~30slm。
[0017] 在其中一個實施例中，步驟六中，所述氧氣的流量為1000~2000sccm。
[0018] 在其中一個實施例中，步驟六中還通入了流量為IOslm以下的氮氣。
[0019] 在其中一個實施例中，步驟二中，將所述擴散爐降溫40~50°C的步驟中，降溫速 率為5~10°C /分鐘。
[0020] -種由上述選擇性發射極太陽能電池的擴散方法制備得到的選擇性發射極太陽 能電池。
[0021] 上述選擇性發射極太陽能電池的擴散方法通過先在硅片的正電極柵線上涂覆磷 漿，然后將硅片置于擴散爐中，在通入氮氣的條件下于850~900°C保溫擴散10~30分鐘 以在電極區域形成重摻雜，接著通過降溫40~50°C，在通入氮氣的條件下保溫擴散5~10 分鐘使磷原子能夠有效地驅入硅片中，從而降低重摻雜區域的方阻，而通過通入擴散氮保 溫擴散5~15分鐘，以使硅片的非電極區形成輕摻雜，使輕摻雜區域的磷的摻雜濃度較少， 以提高輕摻雜區的方阻，從而提高了重摻雜區域和輕摻雜區域的方阻區別，有利于提高太 陽能電池的光電轉換效率；同時通過通入擴散氮保溫擴散5~15分鐘形成輕摻雜區域，使 得該區域的磷的摻雜濃度較少，有效地減少了少子的復合，降低表面復合和缺陷密度，提高 光生載流子的收集幾率，從而提高短路電流和光電轉換效率；同時，在通入擴散氮保溫擴散 之前，先在通入氮氣和氧氣的條件下，保溫氧化1~10分鐘形成擴散緩沖層，降低擴散氮中 的磷在硅片上的擴散速度，改善了輕摻雜區域的方阻的均勻性，進一步提高了光電轉換效 率。
【附圖說明】
[0022] 圖1為一實施方式的選擇性發射極太陽能電池的擴散方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中 給出了本發明的較佳的實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文 所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透 徹全面。
[0024]需要說明的是，當元件被稱為"固定于"另一個元件，它可以直接在另一個元件上 或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是"連接"另一個元件，它可以是直接連接 到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0025]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的 技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具 體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語"及/或"包括一個或多個 相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0026] 如圖1所示，一實施方式的選擇性發射極太陽能電池的擴散方法，包括如下步驟：
[0027] 步驟SllO :在硅片的正電極柵線上涂覆磷漿，在通入氮氣的條件下，將硅片于 850~900 °C保溫擴散10~30分鐘。
[0028]其中，磷漿為含有磷的漿料。其中，磷漿中的磷的質量百分含量為40%~60%。其 中，磷衆可以為Honeywell公司的TS-4型號的磷衆。
[0029] 通過將硅片在850~900 °C下保溫10~30分鐘，以使磷漿中的磷原子擴散到硅片 中，形成重摻雜區域。
[0030] 在本實施例中，在硅片的正電極柵線上涂覆磷漿的方法為絲網印刷。
[0031] 在步驟SllO中，氮氣的流量為18~30slm。
[0032] 步驟S120 :降溫40~50°C，在通入氮氣的條件下將硅片保溫擴散5~10分鐘。
[0033] 優選的，將擴散爐降溫40~50°C的步驟中，降溫速率為5~10°C/分鐘，從而提 高少子壽命。
[0034] 通過步驟S120降溫40~50°C后，即在800°C~860°C條件下僅通入氮氣保溫擴散 是為了保證重摻雜區的濃度。
[0035] 在步驟S120中，氮氣的流量為18~30slm。
[0036] 步驟S130:在通入氮氣和氧氣的條件下，將硅片保溫氧化1~10分鐘。
[0037]由于后續通入的擴散氮中的磷原子在硅中的擴散速度較快，容易導致擴散的不均 勻，通過步驟S130,使氧氣與硅反應形成一層二氧化硅層，二氧化硅層作為擴散緩沖層，磷 原子在二氧化硅層中的擴散速度較慢，從而降低磷原子的擴散速度，從而使得擴散更加均 勻。
[0038] 在步驟S130中，氧氣的流量為1000~2000sccm;氮氣的流量為18~30slm。
[0039] 步驟S140:在通入擴散氮、氧氣和氮氣的條件下，將硅片保溫擴散5~15分鐘。
[0040] 其中，擴散氮為攜帶有三氯氧磷的氮氣，也稱"小氮"。
[0041] 在步驟S140中，擴散氮的流量為2500~3500sccm ;氮氣的流量為18~30slm ;氧 氣的流量為1000~2000sccm。
[0042] 通過步驟S140,使硅、氧氣與擴散氮中的三氯氧磷反應，在硅片的表面形成一層含 有磷原子的二氧化硅層。
[0043] 步驟S150 :在通入氮氣的條件，將硅片保溫擴散9~12分鐘。
[0044] 通過再次僅通入氮氣保溫擴散，將使硅片表面形成的二氧化硅層中的磷原子擴散 進入娃片中。
[0045] 在步驟S150中，氮氣的流量為18~30slm。