[发明专利]太阳能电池片的扩散方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池片的扩散方法，属于太阳能电池的生产加工技术。

背景技术

太阳能电池是一种将光能直接转化成电能的器件，由于其清洁、无污染，取之不尽，用之不竭，逐渐成为一种重要的发电方式。太阳能电池发电的原理是利用PN结的光生伏特效应将光电转换成电能。根据太阳能电池片的发电原理，太阳能电池片的制作工艺步骤一般如下：1、制绒，将硅片表面腐蚀成金字塔状的形貌；2、扩散，硅片表面形成PN结；3、刻蚀，将硅片边缘的PN结去掉，防止电池短路；4、去PSG，清洗硅片表面，去除二氧化硅层；5、PECVD，在硅片表面镀一层减反射膜；6、印刷烧结，印刷电极及背场，并烘干烧结。由于PN结是太阳能电池片的核心结构，PN结的结构直接影响着太阳能电池片的性能，因此太阳能电池片的制作工艺中的扩散步骤对太阳能电池片的性能起着关键的作用。现有的扩散方法普遍采用POCL₃液态源扩散，即向固定有太阳能电池片的扩散炉中通入大氮(流量较大的氮气，俗称大氮，表示为N₂)、氧气(O₂)、小氮(携带有PClO₃的氮气，流量一般较小，俗称小氮，表示为N₂-PClO₃)，三种气体在高温下与太阳能电池片进行反应，使扩散炉中的电池片表面生成含磷的氧化层，在高温下，磷从氧化层扩散到硅中，从而在P型电池片表面形成一层薄的重掺杂的N型区，即掺磷的发射区。然而，现有的扩散方法较不合理，不仅生产的成本较高，而且生产得到的太阳能电池片的转换效率、功率等性能较低。因此如何降低太阳能电池片的成本，又能提高太阳能电池片的性能，成为了业界亟待解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种太阳能电池片的扩散方法。本发明不仅能够提高太阳能电池片的转换效率和功率等性能，而且降低了生产成本，具有优越的整体经济效益。

本发明的技术方案：一种太阳能电池片的扩散方法，该方法将太阳能电池片放入扩散炉中，将扩散炉中温度升温至预定温度，并向扩散炉通入大氮、氧气和小氮进行扩散；其中大氮的通入流量为10～15L/min，氧气的通入流量为0.4～0.6L/min，小氮的通入流量为0.5～0.8L/min；且扩散时间为20～30min。

上述的太阳能电池片的扩散方法中，所述的大氮的通入流量为13.5L/min，氧气的通入流量为0.5L/min，小氮的通入流量为0.6L/min。

前述的太阳能电池片的扩散方法中，所述的扩散时间为25min。

与现有技术相比，本发明通过优化现有工艺的通入大氮、氧气和小氮的流量以及通入PClO₃、O₂和N₂的时间，可以减少扩散死层，提高了太阳能电池片少子寿命，从而提升了太阳能电池片的短路电流；而且，使得能够制备出合理的方块电阻值与均匀的PN结深度，保证电池片的串联电阻值升高对电性能下降的影响，小于短路电流对电池片功率的提升的作用，最终提升太阳能电池片的转换效率。与此同时，本发明采用低流量的扩散工艺，所需的辅助气体流量亦需要降低以与其匹配，从而又降低了生产的成本，提高了整体经济效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1：太阳能电池片的扩散方法，将太阳能电池片放入扩散炉中，升温至常规的预定温度(如800℃)，并向扩散炉通入大氮(N₂)、氧气和小氮进行扩散，大氮；其中大氮的通入流量为15L/min，氧气(O₂)的通入流量为0.6L/min，小氮(N₂-PClO₃)的通入流量为0.8L/min；且扩散时间25min。扩散过程结束，在扩散炉降温后取出太阳能电池片。使用本实施例制备得到的电池片，测试其电性能参数如表1所示。

表1太阳能电池片的电池性能参数(PMPP：功率，NCELL：转换效率，ISC：短路电流)