[发明专利]一种改善SE电池扩散方阻均匀性的方法

说明书

本发明公开了一种改善SE电池扩散方阻均匀性的方法，步骤A选取单晶片源；步骤B硅片常规制绒；步骤C硅片通过扩散炉管进行优化扩散，扩散温度770～790℃，扩散时间6～8min，小N2气体流量200～250sccm，大N2气体流量400～500sccm，O2气体流量350～450sccm；步骤D硅片依次常规激光PSG掺杂、刻蚀、热氧化退火、背钝化、PECVD正面镀膜、激光刻槽、印刷烧结，得到单晶PERC激光掺杂电池片；步骤E对电池片进行EL和外观全检。本发明工艺简单，容易实现，可使有效改善电池片低浓度掺杂区的高方阻值均匀性和高浓度掺杂区的低方阻均匀性，从而使得优化扩散后的电池片转换效率得以有效提升，电池片转换效率档位分布更为集中。

技术领域

本发明属于单晶PERC电池生产技术领域，具体涉及一种改善SE电池扩散方阻均匀性的方法。

背景技术

在光伏领域，提高太阳电池的光电转换效率是提高行业竞争力的重要途径。扩散工序形成的PN结发射极是产生光伏效应的基础，PN结发射极掺杂浓度对太阳电池转换效率的影响是双重的，采用高浓度掺杂，可以减小硅片和电极之间的接触电阻，降低电池的串联电阻，但是高掺杂浓度会导致载流子复合变大，少子寿命降低，影响电池的开路电压和短路电流；相反，采用低浓度掺杂，可以降低表面复合，提高少子寿命，但是必然会导致接触电阻的增大，影响电池的串联。而选择性发射极太阳电池的结构设计可以很好地解决这一矛盾。

选择性发射极（SE）太阳电池，即在金属栅线与硅片接触部位及其附近进行高浓度掺杂，而在电极以外的区域进行低浓度掺杂，这样既降低了硅片和电极之间的接触电阻，又降低了表面的复合，提高了少子寿命。这种结构的电池具有以下3点明显的优点：

（1）降低串联电阻，提高填充因子；

（2）减少载流子复合，提高表面钝化效果；

（3）增强电池短波光谱响应，提高短路电流和开路电压。

目前单晶PERC电池激光选择性发射极工艺主要是通过激光PSG掺杂法实现的，它是在产线制程中扩散工序和刻蚀工艺之间，添加一道激光掺杂的工序。具体为在扩散后硅片表面将扩散时产生的磷硅玻璃层作为掺杂源进行激光扫描，形成重掺杂区，但是在实际的大规模生产中，扩散高方阻的均匀性不好控制，高方阻均匀性差会导致电池转换效率波动大，正态分布集中度差。

而在扩散工艺中，影响扩散后硅片方阻及方阻均匀性的工艺参数有扩散炉管的扩散温度、扩散时间、小N2气体流量、大N2气体流量和O2气体流量。因此，优化扩散工艺，改善高方阻的均匀性很有必要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种工艺简单、容易实现的改善SE电池扩散方阻均匀性的方法，通过优化扩散工艺参数，达到相同高方阻的同时改善高方阻的均匀性，进而提高电池转换效率。

本发明的目的是这样实现的：一种改善SE电池扩散方阻均匀性的方法，包括如下步骤：

步骤A，选取单晶片源，所选硅片尺寸为156.75mm×156.75mm×210um，所选硅片掺杂类型为掺镓，所选硅片电阻率为0.4～1.1Ω；

步骤B，将所选硅片通过制绒机进行常规制绒；

步骤C，制绒合格后，将硅片通过扩散炉管进行优化扩散，将扩散炉管的扩散温度设置为770～790℃，扩散时间设置为6～8min，扩散时小N2气体流量设置为200～250sccm，大N2气体流量设置为400～500sccm，O2气体流量设置为350～450sccm，然后进管扩散；

步骤D，扩散合格后，将硅片依次进行常规激光PSG掺杂、刻蚀、热氧化退火、背钝化、PECVD正面镀膜、激光刻槽、印刷烧结后得到单晶PERC激光掺杂电池片；

步骤E，将所得单晶PERC激光掺杂电池片进行EL和外观全检，合格者备用。