本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于晶硅太陽能電池的熱氧化工藝。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的晶硅電池制造工藝流程為：制絨→磷擴(kuò)散→刻蝕→PECVD鍍膜→印刷燒結(jié)，該方法由于磷擴(kuò)散限制，硅片表面參雜的N型區(qū)域，大量P原子出于非激活狀態(tài)(導(dǎo)致晶格變形缺陷)，且表面晶格懸掛鍵多，容易吸附雜質(zhì)離子，產(chǎn)生缺陷能級(jí)及雜質(zhì)能級(jí)，對(duì)電池片的開路電壓及短路電流造成負(fù)面影響。為解決這一問題，有人提出來熱氧化工藝，其工藝流程為：制絨→磷擴(kuò)散→刻蝕→熱氧化→PECVD鍍膜→印刷燒結(jié)。該方法通過在高溫下，通入一定量的氧氣，在硅片表面制作一層薄薄的二氧化硅層，可以有效鈍化硅片表面晶格的懸掛鍵，同時(shí)高溫對(duì)非激活態(tài)的P原子有激活作用，即利用熱氧化的方法，硅片表層的晶格缺陷及懸掛鍵可以得到良好的修復(fù)。但是該熱氧化方法會(huì)引起表面摻雜溶度降低且雜質(zhì)分布離散，限制晶硅電池轉(zhuǎn)化效率進(jìn)一步提升。

因此，開發(fā)一種新的熱氧化方法在解決傳統(tǒng)P擴(kuò)散工藝表層晶格缺陷多、懸掛鍵多的問題同時(shí)，又不會(huì)在熱氧化后產(chǎn)生新的問題即硅片表層摻雜溶度降低且雜質(zhì)分布離散，顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的晶硅太陽能電池?zé)嵫趸に囁嬖诘臅?huì)引起表面摻雜溶度降低且雜質(zhì)分布離散，限制晶硅電池轉(zhuǎn)化效率進(jìn)一步提升的問題，提供了一種應(yīng)用于晶硅太陽能電池的熱氧化工藝，本發(fā)明步驟簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，能有效解決電池表層晶格缺陷、懸掛鍵多，硅片表層摻雜溶度降低且雜質(zhì)分布離散，限制晶硅電池轉(zhuǎn)化效率提升的問題，具有較大的應(yīng)用推廣價(jià)值。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種應(yīng)用于晶硅太陽能電池的熱氧化工藝，包括以下步驟：

(1)將擴(kuò)散、刻蝕、清洗后的硅片插入石英舟中后送入低壓擴(kuò)散爐中，升溫至650～800℃，通入氮?dú)獠⒖刂茽t管內(nèi)氣體壓力為50～150mBar。

(2)通入氧氣、小氮、氮?dú)猓刂茽t內(nèi)溫度650～800℃，通入時(shí)間50～200s，爐管內(nèi)氣體壓力50～150mBar，小氮中磷源POCl₃摩爾百分比濃度控制在2.5～3％。氮?dú)庾鳛橄♂寶怏w，小氮為攜帶磷源(POCl₃)的載氣。

(3)降溫出爐，測(cè)試方阻，控制方阻85～95Ω/□。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，氮?dú)馔ㄈ肓繛?～10SLM。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，氧氣通入量為500～1000sccm，小氮通入量為50～200sccm，氮?dú)馔ㄈ肓繛?00～1000sccm。

作為優(yōu)選，步驟(3)中，降溫至600～700℃，時(shí)間500～600s。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明對(duì)熱源氧化步驟進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，尤其是在熱氧化時(shí)通入少量的POCl₃，通過磷源的再次注入擴(kuò)散，不僅可以修復(fù)晶格缺陷、鈍化表面懸掛鍵，還可以完美解決常規(guī)熱氧化方法硅片表面參雜濃度過低的問題，增加硅片表面參雜量，有利于降低電池片銀硅接觸電阻及橫向傳導(dǎo)電阻，從而使電池片串聯(lián)電阻降低，提升轉(zhuǎn)化效率。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

(1)將擴(kuò)散、刻蝕、清洗后的硅片插入石英舟中后送入低壓擴(kuò)散爐中，升溫至650℃，通入氮?dú)獠⒖刂茽t管內(nèi)氣體壓力為50mBar，氮?dú)馔ㄈ肓繛?SLM；

(2)通入氧氣、小氮、氮?dú)?，控制爐內(nèi)溫度650℃，通入時(shí)間50s，爐管內(nèi)氣體壓力50mBar，小氮中磷源POCl₃摩爾百分比濃度控制在2.5％，其中氧氣通入量為500sccm，小氮通入量為50sccm，氮?dú)馔ㄈ肓繛?00sccm；

(3)降溫至600℃，，時(shí)間500s，出爐，測(cè)試方阻，控制方阻85Ω/□。

實(shí)施例2

(1)將擴(kuò)散、刻蝕、清洗后的硅片插入石英舟中后送入低壓擴(kuò)散爐中，升溫至700℃，通入氮?dú)獠⒖刂茽t管內(nèi)氣體壓力為100mBar，氮?dú)馔ㄈ肓繛?SLM；

(2)通入氧氣、小氮、氮?dú)?，控制爐內(nèi)溫度700℃，通入時(shí)間100s，爐管內(nèi)氣體壓力100mBar，小氮中磷源POCl₃摩爾百分比濃度控制在2.7％，其中氧氣通入量為700sccm，小氮通入量為150sccm，氮?dú)馔ㄈ肓繛?00sccm；

(3)降溫至650℃，，時(shí)間550s，出爐，測(cè)試方阻，控制方阻90Ω/□。

實(shí)施例3

(1)將擴(kuò)散、刻蝕、清洗后的硅片插入石英舟中后送入低壓擴(kuò)散爐中，升溫至800℃，通入氮?dú)獠⒖刂茽t管內(nèi)氣體壓力為150mBar，氮?dú)馔ㄈ肓繛?0SLM；

(2)通入氧氣、小氮、氮?dú)猓刂茽t內(nèi)溫度800℃，通入時(shí)間200s，爐管內(nèi)氣體壓力150mBar，小氮中磷源POCl₃摩爾百分比濃度控制在3％，其中氧氣通入量為500～1000sccm，小氮通入量為50～200sccm，氮?dú)馔ㄈ肓繛?000sccm；

(3)降溫至700℃，，時(shí)間600s，出爐，測(cè)試方阻，控制方阻95Ω/□。

本發(fā)明對(duì)熱源氧化步驟進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，尤其是在熱氧化時(shí)通入少量的POCl₃，通過磷源的再次注入擴(kuò)散，不僅可以修復(fù)晶格缺陷、鈍化表面懸掛鍵，還可以完美解決常規(guī)熱氧化方法硅片表面參雜濃度過低的問題，增加硅片表面參雜量，有利于降低電池片銀硅接觸電阻及橫向傳導(dǎo)電阻，從而使電池片串聯(lián)電阻降低，提升轉(zhuǎn)化效率，具有較大的應(yīng)用推廣價(jià)值。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。