专利名称：一种太阳能电池的pn结制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是一种太阳能电池的PN结制作方法。
背景技术：
目前，晶体硅太阳电池的主要制造エ艺已经规范化，其主要エ序步骤包括清洗制绒、扩散、]3ECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积法)、丝网印刷和烧结。其中扩散エ艺制作太阳电池的 PN结是整个太阳电池生产エ艺的核心，这是由太阳电池结构的核心部分-PN结所決定的。现在各硅太阳电池生产商采用的扩散方式一般为POCl3 (三氯氧磷)液态源扩散。扩散所需要用的エ艺气体主要为2种，分别为氧气(O2)和氮气N2，其中N2又分为两部分，一部分是单独的N2 (该氮气一般流量较大，在6L/min以上，俗称大氮，表示方法N2)、另一部分为携带POCl3液态源的N2 (因其流量比大氮小，俗称小氮，表示方法N2-POCl3)。这些气体通入石英管后在高温下经过一系列的化学反应最终磷原子扩散进入硅基底形成掺磷的发射区，即PN结。扩散エ艺中，通常采用依次进行通源(exposition)和推结(drivein)的扩散エ艺，以衬底为P型硅基体，掺杂杂质为磷为例，所述通源步骤为在高温下向放置有硅基体的反应容器中通入适当比例的大氮和小氮，并保持一段时间，通源步骤使得通入反应容器中的大氮和小氮经过一系列的物理化学反应使得硅基体上形成ー层磷掺杂，从而与P型硅基体形成PN结；所述推结步骤为在比通源温度稍高的温度下向反应容器中通入适当比例的大氮和小氮，并保持一段时间，推结步骤使得通源时在硅基体表面掺杂的磷原子向深处推动，降低硅基体表面杂质浓度。參见图1，现有扩散エ艺包括衬底在第一温度进行通源，然后在第二温度进行推结，所述第二温度高于第一为温度。例如第一温度为806°C，第二温度为822°C。即在高温下将硅基底在同一温度(806°C )通入携帯POCl3液态源的小氮，经过一系列的物理化学反应使得硅基底上形成ー层磷掺杂，从而与原来的P型硅基体形成PN结。虽然恒温通源扩散推结エ艺简单稳定性能较好，但是所生产出的太阳电池的结深较深，方块电阻较高，使太阳电池的电性能较低、转换效率不高，不适应光伏行业对电池的各项电性能尤其是转换效率和生产成本控制的要求。
发明内容
本发明解决的问题是如何提高太阳电池的电性能。为解决上述问题，本发明提供一种太阳能电池的PN结制作方法，在反应容器中对衬底依次执行下列步骤在第一温度进行第一次通源；在第二温度进行第一次推结，所述第二温度高于所述第一温度；在所述第二温度进行第二次通源；在第三温度进行第二次推结，所述第三温度高于所述第二温度。
优选地，所述第二温度比第一温度高16°C ;所述第三温度比第二温度高13°C。优选地，所述第一温度为806°C。优选地，所述通源步骤采用的エ艺气体为氮气、氧气和液态三氯氧磷混合气体。优选地,所述第一次通源步骤中采用的エ艺气体为流量为1680mL/min的小氮、流量为336mL/min的氧气和流量为10L/min的大氮；其中,所述小氮为携带POCl3液态源的氮气,所述大氮为氮气。优选地，所述第一次通源步骤持续时间为7分钟；所述第一次推结步骤持续时间为6分钟。
优选地,所述第二次通源步骤中采用的エ艺气体为流量为1800mL/min的小氮，流量为500mL/min的氧气和流量为8L/min的大氮；其中,所述小氮为携带POCl3液态源的氮气,所述大氮为氮气。优选地，所述第二次通源步骤持续时间为5分钟；所述第二次推结步骤持续时间为5分钟。优选地，所述衬底为P型硅基板。与现有技术相比，本发明的制作方法存在下列优点本发明提供的太阳能电池的PN结制作方法，在反应容器中对衬底依次执行步骤在第一温度进行第一次通源；在第二温度进行第一次推结，所述第二温度高于所述第一温度；在所述第二温度进行第二次通源；在第三温度进行第二次推结，所述第三温度高于所述第二温度。与现有技术相比，采用本发明的制作方法，缩短了单次通源步骤的时间，在每次通源步骤后进行推结步骤，可以降低衬底表面掺杂区的掺杂浓度梯度，使PN结深比现有技术制作的结深浅，提高太阳能电池的转换效率，能够提高太阳能电池的电性能。
附图用来提供对本发明的进ー步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。图I为现有技术扩散エ艺的流程图；图2为本发明的太阳能电池的PN结制作方法的流程图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。正如背景技术所述，目前，现有扩散エ艺中，通常采用恒温掺杂扩散エ艺，虽然这种エ艺简单稳定性能较好，但是所生产出的太阳电池的结深较深，方块电阻较高，使太阳电池的电性能较低、转换效率不高，不适应光伏行业对电池的各项电性能尤其是转换效率和生产成本控制的要求。
为了提高太阳能电池的电性能，发明人提供了一种太阳能电池的PN结制作方法，所述方法的技术方案为在不同的温度下对衬底进行两次通源和推结步骤，制作太阳电池的PN结。所述通源步骤采用的エ艺气体为氮气、氧气和液态三氯氧磷混合气体。本发明的方法能够在保证扩散后衬底方块电阻均匀性的前提下有效降低了表面杂质浓度，从而防止死层现象的发生，在该エ艺条件下，将方块电阻适当调高可以得到更加明显的电性能提高(如方块电阻由现有的60提至70)后电压电流均有较为明显的提升，从而使电性能得到整体上的提闻。图2为本发明太阳能电池的PN结制作方法的流程图，在反应容器中对衬底依次执行下列步骤步骤SI，在第一温度进行第一次通源；步骤S2，在第二温度进行第一次推结，所述第二温度高于所述第一温度；步骤S3，在所述第二温度进行第二次通源；步骤S4，在第三温度进行第二次推结，所述第三温度高于所述第二温度。下面以ー个具体实施例详细说明本发明太阳能电池的PN结制作方法的过程。将经过清洗、制绒等处理后的P型硅衬底放置在高温反应容器内，将反应容器内温度升温至806°C，待反应容器内温度稳定后执行步骤SI，在806°C (即第一温度)进行第一次通源，具体为向反应容器中通入流量为1680mL/min的小氮、流量为336mL/min的氧气和流量为10L/min的大氮，持续时间7分钟。其中，小氮为携带POCl3液态源的氮气，大氮为氮气。在该步骤中，发生的化学反应有
权利要求
1.一种太阳能电池的PN结制作方法，其特征在于，在反应容器中对衬底依次执行下列步骤 在第一温度进行第一次通源； 在第二温度进行第一次推结，所述第二温度高于所述第一温度； 在所述第二温度进行第二次通源； 在第三温度进行第二次推结，所述第三温度高于所述第二温度。
2.根据权利要求I所述的制作方法，其特征在于，所述第二温度比第一温度高16°C;所述第三温度比第二温度高13°C。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第一温度为806°C。
4.根据权利要求1-3所述的制作方法，其特征在于，所述通源步骤采用的エ艺气体为氮气、氧气和液态三氯氧磷混合气体。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在干， 所述第一次通源步骤中采用的エ艺气体为流量为1680mL/min的小氮、流量为336mL/min的氧气和流量为10L/min的大氮； 其中，所述小氮为携带POCl3液态源的氮气,所述大氮为氮气。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述第一次通源步骤持续时间为7分钟；所述第一次推结步骤持续时间为6分钟。
7.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在干， 所述第二次通源步骤中采用的エ艺气体为流量为1800mL/min的小氮，流量为500mL/min的氧气和流量为8L/min的大氮； 其中，所述小氮为携带POCl3液态源的氮气,所述大氮为氮气。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述第二次通源步骤持续时间为5分钟；所述第二次推结步骤持续时间为5分钟。
9.根据权利要求1-3所述的制作方法，其特征在于，所述衬底为P型硅基板。
全文摘要
本发明提供一种太阳能电池的PN结制作方法，在反应容器中对衬底依次执行步骤在第一温度进行第一次通源；在第二温度进行第一次推结，所述第二温度高于所述第一温度；在所述第二温度进行第二次通源；在第三温度进行第二次推结，所述第三温度高于所述第二温度。采用本发明的太阳能电池的PN结制作方法，缩短了单次通源步骤的时间，在每次通源步骤后进行推结步骤，可以降低衬底表面掺杂区的掺杂浓度梯度，使PN结深比现有技术制作的结深浅，能够提高太阳能电池的电性能。
文档编号H01L31/18GK102694070SQ20121017420
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者孙林杰 申请人:浚鑫科技股份有限公司