太阳能电池的P-N结制作工艺的制作方法

文档序号:18732335发布日期:2019-09-21 00:42阅读:1177来源:国知局

本发明属于晶硅太阳能电池制造领域,尤其涉及一种太阳能电池的P-N结制作工艺。



背景技术:

晶硅太阳能电池是一种可以将太阳光能转化成为电能的电子元器件。晶体硅类太阳能电池的制备一般经过制绒、扩散、镀膜、丝网印刷、烧结等工序。制绒分为单晶、多晶制绒,单晶电池是使用碱制绒的方法在硅片表面形成金字塔绒面,多晶电池使用酸刻蚀的方法在硅片表面形成凹坑绒面,硅表面的绒面可以增加太阳光在电池表面的吸收,达到陷光作用;扩散工序是通过热扩散的方式向硅片内部形成P-N结,这样当有光照射时,硅片内部就可以形成电压,是太阳电池发电的基础;镀膜工艺是为了减少少数载流子在电池表面的复合,可以提高晶体硅太阳能电池片的转换效率;丝网印刷工序就是制作太阳能电池的电极,这样当光照射时就可以把电流导出。丝网印刷是现在晶硅电池制备中应用最广泛的一种工艺,工艺顺序为先进行背面电极印刷和烘干,然后进行铝背场的印刷和烘干,最后进行正面电极的印刷、烘干,再进行烧结,让制备电极使用的银浆和电池形成接触。

目前,在一般扩散工艺过程中,形成的P原子分布基本存在一个由低到高的浓度分布,形成一个反势场,降低了光伏电池的Voc,此外,现有技术的PN结区及附近存在氧沉淀,且近表面存在反势场分布等缺点,从而降低了光伏电池的转化效率。



技术实现要素:

本发明的目的是解决上述现有技术的不足,提供一种提高光伏电池转换效率的太阳能电池的P-N结制作工艺。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是:一种太阳能电池的P-N结制作工艺,用于太阳能电池的扩散工艺,该方法包括以下步骤:

步骤(1)升温:温度750±20℃,氧气900±100slm;

步骤(2)沉积:温度750±20℃,P:165±30slm;

步骤(3)升温:温度780±20℃,P:165±30slm;

步骤(4)升温:温度860±20℃;

步骤(5)降温:温度810±20℃;

步骤(6)恒温:温度810±20℃;

步骤(7)降温:常压状态下,温度600±20℃,氧气3000slm;

步骤(8)恒温:常压状态下,温度600±20℃,氧气3000slm。

相较于现有技术,本发明的太阳能电池的P-N结制作工艺,利用管式高温扩散退火炉制作的P-N结,利用一定的温度变化和低温在氧气的作用下,使得近表面的氧沉淀得到溢出,使得及表面得到一个洁净的区域,降低P-N结在光照条件下,空穴电子复合的几率,再通过在氧气的条件小进行P原子再分布处理,降低了P原子最高浓度分布的峰值,减少甚至消除了反势场对Voc的影响,从而达到提高效率的目的,通过温度和时间的匹配,得到适合目前产线最佳的P-N结深度。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

作为一种优选实施例,本实施例的太阳能电池的P-N结制作工艺,用于太阳能电池的扩散工艺,该方法包括以下步骤:

步骤(1)升温:温度750±20℃,氧气900±100slm;

步骤(2)沉积:温度750±20℃,P:165±30slm;

步骤(3)升温:温度780±20℃,P:165±30slm;

步骤(4)升温:温度860±20℃;

步骤(5)降温:温度810±20℃;

步骤(6)恒温:温度810±20℃;

步骤(7)降温:常压状态下,温度600±20℃,氧气3000slm;

步骤(8)恒温:常压状态下,温度600±20℃,氧气3000slm。

本实施例步骤(7)、(8)采用快速降温至550~650℃,并通入高量氧气,处理时间1300~1700s,使得硅基缺陷处理及结区氧沉淀洁净处理;步骤(3)、(4)升温无沉积无氧气推进,处理时间500~600s,得到最佳掺杂浓度扩散深度;步骤(6)800~810℃恒温有氧气再分布,得到表面较小的反势分布;采用本发明的工艺能够提升光电池转换效率0.12%。

本领域的技术人员应理解,上述描述的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

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