一種提高太陽能電池擴散工藝中摻雜均勻性方法的設計.pdf

1、擴散制作P-N結(jié)是晶體硅電池的核心，也是影響電池質(zhì)量好壞的關鍵因素之一。對于擴散工藝而言，擴散均勻性好，可以提高電池的后續(xù)參數(shù)的可控性。擴散的均勻性直接體現(xiàn)在硅片形成的P-N結(jié)結(jié)深的差異上:均勻性好代表著結(jié)深的差異性較小;反之結(jié)深差距較大。結(jié)深差距大會使多種衡量太陽能電池的重要參數(shù)波動大，一致性差，生產(chǎn)出的電池片質(zhì)量得不到保證。在生產(chǎn)過程中通常采用方塊電阻阻值的均勻性來衡量P-N結(jié)結(jié)深的均勻性。
　　本文首先對影響擴散雜質(zhì)均勻性的

2、因素進行實驗分析，然后提出提高擴散雜質(zhì)均勻性的改進性實驗設計，并通過具體實驗進行驗證。對影響擴散均勻性的因素研究主要包括:(a)設備方面主要研究了擴散爐口的密封性對擴散均勻性的影響。當密封性不好時，尾氣從爐口泄露而出，從尾氣管流出的尾氣減少，因而尾氣管的溫度下降，導致尾氣管處擴散的雜質(zhì)濃度下降，影響了擴散雜質(zhì)均勻性;(b)在工藝參數(shù)方面，主要分析研究了氣流配比、低溫沉積時間、通磷源的時間和溫度對擴散均勻性的影響。大氮流量22L/min改

3、為25L/min，小氮流量從1.1L/min改為1.3L/min，氧氣流量從1.0L/min降到0.8L/min，同時增加3分鐘的低溫通源時間，擴散溫度降低了5度。我們比較了更改前后擴散方塊電阻數(shù)據(jù)，在均值水平為35Ω/□的條件下，經(jīng)過參數(shù)調(diào)節(jié)后的爐口方塊電阻極差減少3Ω/□左右，爐中方塊電阻極差減少2Ω/□左右，擴散雜質(zhì)均勻性提高;(c)簡要分析研究了均流板設計、廢棄排放位置、排風量大小對擴散雜質(zhì)均勻性的影響。
　　在對影響均勻

4、性因素分析研究的基礎上，提出了工藝的流程改進——兩部擴散法。即低溫沉積、高溫推進擴散方式，替代傳統(tǒng)的單步恒溫擴散，通過實驗，得出優(yōu)化的擴散條件:低溫600～800度時通源沉積P2O5，高溫850～880度時推進，沉積時間10min，小氮流量設定為1000mL/min，氧氣量至少為25mL/min，試驗選取過量的氧氣，保證POCl3完全反應。擴散的不均勻度由10.6％降低到5.09％，同時用軟件對結(jié)果進行模擬驗證和測試，也證明改進后流程的