硼扩散方法与流程

本申请涉及光伏材料制造加工领域，更具体的说，涉及一种硼扩散方法。

背景技术：

1、日益严重的能源危机和环境问题促使光伏产业快速发展。如何提升光伏转换效率一直是光伏行业研究的首要问题。然而，现有的太阳能电池的电池转换效率相对较低，限制其效率提升的关键因素之一在于背面pn结中硼的掺杂浓度，因而提高硼在硅中的固溶度尤为重要。当前，制备太阳能电池pn结的主要方法是采用高温扩散的方式，具体为：将单一硼源穿过气相沉积制备的siox层和多晶si层，到达硅基体中，形成pn结。但由于硼在硅中的固溶度较低，且工艺时间长；同时，该方法制备的pn结表面浓度低，导致金属半导体间的接触电阻增大，填充因子低，进而影响电池效率。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供一种硼扩散方法，包括：

2、步骤s1：将硅片放入反应炉内，将所述反应炉内的温度升温至800-900℃后进行保温，同时向所述反应炉内通入反应气体和稀释气体，生成氮化硼在所述硅片表面，所述反应气体包括nh3、bcl3和o2；

3、步骤s2：将所述反应炉内温度的升温至900-1060℃后进行保温，并向所述反应炉内通入惰性气体；以及

4、步骤s3：继续保持所述反应炉内温度为900-1060℃，向所述反应炉内通入o2。

5、本申请的硼扩散方法适用于太阳能电池的pn节的制备环节，该硼扩散方法以氮化硼作为施主杂质实现硼在硅中的高浓度掺杂，通过创造性的加入nh3作为反应气体，nh3与b反应生成bn相对单质b具有更大的分子量，在扩散沉积过程中，更大分子量的bn受重力作用比b更容易沉积在si片表面，积累更多的掺杂物质，造成更高浓度的掺杂。因此，加入nh3后会提升硼在硅基体中的掺杂浓度。

6、进一步的，所述步骤s1中，所述反应炉内通入nh3的体积流量为170-500sccm，bcl3的体积流量为170-250sccm，o2的体积流量为400-800sccm。

7、进一步的，所述步骤s1中，所述反应炉内通入所述稀释气体的体积流量为2000-3500sccm，所述稀释气体为惰性气体。

8、进一步的，所述步骤s1中，保温并通入气体的时间为300-400s。

9、进一步的，所述步骤s2中，向所述反应炉内通入所述惰性气体的体积流量为1500-3500sccm。

10、进一步的，所述步骤s2中，保温并通入气体时间为550-650s。

11、进一步的，所述步骤s3中，向所述反应炉内通入所述o2的体积流量为10000-35000sccm。

12、进一步的，所述步骤s3中，保温并通入气体的时间为2000-4500s。

13、进一步的，所述反应炉设置有相互独立的进气口和出气口，该反应炉的出气口还连接有真空泵以对所述反应炉进行抽气，所述步骤s1、所述步骤s2和所述步骤s3，均保持所述真空泵对所述反应炉进行抽气；所述步骤s1和所述步骤s2，所述真空泵的压力设置为140-200mbar，所述步骤s3中，所述真空泵的压力设置为700-850mbar。

14、进一步的，所述步骤s1中，放入所述反应炉中的硅片包括制绒后的硅基体以及位于所述硅基体表面的siox层和多晶硅层，其中所述siox层位于所述硅基体和所述多晶硅层之间。

技术特征：

1.一种硼扩散方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述反应炉内通入nh3的体积流量为170-500sccm，bcl3的体积流量为170-250sccm，o2的体积流量为400-800sccm。

3.根据权利要求1或2所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述反应炉内通入所述稀释气体的体积流量为2000-3500sccm，所述稀释气体为惰性气体。

4.根据权利要求2所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s1中，保温并通入气体的时间为300-400s。

5.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s2中，向所述反应炉内通入所述惰性气体的体积流量为1500-3500sccm。

6.根据权利要求5所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s2中，保温并通入气体时间为550-650s。

7.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s3中，向所述反应炉内通入所述o2的体积流量为10000-35000sccm。

8.根据权利要求7所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s3中，保温并通入气体的时间为2000-4500s。

9.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，所述反应炉设置有相互独立的进气口和出气口，该反应炉的出气口还连接有真空泵以对所述反应炉进行抽气，所述步骤s1、所述步骤s2和所述步骤s3，均保持所述真空泵对所述反应炉进行抽气；

10.根据权利要求1所述的硼扩散方法，其特征在于，所述步骤s1中，放入所述反应炉中的硅片包括制绒后的硅基体以及位于所述硅基体表面的siox层和多晶硅层，其中所述siox层位于所述硅基体和所述多晶硅层之间。

技术总结一种硼扩散方法，包括：将硅片放入反应炉内，将反应炉内的温度升温至800‑900℃后进行保温，同时向反应炉内通入反应气体以及稀释气体，生成氮化硼在硅片表面，反应气体包括NH<subgt;3</subgt;、BCl<subgt;3</subgt;、和O<subgt;2</subgt;；将反应炉内的温度升温至900‑1060℃后进行保温，并向反应炉内通入惰性气体；继续保持反应炉内温度为900‑1060℃，向反应炉内通入O<subgt;2</subgt;。本申请在太阳能电池的PN节制备环节的硼扩散步骤中，创造性的加入NH<subgt;3</subgt;作为反应气体，从而有效提升硼的掺杂浓度。技术研发人员：李焱,毛文龙,梁笑,张武受保护的技术使用者：拉普拉斯新能源科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29