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多晶硅重掺杂工艺
2022-06-13 | 阅:  转:  |  分享 
  
一种太阳能电池制造过程中提高电池片少子寿命的扩散方法。包括步骤有:金属杂质在二氧化硅的溶解度大于在晶体硅中的溶解度,先在800℃左右通氧气在
晶体硅表面形成一层二氧化硅薄膜;再升温至1000℃让金属杂质扩散至硅表面溶解于二氧化硅中;然后降温至850℃正常方法扩散,通过去磷
硅玻璃去除溶解在磷硅玻璃中的金属杂质,减少金属杂质对少数载流子的复合,达到提高少子寿命的目的。与现有技术比本发明通过较高温度(10
00℃)能有效去除金属杂质,减少金属杂质对少数载流子的复合,提高少子寿命,提高短路电流和开路电压,从而提高电池片效率。另外通过磷吸
杂方法也能达到去除金属杂质的目的。多晶硅扩散重掺杂工艺正常生产的目的:元素杂质通过扩散的方式掺入到硅片中,以求改变材料的电性能,
使得原来的硅片中杂质浓度和扩散深度得到控制。改进工艺的理论:正常的扩散工艺并不能完全去除硅片中的杂质,还是有很多体杂质残留下来,影
响转换效率通过硅片表面再次或多次掺入高浓度的磷离子,并通过腐蚀液的方式去除这一层杂质层,达到进一步去除硅片中杂质的目的。改进工艺的
意义及优势:通过提高太阳能电池片的扩散后少子寿命,开路电压和短路电流从而进一步提升电池片的转换效率。改进工艺的技术要点:合理匹配扩
散中磷与其他的比例,掺入浓度比适当的磷离子,把握好腐蚀液浓度,把握好去除吸杂层的反应时间。改进工艺和常规工艺的数据对比:少子寿命(
平均,单位/秒)正常掺杂试验单15秒-17秒重掺杂试验单22秒-28秒UocIscFFRsRshIrev1Ncell重掺杂工艺均值
0.62058.307578.450.0028514.210.28716.48%普通试验单当日均值0.61528.251478.1
30.0026527.770.41616.373%根据以上数据对比,以目前重掺杂工艺提升转换效率最为突出,制成后少子寿命提高5秒-
11秒左右,开路电压提高了0.01V,短路电流提高了0.05A,光电功率均值大约提升0.11%(0.08W-0.16W)。说明重掺
杂工艺有效地降低了电池片中的杂质含量,从而提升了短路电流、开路电压和少子寿命。重掺杂工艺所存在的问题及改进方案:存在问题——由于重
掺杂工艺重掺杂层比较薄,在去除吸杂层时腐蚀液的浓度和温度都需要很严格的控制,故使用该工艺生产的电池片需要严格的控制去掺杂层的时间和
温度;改进方案——采用较精确的测试仪器来控制温度变化和浓度变化从而将变化控制在可控制范围以及可以允许波动范围内。
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(本文系天依然原创)