用于se太阳能电池的磷扩散方法及其应用
技术领域
1.本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种用于se太阳能电池的磷扩散方法及其应用。
背景技术：
2.目前常见的se电池的制备工艺为：将硅片制绒，扩散形成pn结，采用激光在正面进行重掺杂(重掺杂区域为副栅电极形成区域)，刻蚀去除四周及背面的磷硅玻璃，在硅片背面形成钝化膜，正面形成减反膜，背面开槽，印刷电极，烧结。其中，磷扩散在硅片表面及四周形成了扩散层；激光重掺杂则是在正面副栅电极区域进行激光划线，从而将扩散形成的psg进一步推进到硅片内部，进而形成n
发射极，在后期印刷金属浆料，实现金属化；而不形成发射极的区域则采用减反膜进行钝化，形成非金属化区。对于金属化区而言，发射极的掺杂浓度越高，其性能越好；而对于非金属化区域而言，较大的掺杂浓度会带来较高的表面复合，弱化表面钝化效果，降低转换效率。因此，为了提升se太阳能电池的效率，应尽可能的提升金属化区域的掺杂浓度，并尽可能的降低非金属化区域的掺杂浓度。这对于现有工艺来说是相互矛盾的，因为要提高金属化区域的掺杂浓度，必然意味着在掺杂工艺中引入更多的磷源，也必然意味着提升非金属化区域的掺杂浓度。
技术实现要素：
3.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于se电池的磷扩散方法，其可同时实现提升金属化区域的掺杂浓度和降低非金属掺杂区域的掺杂浓度。
4.本发明还要解决的技术问题在于，提供上述的磷扩散方法在se太阳能电池制备过程中的应用。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括：
6.(1)提供硅片；
7.(2)在所述硅片的正面形成多道激光槽；
8.(3)将步骤(2)得到的硅片加载至扩散炉中，通入氮气、携磷源氮气和/或氧气，对硅片表面和四周进行扩散处理；
9.其中，所述激光槽设置位置与se激光开槽位置相同。
10.作为上述技术方案的改进，步骤(2)中，所述激光槽的宽度为70～100μm，深度为0.1～0.3μm。
11.作为上述技术方案的改进，步骤(2)中，形成激光槽的激光的功率为18～22w，频率为1600～2000khz，雕刻速度为35000～40000mm/s。
12.作为上述技术方案的改进，步骤(3)包括：
13.(3.1)将步骤(2)得到的硅片加载至扩散炉中，升温至765～785℃；
14.(3.2)维持温度为765～785℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行预氧化；
15.(3.3)升温至780～805℃，向扩散炉中通入氮气、携磷源氮气和氧气，进行沉积；
16.(3.4)升温至820～860℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行有氧推进；
17.(3.5)维持温度为840～860℃，向扩散炉中通入氮气，进行无氧推进；
18.(3.6)降温至775～790℃，降温过程中向扩散炉中通入氮气；
19.(3.7)维持温度为775～790℃，向扩散炉中通入携磷源氮气和氧气，进行沉积；
20.(3.8)降温至760～775℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行氧化；
21.(3.9)降温至715～730℃，将硅片退出扩散炉。
22.作为上述技术方案的改进，步骤(3.6)包括：
23.以14～18℃/min的降温速率降温至820～830℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
24.在820～830℃恒温15～22s；恒温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
25.以10～14℃/min的降温速率降温至795～805℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
26.以7～9.5℃/min的降温速率降温至775～785℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气。
27.作为上述技术方案的改进，步骤(3.6)包括：
28.以16℃/min的降温速率降温至820～825℃，降温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气；
29.在820～825℃恒温20s；恒温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气；
30.以12℃/min的降温速率降温至800～805℃，降温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气；
31.以8℃/min的降温速率降温至780～785℃，降温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气。
32.作为上述技术方案的改进，步骤(3.3)包括：
33.升温至780～790℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积300～500s；
34.升温至792～800℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积100～200s。
35.作为上述技术方案的改进，步骤(3.4)包括：
36.升温至845～855℃，向扩散炉中通入流量为1500～1600sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进280～350s；
37.维持温度为845～855℃，向扩散炉中通入流量为1350～1450sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进200～250s。
38.作为上述技术方案的改进，步骤(3.2)中，向扩散炉中通入流量为700～900sccm的氮气，流量为1000～1200sccm的氧气，预氧化时间为250～400s；
39.步骤(3.7)中，维持温度为780～785℃，向扩散炉中通入流量为1200～1300sccm的携磷源氮气，流量为700～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积800～
1000s；
40.步骤(3.8中)，降温至770～775℃，向扩散炉中通入流量为1000～1100sccm的氮气，流量为1400～1600sccm的氧气，氧化150～200s。
41.相应的，本发明还公开了上述的磷扩散方法在se太阳能电池制备过程中的应用。
42.实施本发明，具有如下有益效果：
43.本发明的用于se太阳能电池的磷扩散方法，在高温扩散之前采用激光在硅片正面形成了与激光se图形相同的激光槽，这种激光槽形成了缺陷态(位错或层错)，在后期磷扩散过程中可成为杂质沉积的吸杂区，从而在降温退火的过程中使得非金属区域的过饱和磷运动至吸杂区，在降低非金属区表面掺杂浓度的同时提升了金属区域的表面浓度。
具体实施方式
44.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
45.本发明提供了一种降低管式perc太阳能电池光之衰减的方法，其包括以下步骤：
46.s1：提供硅片；
47.具体的，硅片为单晶硅；其经过抛光、制绒处理。
48.s2：在硅片的正面形成多道激光槽；
49.具体的，激光槽形成位置与se激光开槽位置相同。这种激光槽可形成吸杂区，从而在后期磷扩散过程中吸附过饱和磷，提升金属区的掺杂浓度的同时降低非金属区的掺杂浓度。
50.具体的，激光槽的激光的功率为18～22w，频率为1600～2000khz，雕刻速度为35000～40000mm/s。示例性的，激光功率为18w、19w、20w或21w，但不限于此；激光频率为1650khz、1700khz、1750khz、1800khz或1950khz，但不限于此。激光雕刻速度为35500mm/s、36800mm/s、37000mm/s、38000mm/s、或39500mm/s，但不限于此。
51.具体的，在后续工艺中，还需要在激光槽形成的区域进行重掺杂，为了防止两次激光打标偏移，应控制本步骤形成的激光槽的宽度、深度小于重掺杂步骤形成的激光槽的宽度、深度。具体的，本步骤所形成激光槽的宽度为70～80μm(重掺杂激光槽为100～110μm)，深度为0.1～0.3μm。示例性的，激光槽的宽度为71μm、72μm、74μm、76μm或77μm，但不限于此。示例性的，激光槽的深度为0.15μm、0.18μm、0.21μm、0.25μm或0.27μm，但不限于此。
52.s3：将步骤s2得到的硅片加载至扩散炉中，通入氮气、携磷源氮气和/或氧气，对硅片表面和四周进行扩散处理；
53.具体的，s3包括以下步骤：
54.s31：将步骤s2得到的硅片加载至扩散炉中，升温至765～785℃；
55.具体的，将扩散炉内温度维持在750～760℃，将装载有硅片的石墨舟加载至扩散炉中，抽真空并升温至765～785℃。
56.s32：维持温度为765～785℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行预氧化；
57.具体的，扩散炉内温度为765～785℃，优选的为770～780℃。氮气流量为700～900sccm，示例性的为720sccm、740sccm、780sccm、810sccm或880sccm，但不限于此。氧气的流量为1000～1200sccm，示例性的为1050sccm、1080sccm、1110sccm、1140sccm或1160sccm，
但不限于此。
58.s33：升温至780～805℃，向扩散炉中通入氮气、携磷源氮气和氧气，进行沉积；
59.具体的，s33包括：
60.s331：升温至780～790℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积300～500s；
61.示例性的，沉积温度为781℃、783℃、785℃、787℃或789℃，但不限于此。氮气的流量为160sccm、180sccm、210sccm、220sccm或245sccm，但不限于此。示例性的，携磷源氮气的流量为1020sccm、1030sccm、1050sccm、1070sccm或1080sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为760sccm、780sccm、790sccm或795sccm，但不限于此。示例性的磷源的流量为155mg/min、160mg/min、165mg/min、170mg/min、175mg/min或178mg/min，但不限于此。示例性的，沉积时间为320s、340s、380s、420s、440s或480s，但不限于此。
62.s332：升温至792～800℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积100～200s。
63.示例性的，沉积温度为793℃、795℃、796℃、797℃或799℃，但不限于此。氮气的流量为160sccm、180sccm、210sccm、220sccm或245sccm，但不限于此。示例性的，携磷源氮气的流量为1020sccm、1030sccm、1050sccm、1070sccm或1080sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为760sccm、780sccm、790sccm或795sccm，但不限于此。示例性的磷源的流量为155mg/min、160mg/min、165mg/min、170mg/min、175mg/min或178mg/min，但不限于此。示例性的，沉积时间为120s、130s、140s、150s、160s、170s或180s，但不限于此。
64.s34：升温至820～860℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行有氧推进；
65.通过有氧推进可降低死层厚度，提高磷掺杂的电活化率。
66.具体的，s34包括：
67.s341：升温至845～855℃，向扩散炉中通入流量为1500～1600sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进280～350s；
68.示例性的，推进温度为846℃、848℃、850℃、852℃或854℃，但不限于此。氮气的流量为1510sccm、1520sccm、1540sccm、1560sccm或1580sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为520sccm、540sccm、560sccm或580sccm，但不限于此。示例性的，推进时间为290s、300s、310s、320s、330s或340s，但不限于此。
69.s342：维持温度为845～855℃，向扩散炉中通入流量为1350～1450sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进200～250s。
70.示例性的，推进温度为846℃、848℃、850℃、852℃或854℃，但不限于此。氮气的流量为1360sccm、1380sccm、1410sccm、1430sccm或1440sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为520sccm、540sccm、560sccm或580sccm，但不限于此。示例性的，推进时间为210s、220s、230s、240s或250s，但不限于此。
71.s35：维持温度为840～860℃，向扩散炉中通入氮气，进行无氧推进；
72.示例性的，推进温度为845℃、850℃、853℃、855℃或857℃，但不限于此。氮气的流量为1800～2500sccm，示例性的为1900sccm、2050sccm、2100sccm、2200sccm或2400sccm，但
不限于此。推进时间为300～400s，示例性的为310s、320s、340s、350s或370s，但不限于此。
73.s36：降温至775～790℃，降温过程中向扩散炉中通入氮气；
74.具体的，s36包括：
75.s361：以14～18℃/min的降温速率降温至820～830℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
76.示例性的，降温速率为14.5℃/min、15℃/min、15.5℃/min、16.5℃/min或17℃/min，但不限于此。示例性的，降温后温度为822℃、824℃、825℃、827℃或829℃，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。降温时间为100～150s，示例性的为105s、110s、120s、130s或145s，但不限于此。
77.s362：在820～830℃恒温15～22s；恒温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
78.示例性的，恒温温度为821℃、823℃、825℃或828℃，但不限于此。示例性的，恒温时间为16s、17s、19s、20s或21s，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。
79.s363：以10～14℃/min的降温速率降温至795～805℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
80.示例性的，降温速率为10.5℃/min、11.5℃/min、12℃/min、12.5℃/min或13℃/min，但不限于此。示例性的，降温后温度为797℃、799℃、800℃、802℃或804℃，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。降温时间为90～110s，示例性的为92s、95s、104s、105s或108s，但不限于此。
81.s364：以7～9.5℃/min的降温速率降温至775～785℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气。
82.示例性的，降温速率为7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min或9.3℃/min，但不限于此。示例性的，降温后温度为776℃、778℃、782℃、783℃或784℃，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。降温时间为145～160s，示例性的为146s、148s、152s、155s或158s，但不限于此。
83.上述降温退火工艺可良好地与前端的激光开槽工艺复合，有效提升金属区域的掺杂浓度，同时有效降低了非金属区域的掺杂浓度，降低了表面复合。具体的，采用上述降温退火工艺与激光开槽工艺复合后，非金属区域的表面掺杂浓度可降低至10
19
cm-3
以下，金属区域的掺杂浓度可提升至4
×
10
20
cm-3
以上。
84.s37：维持温度为775～790℃，向扩散炉中通入携磷源氮气和氧气，进行沉积；
85.通过该步沉积，可在硅片表面形成较多的psg，以作为后期激光重掺杂的磷源。
86.示例性的，沉积温度为777℃、779℃、783℃、785℃或788℃。携磷源氮气的流量为1200～1300sccm，示例性的，携磷源氮气的流量为1210sccm、1230sccm、1250sccm、1270sccm或1280sccm，但不限于此。氧气的流量为700～800sccm，示例性的为710sccm、730sccm、750sccm、770sccm或790sccm，但不限于此。磷源的流量为150～180mg/min，示例性的磷源的流量为155mg/min、160mg/min、165mg/min、170mg/min、175mg/min或178mg/min，但不限于此。沉积时间为800～1000s，示例性的为820s、830s、850s、870s、920s、930s或980s，但不限于此。
87.s38：降温至760～775℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行氧化；
88.示例性的，氧化温度为764℃、768℃、771℃、773℃或774℃，但不限于此。氮气流量为1000～1100sccm，示例性的为1010sccm、1030sccm、1050sccm、1080sccm或1100sccm，但不限于此。氧气流量为1400～1600sccm，示例性的为1440sccm、1480sccm、1520sccm、1540sccm或1580sccm，但不限于此。氧化时间为150～200s，示例性的为155s、165s、175s、180s、184s、185s或194s，但不限于此。
89.s39：降温至715～730℃，将硅片退出扩散炉。
90.具体的，降温至715～730℃，并通入1000～1200sccm的氮气，使得扩散炉恢复常压(大气压)，然后将石墨舟退出扩散炉。
91.下面以具体实施例进一步说明本发明：
92.实施例1
93.本实施例提供一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括以下步骤：
94.(1)将单晶硅片清洗、制绒；
95.(2)在制绒后硅片的正面形成激光槽，激光槽的图形与se图形相同；
96.其中，激光槽的宽度为75μm、深度为0.1μm，所采用激光的功率为18w、频率为1700khz，雕刻速度为39000mm/s；
97.(3)将硅片放入扩散炉中，升温至840℃，通入5slm的氮气，1000sccm的氧气和800sccm的携磷源氮气，磷源流量为250mg/min，扩散700s；
98.(4)保持扩散炉内温度为840℃，通入10slm的氮气，14slm的氧气，推进600s；
99.(5)以6℃/min的速率降温至720℃，降温过程中通入10slm的氮气，14slm的氧气；
100.(6)取出硅片。
101.实施例2
102.本实施例提供一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括以下步骤：
103.(1)将单晶硅片清洗、制绒；
104.(2)在制绒后硅片的正面形成激光槽，激光槽的图形与se图形相同；
105.其中，激光槽的宽度为85μm、深度为0.3μm，所采用激光的功率为21w、频率为1800khz，雕刻速度为36000mm/s；
106.(3)将硅片放入扩散炉中，升温至780℃；升温过程中通入氧气，氧气流量为0.7slm；
107.(4)恒温780℃，通入500sccm的氮气，450sccm的氧气，800sccm的携磷源氮气，控制磷源流量为180mg/min，沉积480s；
108.(5)升温至795℃；通入200sccm的氮气，480sccm的氧气，1000sccm的携磷源氧气，控制磷源流量为160mg/min，沉积200s；
109.(6)升温至825℃，通入1000sccm的氮气，550sccm的氧气，有氧推进600s；
110.(7)维持825℃，通入1000sccm的氮气，无氧推进400s；
111.(8)以10℃/min的速率降温至780℃，降温过程中通入2000sccm的氮气；
112.(9)维持780℃，通入500sccm的氮气，480sccm的氧气，1200sccm的携磷源氮气，且控制磷源的流量为170mg/min，沉积400s；
113.(10)降温至760℃，取出硅片。
114.实施例3
115.本实施例提供一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括以下步骤：
116.(1)将单晶硅片清洗、制绒；
117.(2)在制绒后硅片的正面形成激光槽，激光槽的图形与se图形相同；
118.其中，激光槽的宽度为85μm、深度为0.3μm，所采用激光的功率为21w、频率为1800khz，雕刻速度为36000mm/s；
119.(3)将步骤(2)得到的硅片加载至扩散炉中，升温至780℃；
120.(4)维持温度为780℃，向扩散炉中通入800sccm的氮气和1100sccm氧气，预氧化300s；
121.(5)升温至785℃，向扩散炉中通入流量为200sccm的氮气，流量为1050sccm的携磷源氮气，流量为760sccm的氧气，且控制磷源流量为160mg/min，沉积380s；
122.(6)升温至795℃，向扩散炉中通入流量为200sccm的氮气，流量为1050sccm的携磷源氮气，流量为760sccm的氧气，且控制磷源流量为160mg/min，沉积160s。
123.(7)升温至855℃，向扩散炉中通入流量为1550sccm的氮气，流量为550sccm的氧气，有氧推进300s；
124.(8)维持温度为855℃，向扩散炉中通入流量为1400sccm的氮气，流量为550sccm的氧气，有氧推进240s；
125.(9)维持温度为855℃，向扩散炉中通入流量为2000sccm的氮气，无氧推进360s；
126.(10)以16℃/min的降温速率降温至825℃，降温过程中通入流量为2100sccm的氮气；
127.(11)在825℃恒温20s；恒温过程中通入流量为2100sccm的氮气；
128.(12)以12℃/min的降温速率降温至800℃，降温过程中通入流量为2100sccm的氮气；
129.(13)以8℃/min的降温速率降温至780℃，降温过程中通入流量为2100sccm的氮气。
130.(14)维持温度为780℃，向扩散炉中通入流量1250sccm的携磷源氮气，流量为750sccm的氧气，且控制磷源流量为160mg/min，沉积850s。
131.(15)降温至770℃，向扩散炉中通入1000sccm的氮气和1500sccm氧气，氧化180s；
132.(16)降温至720℃，将硅片退出扩散炉。
133.将实施例1-3得到的硅片采用常规的se-perc电池工艺制备太阳能电池，并测试(1000w,am 1.5，25℃)，其结果如下：
[0134] v
oc
(v)i
sc
(a)ff(％)η(％)实施例10.65519.32579.9520.91实施例20.66639.49880.2521.56实施例30.67699.76581.0322.01
[0135]
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
技术领域
1.本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种用于se太阳能电池的磷扩散方法及其应用。
背景技术：
2.目前常见的se电池的制备工艺为：将硅片制绒，扩散形成pn结，采用激光在正面进行重掺杂(重掺杂区域为副栅电极形成区域)，刻蚀去除四周及背面的磷硅玻璃，在硅片背面形成钝化膜，正面形成减反膜，背面开槽，印刷电极，烧结。其中，磷扩散在硅片表面及四周形成了扩散层；激光重掺杂则是在正面副栅电极区域进行激光划线，从而将扩散形成的psg进一步推进到硅片内部，进而形成n
发射极，在后期印刷金属浆料，实现金属化；而不形成发射极的区域则采用减反膜进行钝化，形成非金属化区。对于金属化区而言，发射极的掺杂浓度越高，其性能越好；而对于非金属化区域而言，较大的掺杂浓度会带来较高的表面复合，弱化表面钝化效果，降低转换效率。因此，为了提升se太阳能电池的效率，应尽可能的提升金属化区域的掺杂浓度，并尽可能的降低非金属化区域的掺杂浓度。这对于现有工艺来说是相互矛盾的，因为要提高金属化区域的掺杂浓度，必然意味着在掺杂工艺中引入更多的磷源，也必然意味着提升非金属化区域的掺杂浓度。
技术实现要素：
3.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于se电池的磷扩散方法，其可同时实现提升金属化区域的掺杂浓度和降低非金属掺杂区域的掺杂浓度。
4.本发明还要解决的技术问题在于，提供上述的磷扩散方法在se太阳能电池制备过程中的应用。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括：
6.(1)提供硅片；
7.(2)在所述硅片的正面形成多道激光槽；
8.(3)将步骤(2)得到的硅片加载至扩散炉中，通入氮气、携磷源氮气和/或氧气，对硅片表面和四周进行扩散处理；
9.其中，所述激光槽设置位置与se激光开槽位置相同。
10.作为上述技术方案的改进，步骤(2)中，所述激光槽的宽度为70～100μm，深度为0.1～0.3μm。
11.作为上述技术方案的改进，步骤(2)中，形成激光槽的激光的功率为18～22w，频率为1600～2000khz，雕刻速度为35000～40000mm/s。
12.作为上述技术方案的改进，步骤(3)包括：
13.(3.1)将步骤(2)得到的硅片加载至扩散炉中，升温至765～785℃；
14.(3.2)维持温度为765～785℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行预氧化；
15.(3.3)升温至780～805℃，向扩散炉中通入氮气、携磷源氮气和氧气，进行沉积；
16.(3.4)升温至820～860℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行有氧推进；
17.(3.5)维持温度为840～860℃，向扩散炉中通入氮气，进行无氧推进；
18.(3.6)降温至775～790℃，降温过程中向扩散炉中通入氮气；
19.(3.7)维持温度为775～790℃，向扩散炉中通入携磷源氮气和氧气，进行沉积；
20.(3.8)降温至760～775℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行氧化；
21.(3.9)降温至715～730℃，将硅片退出扩散炉。
22.作为上述技术方案的改进，步骤(3.6)包括：
23.以14～18℃/min的降温速率降温至820～830℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
24.在820～830℃恒温15～22s；恒温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
25.以10～14℃/min的降温速率降温至795～805℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
26.以7～9.5℃/min的降温速率降温至775～785℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气。
27.作为上述技术方案的改进，步骤(3.6)包括：
28.以16℃/min的降温速率降温至820～825℃，降温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气；
29.在820～825℃恒温20s；恒温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气；
30.以12℃/min的降温速率降温至800～805℃，降温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气；
31.以8℃/min的降温速率降温至780～785℃，降温过程中通入流量为2050～2150sccm的氮气。
32.作为上述技术方案的改进，步骤(3.3)包括：
33.升温至780～790℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积300～500s；
34.升温至792～800℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积100～200s。
35.作为上述技术方案的改进，步骤(3.4)包括：
36.升温至845～855℃，向扩散炉中通入流量为1500～1600sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进280～350s；
37.维持温度为845～855℃，向扩散炉中通入流量为1350～1450sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进200～250s。
38.作为上述技术方案的改进，步骤(3.2)中，向扩散炉中通入流量为700～900sccm的氮气，流量为1000～1200sccm的氧气，预氧化时间为250～400s；
39.步骤(3.7)中，维持温度为780～785℃，向扩散炉中通入流量为1200～1300sccm的携磷源氮气，流量为700～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积800～
1000s；
40.步骤(3.8中)，降温至770～775℃，向扩散炉中通入流量为1000～1100sccm的氮气，流量为1400～1600sccm的氧气，氧化150～200s。
41.相应的，本发明还公开了上述的磷扩散方法在se太阳能电池制备过程中的应用。
42.实施本发明，具有如下有益效果：
43.本发明的用于se太阳能电池的磷扩散方法，在高温扩散之前采用激光在硅片正面形成了与激光se图形相同的激光槽，这种激光槽形成了缺陷态(位错或层错)，在后期磷扩散过程中可成为杂质沉积的吸杂区，从而在降温退火的过程中使得非金属区域的过饱和磷运动至吸杂区，在降低非金属区表面掺杂浓度的同时提升了金属区域的表面浓度。
具体实施方式
44.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
45.本发明提供了一种降低管式perc太阳能电池光之衰减的方法，其包括以下步骤：
46.s1：提供硅片；
47.具体的，硅片为单晶硅；其经过抛光、制绒处理。
48.s2：在硅片的正面形成多道激光槽；
49.具体的，激光槽形成位置与se激光开槽位置相同。这种激光槽可形成吸杂区，从而在后期磷扩散过程中吸附过饱和磷，提升金属区的掺杂浓度的同时降低非金属区的掺杂浓度。
50.具体的，激光槽的激光的功率为18～22w，频率为1600～2000khz，雕刻速度为35000～40000mm/s。示例性的，激光功率为18w、19w、20w或21w，但不限于此；激光频率为1650khz、1700khz、1750khz、1800khz或1950khz，但不限于此。激光雕刻速度为35500mm/s、36800mm/s、37000mm/s、38000mm/s、或39500mm/s，但不限于此。
51.具体的，在后续工艺中，还需要在激光槽形成的区域进行重掺杂，为了防止两次激光打标偏移，应控制本步骤形成的激光槽的宽度、深度小于重掺杂步骤形成的激光槽的宽度、深度。具体的，本步骤所形成激光槽的宽度为70～80μm(重掺杂激光槽为100～110μm)，深度为0.1～0.3μm。示例性的，激光槽的宽度为71μm、72μm、74μm、76μm或77μm，但不限于此。示例性的，激光槽的深度为0.15μm、0.18μm、0.21μm、0.25μm或0.27μm，但不限于此。
52.s3：将步骤s2得到的硅片加载至扩散炉中，通入氮气、携磷源氮气和/或氧气，对硅片表面和四周进行扩散处理；
53.具体的，s3包括以下步骤：
54.s31：将步骤s2得到的硅片加载至扩散炉中，升温至765～785℃；
55.具体的，将扩散炉内温度维持在750～760℃，将装载有硅片的石墨舟加载至扩散炉中，抽真空并升温至765～785℃。
56.s32：维持温度为765～785℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行预氧化；
57.具体的，扩散炉内温度为765～785℃，优选的为770～780℃。氮气流量为700～900sccm，示例性的为720sccm、740sccm、780sccm、810sccm或880sccm，但不限于此。氧气的流量为1000～1200sccm，示例性的为1050sccm、1080sccm、1110sccm、1140sccm或1160sccm，
但不限于此。
58.s33：升温至780～805℃，向扩散炉中通入氮气、携磷源氮气和氧气，进行沉积；
59.具体的，s33包括：
60.s331：升温至780～790℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积300～500s；
61.示例性的，沉积温度为781℃、783℃、785℃、787℃或789℃，但不限于此。氮气的流量为160sccm、180sccm、210sccm、220sccm或245sccm，但不限于此。示例性的，携磷源氮气的流量为1020sccm、1030sccm、1050sccm、1070sccm或1080sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为760sccm、780sccm、790sccm或795sccm，但不限于此。示例性的磷源的流量为155mg/min、160mg/min、165mg/min、170mg/min、175mg/min或178mg/min，但不限于此。示例性的，沉积时间为320s、340s、380s、420s、440s或480s，但不限于此。
62.s332：升温至792～800℃，向扩散炉中通入流量为150～250sccm的氮气，流量为1000～1100sccm的携磷源氮气，流量为750～800sccm的氧气，且控制磷源流量为150～180mg/min，沉积100～200s。
63.示例性的，沉积温度为793℃、795℃、796℃、797℃或799℃，但不限于此。氮气的流量为160sccm、180sccm、210sccm、220sccm或245sccm，但不限于此。示例性的，携磷源氮气的流量为1020sccm、1030sccm、1050sccm、1070sccm或1080sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为760sccm、780sccm、790sccm或795sccm，但不限于此。示例性的磷源的流量为155mg/min、160mg/min、165mg/min、170mg/min、175mg/min或178mg/min，但不限于此。示例性的，沉积时间为120s、130s、140s、150s、160s、170s或180s，但不限于此。
64.s34：升温至820～860℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行有氧推进；
65.通过有氧推进可降低死层厚度，提高磷掺杂的电活化率。
66.具体的，s34包括：
67.s341：升温至845～855℃，向扩散炉中通入流量为1500～1600sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进280～350s；
68.示例性的，推进温度为846℃、848℃、850℃、852℃或854℃，但不限于此。氮气的流量为1510sccm、1520sccm、1540sccm、1560sccm或1580sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为520sccm、540sccm、560sccm或580sccm，但不限于此。示例性的，推进时间为290s、300s、310s、320s、330s或340s，但不限于此。
69.s342：维持温度为845～855℃，向扩散炉中通入流量为1350～1450sccm的氮气，流量为500～600sccm的氧气，有氧推进200～250s。
70.示例性的，推进温度为846℃、848℃、850℃、852℃或854℃，但不限于此。氮气的流量为1360sccm、1380sccm、1410sccm、1430sccm或1440sccm，但不限于此。示例性的，氧气的流量为520sccm、540sccm、560sccm或580sccm，但不限于此。示例性的，推进时间为210s、220s、230s、240s或250s，但不限于此。
71.s35：维持温度为840～860℃，向扩散炉中通入氮气，进行无氧推进；
72.示例性的，推进温度为845℃、850℃、853℃、855℃或857℃，但不限于此。氮气的流量为1800～2500sccm，示例性的为1900sccm、2050sccm、2100sccm、2200sccm或2400sccm，但
不限于此。推进时间为300～400s，示例性的为310s、320s、340s、350s或370s，但不限于此。
73.s36：降温至775～790℃，降温过程中向扩散炉中通入氮气；
74.具体的，s36包括：
75.s361：以14～18℃/min的降温速率降温至820～830℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
76.示例性的，降温速率为14.5℃/min、15℃/min、15.5℃/min、16.5℃/min或17℃/min，但不限于此。示例性的，降温后温度为822℃、824℃、825℃、827℃或829℃，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。降温时间为100～150s，示例性的为105s、110s、120s、130s或145s，但不限于此。
77.s362：在820～830℃恒温15～22s；恒温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
78.示例性的，恒温温度为821℃、823℃、825℃或828℃，但不限于此。示例性的，恒温时间为16s、17s、19s、20s或21s，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。
79.s363：以10～14℃/min的降温速率降温至795～805℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气；
80.示例性的，降温速率为10.5℃/min、11.5℃/min、12℃/min、12.5℃/min或13℃/min，但不限于此。示例性的，降温后温度为797℃、799℃、800℃、802℃或804℃，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。降温时间为90～110s，示例性的为92s、95s、104s、105s或108s，但不限于此。
81.s364：以7～9.5℃/min的降温速率降温至775～785℃，降温过程中通入流量为2000～2500sccm的氮气。
82.示例性的，降温速率为7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min或9.3℃/min，但不限于此。示例性的，降温后温度为776℃、778℃、782℃、783℃或784℃，但不限于此。示例性的，氮气流量为2050sccm、2150sccm、2200sccm、2300sccm或2450sccm，但不限于此。降温时间为145～160s，示例性的为146s、148s、152s、155s或158s，但不限于此。
83.上述降温退火工艺可良好地与前端的激光开槽工艺复合，有效提升金属区域的掺杂浓度，同时有效降低了非金属区域的掺杂浓度，降低了表面复合。具体的，采用上述降温退火工艺与激光开槽工艺复合后，非金属区域的表面掺杂浓度可降低至10
19
cm-3
以下，金属区域的掺杂浓度可提升至4
×
10
20
cm-3
以上。
84.s37：维持温度为775～790℃，向扩散炉中通入携磷源氮气和氧气，进行沉积；
85.通过该步沉积，可在硅片表面形成较多的psg，以作为后期激光重掺杂的磷源。
86.示例性的，沉积温度为777℃、779℃、783℃、785℃或788℃。携磷源氮气的流量为1200～1300sccm，示例性的，携磷源氮气的流量为1210sccm、1230sccm、1250sccm、1270sccm或1280sccm，但不限于此。氧气的流量为700～800sccm，示例性的为710sccm、730sccm、750sccm、770sccm或790sccm，但不限于此。磷源的流量为150～180mg/min，示例性的磷源的流量为155mg/min、160mg/min、165mg/min、170mg/min、175mg/min或178mg/min，但不限于此。沉积时间为800～1000s，示例性的为820s、830s、850s、870s、920s、930s或980s，但不限于此。
87.s38：降温至760～775℃，向扩散炉中通入氮气和氧气，进行氧化；
88.示例性的，氧化温度为764℃、768℃、771℃、773℃或774℃，但不限于此。氮气流量为1000～1100sccm，示例性的为1010sccm、1030sccm、1050sccm、1080sccm或1100sccm，但不限于此。氧气流量为1400～1600sccm，示例性的为1440sccm、1480sccm、1520sccm、1540sccm或1580sccm，但不限于此。氧化时间为150～200s，示例性的为155s、165s、175s、180s、184s、185s或194s，但不限于此。
89.s39：降温至715～730℃，将硅片退出扩散炉。
90.具体的，降温至715～730℃，并通入1000～1200sccm的氮气，使得扩散炉恢复常压(大气压)，然后将石墨舟退出扩散炉。
91.下面以具体实施例进一步说明本发明：
92.实施例1
93.本实施例提供一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括以下步骤：
94.(1)将单晶硅片清洗、制绒；
95.(2)在制绒后硅片的正面形成激光槽，激光槽的图形与se图形相同；
96.其中，激光槽的宽度为75μm、深度为0.1μm，所采用激光的功率为18w、频率为1700khz，雕刻速度为39000mm/s；
97.(3)将硅片放入扩散炉中，升温至840℃，通入5slm的氮气，1000sccm的氧气和800sccm的携磷源氮气，磷源流量为250mg/min，扩散700s；
98.(4)保持扩散炉内温度为840℃，通入10slm的氮气，14slm的氧气，推进600s；
99.(5)以6℃/min的速率降温至720℃，降温过程中通入10slm的氮气，14slm的氧气；
100.(6)取出硅片。
101.实施例2
102.本实施例提供一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括以下步骤：
103.(1)将单晶硅片清洗、制绒；
104.(2)在制绒后硅片的正面形成激光槽，激光槽的图形与se图形相同；
105.其中，激光槽的宽度为85μm、深度为0.3μm，所采用激光的功率为21w、频率为1800khz，雕刻速度为36000mm/s；
106.(3)将硅片放入扩散炉中，升温至780℃；升温过程中通入氧气，氧气流量为0.7slm；
107.(4)恒温780℃，通入500sccm的氮气，450sccm的氧气，800sccm的携磷源氮气，控制磷源流量为180mg/min，沉积480s；
108.(5)升温至795℃；通入200sccm的氮气，480sccm的氧气，1000sccm的携磷源氧气，控制磷源流量为160mg/min，沉积200s；
109.(6)升温至825℃，通入1000sccm的氮气，550sccm的氧气，有氧推进600s；
110.(7)维持825℃，通入1000sccm的氮气，无氧推进400s；
111.(8)以10℃/min的速率降温至780℃，降温过程中通入2000sccm的氮气；
112.(9)维持780℃，通入500sccm的氮气，480sccm的氧气，1200sccm的携磷源氮气，且控制磷源的流量为170mg/min，沉积400s；
113.(10)降温至760℃，取出硅片。
114.实施例3
115.本实施例提供一种用于se太阳能电池的磷扩散方法，其包括以下步骤：
116.(1)将单晶硅片清洗、制绒；
117.(2)在制绒后硅片的正面形成激光槽，激光槽的图形与se图形相同；
118.其中，激光槽的宽度为85μm、深度为0.3μm，所采用激光的功率为21w、频率为1800khz，雕刻速度为36000mm/s；
119.(3)将步骤(2)得到的硅片加载至扩散炉中，升温至780℃；
120.(4)维持温度为780℃，向扩散炉中通入800sccm的氮气和1100sccm氧气，预氧化300s；
121.(5)升温至785℃，向扩散炉中通入流量为200sccm的氮气，流量为1050sccm的携磷源氮气，流量为760sccm的氧气，且控制磷源流量为160mg/min，沉积380s；
122.(6)升温至795℃，向扩散炉中通入流量为200sccm的氮气，流量为1050sccm的携磷源氮气，流量为760sccm的氧气，且控制磷源流量为160mg/min，沉积160s。
123.(7)升温至855℃，向扩散炉中通入流量为1550sccm的氮气，流量为550sccm的氧气，有氧推进300s；
124.(8)维持温度为855℃，向扩散炉中通入流量为1400sccm的氮气，流量为550sccm的氧气，有氧推进240s；
125.(9)维持温度为855℃，向扩散炉中通入流量为2000sccm的氮气，无氧推进360s；
126.(10)以16℃/min的降温速率降温至825℃，降温过程中通入流量为2100sccm的氮气；
127.(11)在825℃恒温20s；恒温过程中通入流量为2100sccm的氮气；
128.(12)以12℃/min的降温速率降温至800℃，降温过程中通入流量为2100sccm的氮气；
129.(13)以8℃/min的降温速率降温至780℃，降温过程中通入流量为2100sccm的氮气。
130.(14)维持温度为780℃，向扩散炉中通入流量1250sccm的携磷源氮气，流量为750sccm的氧气，且控制磷源流量为160mg/min，沉积850s。
131.(15)降温至770℃，向扩散炉中通入1000sccm的氮气和1500sccm氧气，氧化180s；
132.(16)降温至720℃，将硅片退出扩散炉。
133.将实施例1-3得到的硅片采用常规的se-perc电池工艺制备太阳能电池，并测试(1000w,am 1.5，25℃)，其结果如下：
[0134] v
oc
(v)i
sc
(a)ff(％)η(％)实施例10.65519.32579.9520.91实施例20.66639.49880.2521.56实施例30.67699.76581.0322.01
[0135]
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
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