文档介绍：晶硅电池扩散工艺培训报告
目录
1. 扩散的原理
2. 扩散的设备介绍
3. 扩散工艺Recipe描述
4. 扩散工序的质量指标
5. 扩散的影响因素和常见问题
6. 致谢
晶硅太阳能电池生产流程
制绒
扩散
二次清洗
丝印
PECVD
烧结
测试
分选
形成绒面
p-n结
去PSG
去背面
和周边
p-n结
SixNy:H
薄膜
电极制作
欧姆接触
分档
扩散原理
扩散的目的---形成p-n结
p-n结介绍
★当n型半导体和p型半导体紧密接触时,在界面上就会出现电子和空穴的浓度差。p区的空穴向n区扩散,n区的电子向p区扩散。在交界面附近,n区一边因失去电子而呈现正电性,p区一边因接受了电子呈现负电性,在n区和p区的交界面附近产生一个内建电场。
★内建电场对载流子的扩散运动起了阻碍的作用,这种作用正好和扩散作用相反。内建电场既起到阻碍扩散运动的作用,又起到漂移运动的作用,这两个作用相互联系在一起,最后达到动态平衡。这就是p-n结。
p-n结介绍
p-n结作用:实现光电转换
当太阳光照射到电池表面,内部p区和n区原子的价电子受到激发,产生了非平衡状态的电子-空穴对。在p-n结处激发的电子-空穴对以及迁移到这附近的电子和空穴,受到p-n结内建电场的漂移作用影响,空穴被驱向p区,电子被驱向n区。结果,p区产生了过剩的的空穴,n区产生了过剩的电子,它们在p-n结处形成与内建电场方向相反的光生电场。光生电场使p区带正电,n区带负电。光生电场在两区之间的薄层产生电动势,称为光生电场。当外电路连通时,就能输出电流。
p-n结作用:实现光电转换
什么是扩散?
定义
扩散是一种由热运动所引起的杂质原子和基体原子的输运过程;由于热运动,把原子从一个位置输运到另一个位置,使基体原子与杂质原子不断地相互混合,从而改变基片表面层的导电类型。
特征
浓度差别的存在是产生扩散运动的必要条件,环境温度的高低则是决定扩散运动快慢的重要因素。扩散时间也是扩散运动的重要因素,时间愈长,扩散浓度和深度也会增加。
扩散机制
磷在硅中的扩散机制分为空位式扩散和替位填隙式扩散。
什么是扩散?
替位填隙式扩散:硅片像海绵一样充满着许多空隙,硅原子之间存在着
很大的缝隙;当磷进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空
隙向硅片内部渗透扩散,磷原子就以替代的方式占据着硅的位置。
空位式扩散:在一定的温度下,构成晶体的原子围绕着自己的平衡位置不停地振动,其中总可以具有足够高的能量,克服周围原子对它的作用,离开原来的晶格位置,这样就在原来的位置上留下一个空位。当邻近的原子向空位迁移时,这种机理称为空位扩散。
杂质原子
Si原子
晶格空位