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扩散工艺培训一、扩散目的在P 型衬底上扩散N 型杂质形成PN 结。
达到合适的掺杂浓度ρ/方块电阻R □。
即获得适合太阳能电池PN 结需要的结深和扩散层方块电阻。
R □的定义：一个均匀导体的立方体电阻 ,长L ，宽W ，厚d R= ρ L / d W =(ρ/d) (L/W)此薄层的电阻与（L / W ）成正比，比例系数为（ ρ /d ）。
这个比例系数叫做方块电阻，用R □表示： R □ = ρ / dR = R □（L / W ）二、太阳电池磷扩散方法1、三氯氧磷（POCl 3）液态源扩散（本公司现在采用的方法）2、喷涂磷酸水溶液后链式扩散3、丝网印刷磷浆料后链式扩散三、磷扩散的基本原理三氯氧磷（POCl 3）在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl 5）和五氧化二磷（P 2O 5），其反应式如下：生成的五氧化二磷（P 2O 5）在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO 2）和由上面反应式可以看出，三氯氧磷（POCl 3）热分解时，如果没有外来的氧（O 2）参与其分解是不充分的，生成的五氯化磷（PCl 5）是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。
但在有外来O 2存在的情况下，五氯化磷（PCl 5）会进一步分解成五氧化二磷（P 2O 5）并放出氯气（Cl 2）其反应式如下：生成的五氧化二磷（P 2O 5）又进一步与硅作用，生成二氧化硅(SiO 2)和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使五氯化磷（PCl 5）充分的分解和避免五氯化磷（PCl 5）对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气 。
在有氧气的存在时，三氯氧磷（POCl 3）热分解的反应式为：三氯氧磷（POCl 3）分解产生的五氧化二磷（P 2O 5）淀积在硅片表面，五氧化二磷（P 2O 5）与硅反应生成二氧化硅（SiO 2）和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。
三氯氧磷（POCl 3）液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN 结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。
扩散工艺及控制要点1.由于硅太阳能电池实际生产中均采用P型硅片，因此需要形成N型层才能得到PN结，这通常是通过在高温条件下利用磷源扩散来实现的。
这种扩散工艺包括两个过程：首先是硅片表面含磷薄膜层的沉积，然后是在含磷薄膜中的磷在高温条件下往P型硅里的扩散。
2.在高温扩散炉里，汽相的POCL3（phosphorus oxychloride）或PB r3(phosphorus tribromide)首先在表面形成P2O5（phosphorus pentoxide）;然后，其中的磷在高温作用下往硅片里扩散。
3.扩散过程结束后，通常利用“四探针法”对其方块电阻进行测量以确定扩散到硅片里的磷的总量，对于丝网印刷太阳电池来说，方块电阻一般控制在40-50欧姆。
4.发射结扩散通常被认为是太阳电池制作的关键的工艺步骤。
扩散太浓，会导致短路电流降低（特别是短波长光谱效应很差，当扩散过深时，该效应还会加剧）；扩散不足，会导致横向传输电阻过大，同样还会引起金属化时硅材料与丝网印刷电结之间的欧姆接触效果。
5.导致少数载流子寿命低的原因还包括扩散源的纯度、扩散炉的清洁程度、进炉之前硅片的清洁程度甚至是在热扩散过程中硅片的应力等。
6.扩散结的质量同样依赖于扩散工艺参数，如扩散的最高温度、处于最高温度的时间、升降温的快慢（直接影响硅片上的温度梯度所导致的应力和缺陷）。
当然，大量的研究表明，对于具有600mv左右开路电压的丝网印刷太阳电池，这种应力不会造成负面影响，实际上有利于多晶情况时的吸杂过程。
7.发射结扩散的质量对太阳能电池电学性能的影响反映在串联电阻从而在填充因子上：（1）光生载流子在扩散形成的N-型发射区是多数载流子，在这些电子被金属电极收集之前需要经过横向传输，传输过程中的损失依赖于N-型发射区的横向电阻；（2）正面丝网印刷金属电极与N-型发射区的电接触，为了避免形成SCHOTTKY势垒或其它接触电阻效应而得到良好的欧姆接触，要求N-型发射区的搀杂浓度要高。
《光伏电池制造工艺》课程标准一、课程名称光伏电池制造工艺及应用二、课时与学分建议课时：64；学分：4三、课程定位本课程标准依据新能源专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《光伏电池制造工艺及应用》课程教学目标要求而制订，用于指导《光伏电池制造工艺及应用》课程教学与课程建设。
本课程是新能源专业的一门专业课程，是一门基于职业能力分析，以光伏电池制造工艺为引领（项目），以分解硅电池生产工艺为驱动（任务），将生产工艺与应用有机融合的理论性、实践性都较强的课程。
本课程的任务是使学生掌握硅电池生产技术方面的基本理论和基本知识，为学习后续专业课准备必要的知识，并为从事有关实际工作奠定必要的基础。
通过项目训练，使学生具备硅片的检测能力、操作电池生产设备的能力；对电池生产中出现的缺陷和问题能进行基本分析；对典型设备故障能进行排除；具备硅电池生产、调试、检测与维修的职业能力和职业素养。
通过逻辑思维能力训练，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，自主学习能力，训练学生的创新能力。
四、课程设计思路（一）课程设计理念本课程在“校企合作、工学结合，对接光伏电池制造工的职业标准”的教学理念指导下，依据工作岗位对职业能力的需求，以“典型工作任务”为载体、以“光伏电池制造工艺及应用”为核心，选取具有实用性、代表性的加工项目作为课程内容，以加工任务及工作过程为依据组织教学，让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务的技能，并掌握相关理论知识。
通过课程的教学，培养学生积极主动、勇于探索的自主学习方式，并注重培养学生的职业能力和终身学习与可持续性发展能力。
（二）课程设计思路本课程设计充分体现职业岗位要求与职业行为。
以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，构建相关理论知识，发展职业能力。
1、以光伏电池制造工艺及应用岗位工作过程分析为基础，根据实际工作岗位的需求开发课程，以岗位技能性知识为主，适度够用的原理与概念为辅；主要解决学生专业技术的掌握及实际应用能力的积累；2、以“典型生产任务”为教学内容，以工艺技术为核心，突出“理论必需，应用为主”，构建课程教学内容；3、实训设计有利于理解原理与概念，有利于培养学生独立思考能力，动手能力、知识贯穿能力；4、将专业综合能力、组织协调等职业素质的培养纳入课程教学内容。
浅谈太阳能晶硅电池生产过程中的扩散工艺太阳能晶硅电池主要是以单/多晶硅片为原材料，利用光伏效应将太阳能转化为电能。
在电池片的生产过程中，扩散制PN结是最核心的工序。
扩散工艺对电池的性能有着重要影响。
文章从工厂生产的角度，结合工艺及设备使用情况，浅谈扩散工艺的技术特点。
标签：晶硅电池；扩散制结；工艺1 扩散在传统电池生产中的工艺步骤原材料硅片来料检验——清洗制绒——扩散制结——干法刻蚀洗磷（或湿法刻蚀）——PECVD镀膜——丝网印刷——烧结——测试分选——电池片成品包装。
2 扩散的原理及POCl3制PN结物质分子因浓度梯度而进行分子转移是扩散的基本原理；在工厂的晶硅电池生产中，普遍采用热扩散法：即在P型半导体表面掺杂五价磷元素，形成PN结，具体是指以液态POCl3作为扩散源，在高温有氧条件下（>600℃）充分分解反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，利用磷原子（N型）向硅片（P型）内部扩散的方法，改变硅片表面层的导电类型，形成PN结（同时在硅片表面形成一层磷硅玻璃），达到合适的掺杂浓度；当有适当波长的光照射在该PN结上，由于光伏效应而在势垒区两边形成电势，在开路情况下稳定的电势差形成电流。
POCl3→PCL5+P2O5PCL5+O2→P2O5+CL2↑POCl3+O2→P2O5+CL2↑P2O5+Si→SiO2+P↓POCl3液态源扩散具有生产效率较高，制结均匀平整，扩散层表面良好等优点。
3 扩散设备和扩散的具体工艺过程扩散方式有管式和链式之分；目前，国内工厂中普遍采用管式扩散炉（下同）制作电池片的PN结；其主要由控制部分、推舟净化部分、炉体部分、气源部分等组成。
在正常的生产过程中（无需运行饱和工艺），其具体工艺过程为：进舟——低温通氧和大氮——低温通大氮，氧和小氮——高温通大氮，氧和小氮——高温通大氮（恒温）——低温通大氮（冷却）——出舟。
低温通氧即预扩散，可改善方阻的均匀性，减少死层，同时也可以缩短整个工艺时间；扩散过程中对气氛的均匀性要求较高，因此在生产过程中应尽量避免将桨暴露在空气中过长时间；在初次使用或者清洗完成后要运行饱和工艺使扩散环境更加均匀良好。
光伏扩散工序光伏扩散工序是太阳能电池制造过程中的重要环节之一，它涉及到将掺杂材料引入硅片中，形成p-n结构，从而使硅片具备光电转换功能。
本文将从光伏扩散工序的原理、流程及相关技术等方面进行介绍。
一、光伏扩散工序的原理光伏扩散工序是通过在硅片表面形成掺杂层，使之成为具有p-n结构的半导体材料。
在太阳能电池中，通常是通过在n型硅片表面扩散p型材料，形成p-n结构。
扩散过程中，掺杂材料会与硅原子发生化学反应，从而将掺杂材料的离子引入硅片晶格，改变硅片的导电性质。
1. 清洗：首先需要对硅片进行清洗，以去除表面的污染物和氧化层，保证后续工序的顺利进行。
2. 涂覆：将掺杂材料制成溶液或浆料，通过涂覆技术将其均匀地涂覆在硅片表面。
3. 干燥：将涂覆的硅片进行干燥，以去除涂覆过程中的溶剂或水分，使掺杂材料附着在硅片表面。
4. 扩散：将干燥后的硅片放入扩散炉中，加热至高温，使掺杂材料与硅片发生扩散反应，形成p-n结构。
5. 退火：经过扩散反应后，需要对硅片进行退火处理，以去除扩散过程中产生的应力和缺陷，提高硅片的电学性能。
6. 清洗：最后对扩散后的硅片再次进行清洗，以去除表面残留的污染物和氧化层。
三、光伏扩散工序的相关技术1. 控制扩散深度：扩散过程中，掺杂材料的扩散深度直接影响到太阳能电池的性能。
通过控制扩散温度、时间和掺杂材料的浓度等参数，可以调节扩散深度。
2. 选择合适的掺杂材料：掺杂材料的选择也对扩散过程产生重要影响。
通常使用的p型掺杂材料有硼、铝等，而n型掺杂材料有磷、锑等。
选择合适的掺杂材料可以提高太阳能电池的效率。
3. 精确控制工艺参数：在光伏扩散工序中，精确控制工艺参数对于保证产品质量至关重要。
通过精确控制温度、时间、气氛等工艺参数，可以实现扩散过程的稳定和一致性，提高太阳能电池的制造效率和一致性。
总结：光伏扩散工序是太阳能电池制造中的关键环节，通过在硅片表面形成p-n结构，实现光电转换功能。
光伏扩散工序包括清洗、涂覆、干燥、扩散、退火和清洗等步骤，每一步都需要精确控制工艺参数。
