扩散方阻异常

受控状态编制审核批准生效日期版本号修订号文件编号发放号2010-08-11B1JN/JL30301-4-2010扩散常见问题及解决办法1.做气密性测试时，气密性总是达不到要求？石英门没有装好,或者尾气回收瓶漏气，检查尾气瓶是否接触紧密，校正石英门位置。

2.扩散万级间温度很高？空调温度设定值高、冷却水没有开、热排没有开、石英管隔热套安装不严。

3.POCL3恒温箱突然断电？检查线路、更换新的恒温箱。

4.R2D上下料时出现碎片问题？根据报警信息查找出问题的部位，然后调节（手柄）至合适的位置并保存、home复位、查看是否有碎片、关闭软件并重启、关闭电源并重新启动操作软件。

5.扩散过程中出现撞舟问题？调节lift放在碳化硅桨上的位置、调节传动的路线、调节石英管在扩散炉炉体中的位置。

6.扩散后方块电阻高？增加通源时间、增加POCL3的量、增加温度、实际温度达不到需要校温。

7.扩散后硅片表面发蓝或有烧焦？发蓝时因为硅片表面有水：增加制绒的风刀温度、降低制绒滚轮的速度、降低扩散千级间的空气湿度、减少制绒后硅片在扩散千级间的存放时间。

8.进出舟时出现报警而使工艺跳步？根据报警信息看什么原因造成的，根据实际情况选择继续运行工艺或者用取舟程序把石英舟从管里取出来。

9.如果R2D在运行过程中出现连接超时（LP out truck timeout）怎么办？检查传感器是否正常工作，重新调整一下位置。

10.R2D运行时，位置走不到位或者软件运行十分缓慢？在R2D不工作时，把软件进行重启，然后复位就行了。

11.工艺运行过程中，如果氮气补偿过小？调节尾瓶处的开关，使之达到工艺要求。

12.桨中途停止怎么办？查看报警信息，如果是在出料时不动，桨停留在20位置上，查看舟的位置是否正确，然后点Start，重新开始。

如在其他位置不动，查看传动装置是否松动，电机是否工作。

13.门关不严怎么办？检查门是否被挡板档住，检查电机是否完好，sensor是否松动，重新做校准。

丝网印刷和烧结工序介绍对于晶体硅太阳电池来说，丝网印刷和烧结是最后两个工序。

为输出电池光电转换所获得的电能，必须在电池上制作正、负两个电极。

所谓电极，就是与电池p-n结形成紧密欧姆接触的导电材料。

一般用丝网印刷的方法制作电极，然后再经过烧结工艺，干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。

电极与硅基体粘接的牢固程度，是太阳能电池性能的主要指标之一。

这两个工序对于太阳能电池的效率以及成本有着重要的影响，网版浆料的选择在整个太阳能电池的生产中都有着重要的低位。

下面我们针对丝网印刷和烧结工序进行一下基本的介绍：一、丝网印刷基本介绍1.丝网印刷的原理丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。

通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成。

当承印物直接放在带有模版的丝网下面时，丝网印刷油墨或涂料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔，印刷到承印物上。

丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网，而只有图像部分能穿过，因此在承印物上只有图像部位有印迹。

换言之，丝网印刷实际上是利用油墨渗透过印版进行印刷的。

对太阳能电池而言，丝网印刷是通过刮刀的运动将浆料印刷到硅片上的一种印刷方式，是太阳能电池制造过程中最常用的制作正负电极的方式。

相比较其他的方式（如溅射等）具有以下优点：①设备简单，易于实现②成本较低2.丝网印刷的设备及作用丝网印刷中，每道都使用不同的网版，网版的设计对银浆的耗量以及效率的影响有着重要的作用，下面针对网版的各项参数做一下重点介绍。

二、丝网印刷网版参数介绍一般情况下，太阳能电池使用网版的外形如下图所示，是由不锈钢丝网编织而成。

丝网印刷网版主要参数指标包括以下几个方面：1.网版目数：网版目数的是每平方厘米(cm2)丝网所具有的网孔数目。

用来表征网版网孔的大小，目数越大，网孔越小，其他条件相同情况下下墨量越小。

同时目数大小对应网版的疏密程度，影响网版的使用寿命。

电池片扩散方阻随着太阳能技术的发展，电池片成为太阳能能量转换的核心。

电池片的性能不仅仅取决于电子和空穴的跨越能力，还需要考虑到电池片的扩散方阻。

本文将重点介绍电池片的扩散方阻。

一、什么是电池片的扩散方阻电池片扩散方阻是指在介质中，由于物质浓度不同而引起的扩散，形成的电阻，是电池片内部电阻的一种形式。

电池片的扩散方阻是影响电池片性能的重要因素。

二、扩散方阻的影响因素1. 导电层的材料导电层的材料影响电池片的扩散方阻。

常见的导电层材料有铝、银、铜、金等。

其中，银常常被用作导电层材料，因为它的电导率高，电切应力小，抗氧化性好，能够降低电池片的扩散方阻。

2. 晶粒尺寸电池片的晶粒尺寸也会影响电池片的扩散方阻。

在晶粒尺寸越小的情况下，扩散方阻也会相应的减小。

因为晶粒尺寸小，电子和空穴的重复进出现象就会更频繁，能够加快电子和空穴的输运速度，从而减小扩散方阻。

3. 入射光辐照度电池片在辐照条件下，扩散方阻也会发生变化。

辐照度越高，扩散方阻就会越小。

因为在光照下，电子和空穴从锁定态跃迁到非锁定态的时间增加，减小了扩散方阻。

三、如何降低电池片的扩散方阻1. 导电层的优化优化导电层的材料和厚度，能够有效地减小电池片的扩散方阻。

银作为导电层的材料，在选用的过程中需注意耐腐蚀性和物理性能。

2. 晶粒尺寸的控制晶粒尺寸的大小对电池片的性能有较大影响。

可以通过优化材料生长过程、控制结晶温度、加入杂质等方法控制晶粒尺寸。

此外，通过合理的退火序列和处理，也能够使晶粒尺寸得到有效控制。

3. 光照条件的优化通过优化光照条件，例如增加入射光强度和光谱匹配度等，能够减少扩散方阻。

同时，厚度和透明电极的设计也能够减少扩散方阻。

四、总结电池片的扩散方阻是影响电池片性能的重要因素。

通过优化导电层材料、控制晶粒尺寸、优化光照条件等方式，能够有效降低电池片的扩散方阻。

对扩散后方块电阻、表面浓度和结深的影响,采用四探针测摘要：本文研究了单晶硅片不同的基体电阻率，对扩散后方块电阻、表面浓度和结深的影响，采用四探针测试法测定了发射极的方块电阻，结果显示基体电阻率越高，扩散后的方阻越高，采用电化学电压电容（ECV）测量方法测量了发射极表面浓度与结深的变化， ECV测量的结果表明了电阻率高的硅片扩散后表面浓度低、结深越小，是扩散后方阻高的原因，这些结果对太阳能电池生产的扩散工艺有一定的指导意义。

引言：目前，在国际环境和能源问题日趋严重的大背景下，新型无污染的新能源得到的快速的发展，而太阳能电池能够将太阳能直接转化成电能得到了大力的发展，到目前为止，晶体硅太阳能电池仍占据着整个太阳能电池的主要市场[1-3]。

然而到目前为止使用太阳能电池的成本依然较高，虽然成本每年都在降低。

降低太阳能电池发电的生产成本和提高其转换效率一直是研究的热点[4]。

扩散形成p-n结实太阳能生产中的重要的环节，p-n结是整个太阳能电池的心脏部分，通过改变扩散生产工艺，来提高太阳能电池性能的研究有很多。

李等通过改变扩散的时间和温度来改变多晶硅扩散的电阻在发现，当方阻小于70Ω/sq的时候，电池效率随着方阻的增加而增加，当大于70Ω/sq的时候随着方阻的增加而减小[ 5 ]。

Betezen等从实验中得出，降低温度和延长扩散时间有利于硅片的吸杂作用[6]。

豆等通过改变多晶硅中气体流量的大小与RIE制绒工艺进行匹配，在方阻为80Ω/sq的情况下得到了转换效率为17 . 5%的太阳能电池，比相应的酸制绒效率提高了0.5%[7]。

在一些重参杂的研究中发现，重参杂会增加发射极载流子的复合速率[8-9]。

上述的研究表明了扩散方阻对电池最终的转换效率有重要的影响，这些结果对生产中扩散工艺都具有重要的知道意义。

然而，上述的研究，都是通过改变扩散的时间或者源流量的大小来改变扩散后方阻的大小。

到目前为止，对不同电阻率硅片扩散后方阻的研究还比较少。

扩散异常原因排查
方阻异常处理方法：
如果方块电阻不在规定范围内，轻微超出范围要求重新扩散，严重超出要求重新制绒，方阻偏低或，色斑，偏磷酸等由硅片表面问题引起的玷污需去PSG后从新制绒。

导致方阻异常的可能原因：
气体流量不稳定（大氮，小氮，氧气等），温度偏高或偏低，源瓶内三氯氧磷不足，恒温槽温度偏高，管内压力不稳定，石英管或石英舟饱和不够，炉门没关紧，管口抽风太大或太小。

我们现在是串级控温，所以不需要拉炉管恒温。

检查方法：
确保设备没有问题后再进行工艺调整。

检查内容：确认是否用错工艺，工艺过程是否完整进行后，检查工艺气体流量，温度及其升温过程，管内压力，源剩余量，恒温槽温度。

几种异常表现及工艺调整方法：
1.如果扩散不到，增大N2的携带流量；
2.方块电阻偏高，加大源量，延长扩散时间，通入足够量的小N2和O2，一般偏差几个欧姆通过温度调整。

4.方块电阻偏低，减少扩散温度，减少扩散时间。

5.扩散后单片上电阻不均匀，调整扩散气流量。

注意事项：
平时要保证传递窗的及时关闭，石英舟需要定期清洗，清洗后的石英舟需作饱和工艺，炉门要及时关闭，不允许裸手接触石英舟和硅片，避免炉管和石英舟被污染，保证扩散间的工艺卫生。

以上所述是基于四探针测试方阻没有问题，片源没有出现异常的情况下，也许不完全正确，仅供作为实践时的参考。

扩散工艺常见问题与处理摘要：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。

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。