一种基于激光氧化法的P型硅太阳能电池PN结结深测量方法

摘要

本发明涉及一种基于激光氧化法的P型硅太阳能电池PN结结深测量方法，利用激光能量高，局部加热效果好的特点，在纯氧环境下，对硅表面进行加热氧化，然后逐层去除氧化层，达到逐层剥离表层硅材料的目的；由于激光加热在纯氧环境下进行，形成的氧化物固定了表层的杂质，减少了表层杂质的挥发；并且本发明利用磷元素易在氧化层/硅界面富集的原理，针对通过热扩散所形成的扩散区表面浓度大，体内浓度小的特点，使得磷元素由于热作用而导致的杂质浓度降低的现象受到抑制，从而降低杂质产生再分布对测量精度的干扰。实验证明，本发明测深测量方法简单易行，测量精确，测量成本低。

主权项

基于激光氧化法的P型硅太阳能电池PN结结深测量方法，包括如下步骤：第1步、去除N‑P型硅片表面的氧化层；第2步、将所述硅片置于激光处理腔体中，并通入纯氧，腔体内纯氧的气压为1.05个大气压；第3步、利用脉冲型激光对硅片正面进行加热处理，使硅片的上表面层被氧化，每次执行本步骤时，采用的激光波长为980nm或1064nm，激光的脉冲频率为25‑35Hz，每平方厘米硅片上激光作用的时间为15‑25s；第4步、取出硅片，利用氢氟酸溶液去除硅片表面的氧化层；第5步、清洁干燥后，测量硅片最薄处的减薄深度，并利用四探针测量该处硅片表面电阻值，并记录数据；第6步、重复第2步‑第5步直到硅片表面电阻值与衬底的电阻相同，转至第7步；第7步、将样品电阻值最大的区域划分为4块，并分别在纯氧环境下利用波长为980nm或1064nm，脉冲频率为25‑35Hz的激光，进行每平方厘米硅片上5秒、10秒、15秒和20秒的加热处理，然后去除表面氧化层并依次利用四探针测试硅片这4块区域的表面电阻值，硅片表面电阻值突然变小处所对应的硅片减薄深度为PN结结深；第1次执行第3步时，激光加热硅片的面积为N*A；第2次执行第三步时，激光加热硅片的面积为（N‑1）*A，以此类推，第N次执行第三步时，激光加热硅片的面积为A，第i次激光加热区域在第i‑1次激光加热区域的范围内，其中，i=2,3，…， N，N的取值范围为10‑25。