硅太陽能電池一般可分為單晶、多晶和非晶硅太陽能電池，其中單晶硅電池是當前開發最快的一種太陽能電池，它的構造和生產工藝已經定型，且廣泛用于空間和地面。「美能光伏」生產的美能四探針電阻測試儀，可以對最大230mm樣品進行快速、自動的掃描，通過掃描可以獲取樣品不同位置方阻/電阻率的分布信息。本期「美能光伏」將給您介紹n型單晶硅電池的硼擴散工藝！

硼擴散工藝原理

硼擴散工藝原理是在n型單晶硅電池的制備過程中，采用硼擴散制備pn結，形成p-n結。摻硼的n型硅片通過三溴化硼液態源高溫擴散，使液態氧化硼在擴散爐管內沉積在硅片表面，與Si發生還原反應生成氧化硼，氧化硼作為擴散源在高溫下向硅片內部擴散，形成pn結。常壓硼擴散過程中，反應產物氧化硼的沸點在1600℃以上，擴散過程中始終處于液態，只能以大量氮氣稀釋分散分布到硅片表面，擴散均勻性難于控制。而采用擴散后深度氧化的方法，可以有效地減少死層，改善了p-n結的均勻性。硼在區熔單晶硅上的擴散分布圖

硼擴散背景技術

對于硼擴散工藝，不僅所制得的pn結中的硼含量對n型單晶硅電池的電阻率與方阻具有重要影響，硼擴散的均勻性還會影響電池片的電阻率與方阻。

摻硼后的N型硅片示意圖

為確保n型單晶硅電池的電阻率與方阻，一般會控制n型單晶硅電池中的硼含量，防止硼含量過高，從而提高方阻值。但現有技術中，在降低硼含量、提高方阻值時，往往容易出現硼源分布不均勻等情況，造成單個單晶硅電池片內的硼含量分布不均勻，導致單晶硅電池片中某一部分的電阻率過高、從而影響電池的光電轉換率。且隨著產量的提升以及硅片尺寸的增加，硼含量的不均勻性更是明顯，為了能更直觀的觀測出硅片表面硼含量的不均勻性，就需要通過四探針法來進行檢測。

擴散指標確定擴散程度

擴散指標主要通過太陽能電池的方阻、結深、表面濃度三個指標表現出來，其中方阻值大小主要為表面濃度和結深的綜合表征，對太陽能電池的參數具有重要影響，擴散p-n結深度會直接影響到其對短波光線的吸收。在一定范圍內擴散p-n結越淺，方阻值就會越高，電流值也會越高。一般來說，在一定范圍內，擴散濃度越大，開路電壓也會隨之越大。

美能四探針電阻測試儀

「美能掃描四探針電阻測試儀」是專為科學研究設計的，可以對最大230mm的樣品進行快速、自動的掃描，獲得樣品不同位置的方阻/電阻率分布信息、動態測試重復性（接近真實場景）可達0.2%，為行業領先水平。1μΩ~100MΩ的超寬測量范圍可涵蓋大部分應用場景，可廣泛適用于光伏、半導體、合金、陶瓷等諸多領域。

硼擴散是單晶硅電池制造中的重要工藝之一，通過控制硅材料中的雜質濃度和pn結的形成，可以實現電池片的發電功能，提高電池片的效率和穩定性，是光伏產業中不可缺少的一環。「美能光伏」生產的美能四探針電阻測試儀可以測量太陽能電池中金屬薄膜電阻的均勻情況，幫助廠家衡量薄膜產品的器件性能以及質量！