专利名称：一种提升太阳电池扩散均匀性的方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳电池制备方法，具体涉及一种提升太阳电池扩散均勻性的方法。
背景技术：
太阳电池作为新兴的清洁可再生能源因具有直接将太阳能转换为电能，且寿命 长、维护简单、可实现无人值守等优势而备受瞩目。太阳能电源系统取得了越来越广泛的应用。太阳电池在制备过程中必须通过掺杂形成PN结，通常有杂质扩散、离子注入等方 式，在太阳电池制造行业，杂质扩散是最常用的PN结制备方法。扩散工艺通常采用国产化设备，使用直径150-300mm不等的石英炉管在炉膛尾部 收尾的方式接入各种工艺气体，通入气体时必然是从炉膛尾部通向炉膛口，制造太阳电池 时硅片通过载片横梁机构送入石英炉管内，由此存在如下问题炉管尾部的扩散气氛相对 于炉管口处要重一些，在横向上掺杂氛围浓度存在不均勻分布，必然影响到扩散效果的均 勻性。另外，由于推舟机构速度较慢，靠近炉尾处的硅片在高温下的时间相对炉口处的硅片 时间要长，引起炉尾处硅片的扩散程度相对要深，也引起了批次间的不均勻性，对太阳能电 池光电转换效率有影响，因此，有必要寻找一种新的太阳电池制备过程方法来提高扩散均 勻性，籍此提高电池转换效率和效率的稳定性。
发明内容
本发明解决的问题是制备太阳电池扩散过程中批次间气流不均引起方块电阻不 均勻的问题，本发明由两端开口的石英炉管、小石英气管组成，石英炉管为高纯度的石英玻 璃制体，其开口处的一端设有两个安装小石英气管的通孔，固定安装在炉管内壁上，并且在 小石英气管上设有均勻分布的气孔，工艺气体通过石英炉管固定安装在炉管内壁上，气体 从总进气口开始逐渐由小变大、由疏变密，保证石英炉管内气氛均勻。其实现步骤如下步骤1 设置石英炉管温度830-910°C，并等待40-60分钟使温度稳定。步骤2 将待制备的硅片放入载片舟，放上载片桨，平稳送入石英炉管；在操作界面上 打开工艺气体(氮气、氧气)，并在界面上设置携源氮气流量1600-3500ml/min，氧气量 1200-3000ml/min开始扩散，实际检测的气体流量在界面上均可以观察到。步骤3:扩散完成后，载片桨自动退出。用专用工具取下载片舟并冷却后取出硅 片，用四探针测试仪测试位于硅片中间和四角共5点的方块电阻，测得扩散后的方块电阻 为49-51，均勻性达到了 2%0由于工艺气体通过气孔直接喷射到硅片上，气体的消耗量也相对降低，通过这种扩散方式，批次的均勻性达到5%以内，明显优于传统的尾部进气扩散方式。同时两端开口 的方式也能提高生产效率，降低成本。
图1是本发明开口式石英炉管结构示意图具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明图1是本发明开口式石英炉管结构示意图，图中表示石英炉管1，小石英气管2组 成进气通道。石英炉管为高纯度的石英玻璃制体，其开口处的一端设有两个安装小石英气 管2的通孔，固定安装在炉管内壁上，并且在小石英气管2上设有均勻分布的气孔，工艺气 体通过石英炉管1固定安装在炉管内壁的两侧，工作时，气流从小石英管2的入口处进入， 通过两侧的小石英气管的开孔均勻地喷射到炉管内1，气体从总进气口开始逐渐由小变大、 由疏变密，保证石英炉管内气氛均勻。其实现步骤如下步骤1:设置石英炉管温度830-910°C。步骤2:放入待制备的硅片，打开工艺气体，设置携源氮气流量1600-3500ml/min，氧气量 1200-3000ml/min 并开始扩散。步骤3:扩散完成后用四探针测试仪测试位于硅片中间和四角共5点处的方块电阻，测得 扩散后的方块电阻为49-51，均勻性达到了 2%。
权利要求
一种提升太阳电池扩散均匀性的方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现步骤1设置石英炉管[1]的温度830-910℃，并等待40-60分钟使温度稳定；步骤2将待制备的硅片放入载片舟，放上载片桨，平稳送入石英炉管[1]中，在操作界面上打开工艺气体(氮气、氧气)，并在界面上设置携源氮气流量1600-3500ml/min，氧气量1200-3000ml/min开始扩散；步骤3扩散完成后，载片桨自动退出，用专用工具取下载片舟并冷却后取出硅片，用四探针测试仪测试位于硅片中间和四角共5点的方块电阻，测得扩散后的方块电阻为49-51。
2.根据权利要求1所述的一种提升太阳电池扩散均勻性的方法，其特征在于，步骤1中 选用石英炉管[1]为两端开口式高纯度的石英玻璃制体，在开口处的一端设有两个安装小 石英气管[2]的通孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种提升太阳电池扩散均勻性的方法，其特征在于，所述 的小石英气管[2]通过通孔固定安装在石英炉管[1]内壁两侧，且小石英气管[2]上设有 均勻分布的气孔。
全文摘要
本发明公开一种提升太阳电池扩散均匀性的方法，该方法通过设置石英炉管的温度，将待制备的硅片放入载片舟，放上载片桨，平稳送入石英炉管，打开设置的工艺气体及氮、氧气量开始扩散，本发明采用石英炉管为两端开口式高纯度的石英玻璃制体，在开口处的一端设有两个通孔，将小石英气管固定安装在炉管内壁上，并且在小石英气管上设有均匀分布的气孔，气体从总进气口开始逐渐由小变大、由疏变密，保证石英炉管内气氛均匀。这种扩散方式，批次的均匀性达到5％以内，明显优于传统的尾部进气扩散方式。有效降低成本，提高生产效率。
文档编号H01L31/18GK101872799SQ20091004971
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者李达非, 郭唯博 申请人:上海太阳能科技有限公司