专利名称：一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能电池制作エ艺技术领域，更具体地说，涉及ー种硅片扩散、制结用的扩散源液供给装置。
背景技术：
扩散制结是太阳能电池片制作过程中较为重要的ー个环节。扩散制结一般是将P型硅片放入扩散炉内，向炉内通入含N型杂质原子(如磷原子)的气体，N型杂质原子通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成PN结；或是在N型硅片上扩散P型杂质原子(如硼原子)，形成PN结。利用扩散源液气体供给装置使保护性气体(如纯净的氮气)，在源瓶中进行鼓泡(所述源瓶盛放有扩散源液，放置在恒温槽中)，把扩散源液蒸汽带入高温扩散炉中，经高温加热同硅片表面反应生成磷原子，并向硅片内扩散掺杂而形成PN结。目前，常用的扩散源液为三氯氧磷、三溴化硼，分别用于磷原子及硼原子的扩散。參考图1，图I为现有的硅片扩散制结エ艺中所用的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置结构示意图。由图I可知，现有的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置包括装有一定量扩散源液源瓶I ;与所述源瓶I连接的通气管道，包括进气管2和出气管3 ;其中，所述进气管2延伸至源瓶I底部，所述进气管2连接扩散源液气体供给装置；所述出气管3连接扩散炉。当进行扩散制结时，扩散源液气体供给装置将纯净的氮气通过进气管2通入源瓶I内，氮气从源瓶I底部经过源瓶I内的扩散源液上升至源瓶I的顶部，在此过程中，氮气将会携帯充足的扩散源液蒸汽，形成混合气体，所述混合气体通过出气管3进入扩散炉进行扩散制结，同时扩散源液液位4随着气体的流动会不断地下降。通过上述对现有技术中的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置的结构及其工作过程的描述可知，当扩散源液液位下降到一定的位置(一般为源瓶中初始源液的十分之一位置左右)时，会导致氮气气泡与源液的接触时间变短，进而导致混合气体中単位体积内的扩散源液蒸汽的含量过低，达不到扩散制结浓度要求范围，此时需要更换源瓶。对于更换下来的源瓶，其内还剩余一小部分扩散源液，如果将更换下来的源瓶直接返厂将导致扩散源液的严重浪费，因此需要对更换下来的源瓶内的扩散源液进行收集。而由于扩散源液一般均易挥发且毒性大，因此不能采用普通的倾倒方式进行收集；ー种方法是通过空气压カ将源瓶内剰余的扩散源液压入到收集罐中，但是这种方法需要专用的设备，因此成本较高,而且收集过程中危险性极高。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，该装置能够充分利用更换下来的源瓶内的扩散源液，且成本低，危险性小。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，其特征在于，包括第一源瓶，所述第一源瓶内盛装有已利用但未用完的扩散源液；[0010]第二源瓶，所述第二源瓶内盛装有未被利用的扩散源液，且所述第二源瓶内的扩散源液与第一源瓶内的扩散源液相同；其中，所述第一源瓶的出气管与所述第二源瓶的进气管相连，所述第一源瓶的进气管与扩散源液气体供给装置相连，所述第二源瓶的出气管与扩散炉相连；且所述第一源瓶的进气管、第一源瓶的出气管、第二源瓶的进气管和第二源瓶的出气管均为耐腐蚀性气
管。、优选的，上述装置中，所述第一源瓶和第二源瓶内的扩散源液均为三氯氧磷源液或三溴化硼源液。优选的，上述装置中，所述耐腐蚀性气管包括聚偏氟こ烯气管或聚丙烯气管。优选的，上述装置中，所述第一源瓶的出气管通过接头与所述第二源瓶的进气管相连，且所述接头为耐腐蚀性接头。优选的，上述装置中，所述接头包括聚偏氟こ烯接头或聚丙烯接头。优选的，上述装置中，所述第一源瓶的出气管为Φ8管，所述第二源瓶的进气管为Φ6管，所述接头为Φ8转Φ6接头。优选的，上述装置中，所述第一源瓶的进气管为Φ6管。优选的，上述装置中，其特征在于，所述第二源瓶的出气管为Φ8管。从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置包括第一源瓶，所述第一源瓶内盛装有已利用但未用完的扩散源液；第二源瓶，所述第二源瓶内盛装有未被利用的扩散源液，且所述第二源瓶内的扩散源液与第一源瓶内的扩散源液相同；其中，所述第一源瓶的出气管与所述第二源瓶的进气管相连，所述第一源瓶的进气管与扩散源液气体供给装置相连，所述第二源瓶的出气管与扩散炉相连；且所述第一源瓶的进气管、第一源瓶的出气管、第二源瓶的进气管和第二源瓶的出气管均为耐腐蚀性气管。通过上述技术方案的描述可知，进行扩散制结时，扩散源液气体供给装置通过第一源瓶进气管为所述扩散源液供给装置提供气体，所述气体首先经过所述第一源瓶形成含有扩散源液蒸汽的混合气体(由于第一源瓶内源液较少，故所述混合气体中扩散源液蒸汽含量不饱和)，然后混合气体在第二源瓶流通过程中使扩散源液蒸汽含量达到饱和，之后通过第ニ源瓶的出气管进入扩散炉内进行扩散制结。因此，本实用新型所提供的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，能够充分利用更换下来的源瓶内的扩散源液，况且这种充分利用过程不需要专用设备，故成本低；而且，采用该硅片扩散制结用的扩散源液供给装置进行扩散制结的过程比较安全。由于扩散制结所用的扩散源液为极易挥发的化学试剂，所以即使第一源瓶内的扩散源液液位下降到瓶内进气管口下方，由第一源瓶进气管进入的气体也可将瓶内的源液吹干，实现源液的充分利用。因此，本实用新型所述技术方案实现了所述第一源瓶内源液的充分利用，且成本低，安全性好。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有技术中常见的ー种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。正如背景技术部分所述，现有的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置不能够完全利用源瓶中的扩散源液，而在对源瓶内未利用完的扩散源液进行收集时，由于扩散源液一般均易挥发且毒性大，所以不能采用普通的倾倒方式进行收集；ー种方法是通过空气压カ将源瓶内剰余的扩散源液压入到收集罐中，但是这种方法需要专用的设备，因此成本较高，而且收集过程中危险性极高。因此，提供一种能够充分利用扩散源液的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，对于提高扩散源液的利用率，降低生产成本，实现安全生产有着重要的意义。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，所述装置能够充分利用源瓶内的扩散源液，且无需昂贵的设备，因此可降低生产成本，而且该装置安全性还比较高。參考图2，图2本实用新型实施例所提供的一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置的结构示意图，所述扩散源液供给装置包括第一源瓶5，所述第一源瓶5内盛装有已利用但未用完的扩散源液；第二源瓶6，所述第二源瓶6内盛装有未被利用的扩散源液，且所述第二源瓶6内的扩散源液与第一源瓶5内的扩散源液相同；其中，所述第一源瓶5的出气管7与所述第二源瓶6的进气管8相连，所述第一源瓶5的进气管9与扩散源液气体供给装置(图中未示出)相连，所述第二源瓶6的出气管10与扩散炉(图中未示出)相连；且第一源瓶5的进气管9、第一源瓶5的出气管7、第二源瓶6的进气管8和第二源瓶6的出气管10均为耐腐蚀性气管。当需要进行磷原子的扩散时，所述第一源瓶5和第二源瓶6内的扩散源液可以为三氯氧磷源液，当需要进行硼原子扩散时，所述第一源瓶5和第二源瓶6内的扩散源液可以为三溴化硼源液。考虑到扩散制结时所用的扩散源液一般均具有高腐蚀性，因此本实用新型中使第一源瓶的进气管和出气管以及第ニ源瓶的进气管和出气管均采用耐腐蚀性材料制成。所述耐腐蚀性材料可以为聚偏氟こ烯或聚丙烯等，聚偏氟こ烯和聚丙烯均为高分子合成材料，常温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素腐蚀，具有很好的抗腐蚀特性。第一源瓶5的出气管7与第二源瓶6的进气管8之间可以通过接头相连，这里，所述接头也应该为耐腐蚀性接头，具体可以为聚偏氟こ烯接头或聚丙烯接头。[0034]本实施例中，所述第一源瓶5的出气管7为Φ8管，所述第二源瓶6的进气管8为Φ6管，第一源瓶5的出气管7与第二源瓶6的进气管8之间所采用的接头为Φ8转Φ6接头，所述接头的Φ8端与所述第一源瓶5的出气管7连接，另一端与所述第二源瓶6的进气管8连接。当然，所述第一源瓶的出气管可以为Φ6管，此时所述第二源瓶的进气管为Φ8管，所述第一源瓶的出气管与第二源瓶的进气管之间的接头为依然为Φ8转Φ6接头，只是该接头的Φ8端与所述第二源瓶的进气管连接，另一端与所述第一源瓶的出气管连接。其中，所述Φ6、Φ8表不管子的型号，分别表不直径管子为6_和直径为8_。、对于第一源瓶5的进气管9和第二源瓶6的出气管10的型号(或直径)，均可以根据具体应用场合而设置，但应考虑与其相连的设备上的管路的型号。例如第一源瓶5的进气管9可以为Φ6管，第二源瓶6的出气管10也可以为Φ8管。与第一源瓶5进气管9相连的是扩散源液气体供给装置，所述扩散源液气体供给装置为所述扩散源液供给装置提供气体，所提供的气体化学性质稳定，不会与扩散源液及硅片发生反应，所述气体通过源瓶后会携带扩散源液蒸汽形成混合气体，所述混合气体进入扩散炉后，其中的扩散源液蒸汽经高温加热同硅片表面反应，同时通过扩散掺杂在硅片内而形成PN结。由扩散源液气体供给装置提供的气体一般为纯净的氮气。下面结合图2具体介绍本实用新型所提供的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置的具体工作过程。当进行扩散制结时，与第一源瓶5的进气管9相连的扩散源液气体供给装置提供气体并使所述气体以设定的流速通过所述第一源瓶5的进气管9进入第一源瓶5的底部，所述气体从第一源瓶5的底部上升至顶部，在此过程中，所述气体将与扩散源液蒸汽形成混合气体(由于第一源瓶内源液较少，故所述混合气体中扩散源液蒸汽含量不饱和)，然后混合气体在第二源瓶6流通过程中使其所携帯的扩散源液蒸汽含量达到饱和，之后通过第二源瓶6的出气管10进入扩散炉内进行扩散制结。一般情况下，刚更换下来的第一源瓶5，其内未利用完的扩散源液的体积占整瓶容积的十分之一左右。随着扩散制结エ艺的进行，第一源瓶5内剰余的扩散源液将逐渐減少，当其内的扩散源液非常少时，第一源瓶5的进气管9端部可能延伸不到扩散源液内部，但是，由于扩散制结所用的扩散源液为极易挥发的化学试剂，因此，由第一源瓶5的进气管9进入到第一源瓶5内的气体仍然可以携帯瓶内的扩散源液蒸汽，故可以将第一源瓶5内剩余的扩散源液吹干，实现扩散源液的充分利用。生产实践证明，连续生产3-4天的时间即可实现第一源瓶内扩散源液的完全利用。实验及生产实践证明，通过本实用新型实施例技术方案所述扩散源液供给装置进行扩散制结，所得产品符合质量要求，PN结结深在O. 3 μ m-o. 5 μ m的理想范围。同时，产品的方块电阻在设定的数值范围。其中，所述方块电阻是単位面积电阻值，是测试产品表面磷或硼扩散量的技术控制点，如果通入扩散炉内的混合气体中扩散源液蒸汽的含量少，方块电阻值将变小，从而影响产品的质量。所述第二源瓶内的扩散源液的减少量为扩散源液总的用量减去第一源瓶内的消耗量，由于初始时第二源瓶为未利用的源瓶，其内扩散源液充足，所以当所述第一源瓶内的扩散源液被利用完之后，其内的扩散源液在一定的时间内能够为扩散炉提供含有充足扩散源液蒸汽的混合气体，当所述第二源瓶内的扩散源液降低到设定的位置吋，将其换下，并通过本实用新型所述技术方案，将其与一未利用的第三源瓶连接，可实现第二源瓶内扩散源液的完全利用，以此类推，可以将被替换下来源瓶内剩余扩散源液的完全利用。需要说明的是，对于源瓶需要被替换下来的设定位置是根据实际生产要求确定的，本实施例中所述十分之ー是ー个范围概念。当然，所述第一源瓶内的扩散源液为满瓶的扩散源液(即未利用的扩散源液)也是可以的，此时在开始阶段只是消耗第一源瓶内的扩散源液，当第一源瓶内的扩散源液消耗到一定程度，即消耗至原有体积的十分之一左右，此时气体从第一源瓶内不足以携带足、够的扩散源液蒸汽，此时开始消耗第二源瓶内的扩散源液，此后过程同上述过程。由于扩散源液易挥发、具有毒性，因此与现有技术相同，要保证本实用新型所提供的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置的密封性良好，而且为了避免扩散源液意外泄漏而导致的环境污染，甚至是导致生产事故，该硅片扩散制结用的扩散源液供给装置还需放置在特定的设备内，如气源柜。通过上述对本实用新型所述扩散源液供给装置的结构及其工作过程描述可知，所述扩散源液供给装置通过将第一源瓶与一未利用的第二源瓶连接，气体首先通过第一源瓶，之后通过第二源瓶，形成携帯充足扩散源液蒸汽的混合气体再进入扩散炉进行扩散制结。在生产过程中能够实现第一源瓶内扩散源液的完全利用，提高了扩散源液的利用率，且该エ艺过程中所用装置比较简单，因此成本较低，且安全性能良好。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，其特征在于，包括 第一源瓶，所述第一源瓶内盛装有已利用但未用完的扩散源液； 第二源瓶，所述第二源瓶内盛装有未被利用的扩散源液，且所述第二源瓶内的扩散源液与第一源瓶内的扩散源液相同； 其中，所述第一源瓶的出气管与所述第二源瓶的进气管相连，所述第一源瓶的进气管与扩散源液气体供给装置相连，所述第二源瓶的出气管与扩散炉相连；且所述第一源瓶的进气管、第一源瓶的出气管、第二源瓶的进气管和第二源瓶的出气管均为耐腐蚀性气管。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述第一源瓶和第二源瓶内的扩散源液均为三氯氧磷源液或三溴化硼源液。
3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述耐腐蚀性气管包括聚偏氟こ烯气管或聚丙烯气管。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述第一源瓶的出气管通过接头与所述第二源瓶的进气管相连，且所述接头为耐腐蚀性接头。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述接头包括聚偏氟こ烯接头或聚丙烯接头。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一源瓶的出气管为Φ8管，所述第ニ源瓶的进气管为Φ6管，所述接头为Φ8转Φ6接头。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一源瓶的进气管为Φ6管。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二源瓶的出气管为Φ8管。
专利摘要本实用新型实施例提供了一种硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，该装置包括第一源瓶，所述第一源瓶内盛装有已利用但未用完的扩散源液；第二源瓶，所述第二源瓶内盛装有未被利用的扩散源液，且所述第二源瓶内的扩散源液与第一源瓶内的扩散源液相同；其中，所述第一源瓶的出气管与所述第二源瓶的进气管相连，所述第一源瓶的进气管与扩散源液气体供给装置相连，所述第二源瓶的出气管与扩散炉相连；且所述第一源瓶的进气管、第一源瓶的出气管、第二源瓶的进气管和第二源瓶的出气管均为耐腐蚀性气管。采用本实用新型实施例所提供的硅片扩散制结用的扩散源液供给装置，能够充分利用更换下来的源瓶内的扩散源液，且成本低，危险性小。
文档编号H01L21/223GK202442111SQ201120574640
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者刘润中, 韩小旭 申请人:英利能源(中国)有限公司