专利名称：太阳能电池管式炉扩散工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池的生产工艺技术领域，尤其是一种太阳能电池管式炉扩散工艺。
背景技术：
太阳能是一种辐射能，它必须借助于能量转换器才能变换为电能。这个把太阳能 (或其他光能)转换为电能的能量转换器，就叫做太阳能电池。P-N结是晶体硅太阳能电池的核心部分，没有P-N结，便不能产生光电流，也就不能成为太阳能电池。在太阳能电池的制造中，基片通常为P型掺杂，为了形成P-N结，磷常被用来作为太阳能电池的N型掺杂物。 它的扩散是通过高温过程来实现的，一般有两种形式管式炉和带式炉(带式炉的金属网带通常会带来金属污染)。管式炉主要用于气相扩散，通常使氮气通入装有液态P0C13(20 30°C )的石英瓶内，将POCl3携带入反应室，典型的工艺温度为880°C，也可用于固相扩散，这种方式可以在硅片的两面和边缘生成P-N结；管式炉的反应环境比较干净，无金属污染，也可以在一批次中处理多个硅片。管式扩散炉因其采用大量洁净的石英器件以及密闭的扩散环境使其扩散的硅片可以更加均匀和稳定。图I图2图3所示是太阳能电池管式扩散炉的结构示意图，管式扩散炉的扩散过程包括进舟送片过程，在这个过程中，石英器件之间相互碰撞容易导致石英器件受力，此外送片过程中会有冷气流随之进入石英炉管内，降低炉管内的温度，所以需要大量的时间来使炉管内温度升到设定温度。送片速度快会导致碰撞的加剧，而速度慢会增加工艺时间，影响产能。另外，在使用过程中炉管口附近会生成偏磷酸，一种在高温下粘度低而在低温下粘度高的物质。它在石英器件之间以及石英器件和碳化硅桨之间沉积使它们相互粘附在一起。这导致了石英器件相互移动时受力不均从而破损。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服目前工艺生产的缺点，本发明提供一种太阳能电池管式炉扩散工艺，采用这种扩散工艺后，减少了工艺的时间，降低了石英器件的破损率。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是所述的太阳能电池管式炉包括石英炉管、石英炉门、碳化硅桨以及驱动碳化硅桨移动的驱动装置，碳化硅桨上放置石英舟，石英舟内装载待扩散处理的硅片，具有如下步骤①、开始进舟驱动装置启动，舟速以300-500毫米/分钟带动硅片进入石英炉管中，在石英炉门离石英炉管管口 0-10厘米的地方停止并开始加热石英炉管；②、停止进舟驱动装置停止，停止1-30分钟使偏磷酸升温从而降低粘度；③、慢速进舟驱动装置启动，舟速50-300毫米/分钟继续前进直到石英炉门完全关闭；
④、石英炉管内加热升温至扩散工艺温度；⑤、向石英炉管内通入工艺气体开始扩散，工艺气体为氮气通入装有液态 P0C13(20 30°C )的石英瓶内，将POCl3携带入石英炉管；⑥、达到扩散工艺时间后，停止通入工艺气体；⑦、反向出舟驱动装置启动，舟速300-500毫米/分钟取出硅片，完成扩散。本发明的有益效果是，本发明的太阳能电池管式炉扩散工艺在第一步快速进舟所耗时间短，石英器件在较快速度下避免了相互碰撞，所以减小了石英器件破损的几率；第二步停止后石英炉门处于石英炉管管口附近，此处温度较高，可以加热偏磷酸，使其粘度降低。石英器件相互移动时不存在因受力不均带来的破损；另外，这个时间内可以按照关闭状态时的升温速率正常升温，不影响总的工艺时间；与现有的工艺相比节约了工艺时间，减少石英器件的破损率；第三步慢速进舟使石英器件之间碰撞时获得较小的动能转换，可以减小破损几率，从而减小石英炉管向后移动的几率。工艺使用半年以来石英器件的破损率下降为原来的10%，石英炉门关闭不严造成的不良品率下降为原来的5%。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I是本发明中采用的太阳能电池管式炉的结构示意图；图2是图I的局部放大图；图3是图2的A-A剖视图。图中1.石英炉门，2.石英炉管，3.石英杆，4.石英套管，5.碳化硅桨，6.弹簧。
具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。图I图2图3是本发明采用的太阳能电池管式扩散炉，太阳能电池管式炉包括石英炉管2、石英炉门I、碳化硅桨5以及驱动碳化硅桨5移动的驱动装置，碳化硅桨5上放置石英舟，石英舟内装载待扩散处理的硅片，具有如下步骤①、开始进舟驱动装置启动，舟速以300-500毫米/分钟带动硅片进入石英炉管 2中，在石英炉门I离石英炉管2管口 0-10厘米的地方停止并开始加热石英炉管2 ；②、停止进舟驱动装置停止，停止1-30分钟使偏磷酸升温从而降低粘度；③、慢速进舟驱动装置启动，舟速50-300毫米/分钟继续前进直到石英炉门(I) 完全关闭；④、石英炉管2内加热升温至扩散工艺温度；⑤、向石英炉管2内通入工艺气体开始扩散；⑥、达到扩散工艺时间后，停止通入工艺气体；⑦、反向出舟驱动装置启动，舟速300-500毫米/分钟取出硅片，完成扩散。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种太阳能电池管式炉扩散工艺，所述的太阳能电池管式炉包括石英炉管(2)、石英炉门(I)、碳化硅桨(5)以及驱动碳化硅桨(5)移动的驱动装置，碳化硅桨(5)上放置石英舟，石英舟内装载待扩散处理的硅片，其特征在于具有如下步骤①、开始进舟驱动装置启动，舟速以300-500毫米/分钟带动硅片进入石英炉管(2) 中，在石英炉门(I)离石英炉管(2)管口 0-10厘米的地方停止并开始加热石英炉管(2);②、停止进舟驱动装置停止，停止1-30分钟使偏磷酸升温从而降低粘度；③、慢速进舟驱动装置启动，舟速50-300毫米/分钟继续前进直到石英炉门(I)完全关闭；④、石英炉管(2)内加热升温至扩散工艺温度；⑤、向石英炉管(2)内通入工艺气体开始扩散；⑥、达到扩散工艺时间后，停止通入工艺气体；⑦、反向出舟驱动装置启动，舟速300-500毫米/分钟取出硅片，完成扩散。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池管式炉扩散工艺，步骤如下①开始进舟舟速以300-500毫米/分钟放入硅片，在石英炉门离石英炉管管口0-10cm的地方停止并开始加热石英炉管；②停止进舟停止1-30分钟；③慢速进舟舟速50-300毫米/分钟继续前进直到炉门完全关闭；④石英炉管内加热升温至扩散工艺温度；⑤向石英炉管内通入工艺气体开始扩散；⑥达到扩散工艺时间后，停止通入工艺气体；⑦反正出舟舟速300-500毫米/分钟取出硅片，完成扩散。本发明在第一步快速进舟所耗时间短，石英器件在较快速度下避免了相互碰撞；第二步停止后炉门处于石英炉管管口附近，此处温度较高，可以加热偏磷酸，使其粘度降低。
文档编号H01L31/18GK102610696SQ20121007910
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者陈琼 申请人:常州亿晶光电科技有限公司