一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置的制作方法

本技术属于光伏，具体涉及一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置。

背景技术：

1、在太阳能电池制造过程中，将硅片放置在高温环境中足够长时间，采用管式扩散、链式扩散等方式在硅片表面形成掺杂层的目的。其中，管式扩散是将硅片插在石英舟上，将石英舟放入高温扩散炉中，通过高温下通入扩散源与硅片发生反应，形成扩散掺杂层。但是，管式扩散需要在高温环境下持续2～3个小时。长时间的高温处理对硅片少子寿命有损害，影响最终电池效率。链式扩散是将硅片置于传动滚轮上，硅片表面涂覆扩散源，再经过高温炉完成扩散形成有效掺杂，链式扩散虽然能有效保护硅片的少子寿命，但是该工艺由于无法避免的高温条件难以在n型硅片上实现。

2、半导体微电子加工工艺中的快速热处理(rapid thermal processing，rtp)提供了另一种思路。rtp是在工作腔中采用热辐射方法将硅片快速升温至1000℃以上，热处理时间通常小于1～2分钟。但是，由于升温速率过快，很容易导致硅片各个区域升温速率不一致，温场分布不均的问题。而硅片在这种情况下，极易产生翘曲、变形，并导致硅片内位错产生和滑移等问题。现有技术中，通过单片精细处理来解决各个区域升温速率不一致的问题，但是，该方式成本极高，不适用于硅片的大规模处理。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置。在本实用新型中，所述用于太阳能硅片快速热扩散的装置通过在太阳能硅片表面形成扩散源，再将硅片水平放置在承载小舟中，利用反应腔中排布的灯管加热，使得太阳能硅片表面温度快速上升至800～1200℃，从而达到快速扩散的目的；所述用于太阳能硅片快速热扩散的装置结构简单，适用于太阳能硅片的大规模扩散处理。

2、本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置，所述装置包括机台主体和承载小舟；

4、所述机台主体内部的顶部和底部设有多根加热灯管，机台主体中间设有反应腔；

5、所述承载小舟放置在反应腔中。

6、优选地，所述机台主体内部的顶部设有多根上加热灯管，机台主体内部的底部设有多根下加热灯管。

7、优选地，所述承载小舟内壁上设有至少一圈舟齿。

8、优选地，所述舟齿的厚度为0.5～5mm，舟齿宽度为硅片尺寸的1/2～1/20。

9、优选地，所述承载小舟内部水平放置至少一片硅片，所述硅片放置在舟齿上。

10、优选地，所述硅片为晶硅太阳能硅片，厚度为50～200μm。

11、优选地，所述硅片表面有扩散源。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

13、本实用新型提供了一种太阳能硅片快速热扩散的装置，所述装置通过预先在晶硅太阳能硅片表面形成扩散源，再将硅片水平放置于承载小舟内，承载小舟内可放置单片或者多片带有扩散源的硅片，然后将承载小舟置于反应腔中，利用反应腔中排布的灯管加热，将硅片表面温度快速上升至800～1200℃，从而达到快速扩散的目的，整个工艺过程不超过5min；所述用于太阳能硅片快速热扩散的装置支持多片同时热处理，弥补了传统rtp设备单片处理的缺陷；所述用于太阳能硅片快速热扩散的装置结构简单，适用于太阳能硅片的大规模扩散处理。

技术特征：

1.一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置，其特征在于，所述装置包括机台主体(7)和承载小舟(2)；

2.根据权利要求1所述的用于太阳能硅片快速热扩散的装置，其特征在于，所述机台主体(7)内部的顶部设有多根上加热灯管(4)，机台主体(7)内部的底部设有多根下加热灯管(5)。

3.根据权利要求1所述的用于太阳能硅片快速热扩散的装置，其特征在于，所述承载小舟(2)内壁上设有至少一圈舟齿(3)。

4.根据权利要求3所述的用于太阳能硅片快速热扩散的装置，其特征在于，所述舟齿(3)的厚度为0.5～5mm，舟齿(3)宽度为硅片(1)尺寸的1/2～1/20。

5.根据权利要求1所述的用于太阳能硅片快速热扩散的装置，其特征在于，所述承载小舟(2)内部水平放置至少一片硅片(1)，所述硅片(1)放置在舟齿上。

6.根据权利要求5所述的用于太阳能硅片快速热扩散的装置，其特征在于，所述硅片(1)为晶硅太阳能硅片，厚度为50～200μm。

7.根据权利要求5所述的用于太阳能硅片快速热扩散的装置，其特征在于，所述硅片(1)表面有扩散源。

技术总结
本技术提供了一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置，属于光伏技术领域；在本技术中，所述用于太阳能硅片快速热扩散的装置通过在太阳能硅片表面形成扩散源，再将硅片水平放置在承载小舟中，利用反应腔中排布的灯管加热，使得太阳能硅片表面温度快速上升至800～1200℃，从而达到快速扩散的目的；所述用于太阳能硅片快速热扩散的装置结构简单，适用于太阳能硅片的大规模扩散处理。

技术研发人员：汤佳丽,杨立功
受保护的技术使用者：常州时创能源股份有限公司
技术研发日：20230120
技术公布日：2024/1/13