一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置制造方法及图纸

本实用新型专利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；在本实用新型专利技术中，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。太阳能硅片的大规模扩散处理。太阳能硅片的大规模扩散处理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置


[0001]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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]针对现有技术中存在不足，本技术提供了一种用于太阳能硅片快速热扩散的装置。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。
[0005]本技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006]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；
[0007]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；
[0008]所述承载小舟放置在反应腔中。
[0009]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。
[0010]优选地，所述承载小舟内壁上设有至少一圈舟齿。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]优选地，所述硅片为晶硅太阳能硅片，厚度为50～200μm。
[0014]优选地，所述硅片表面有扩散源。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0016]本技术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。
附图说明
[0017]图1为本技术所述承载小舟的结构图。
[0018]图2为本技术所述机台主体的结构图。
[0019]图3为加热灯管垂直布置示意图。
[0020]图4为加热灯管同时具有平行和垂直布置的示意图。
[0021]附图标记：
[0022]1‑
硅片；2
‑
承载小舟；3
‑
舟齿；4
‑
上加热灯管；5
‑
下加热灯管；6
‑
反应腔；7
‑
机台主体。
具体实施方式
[0023]下面结合附图以及具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。
[0024]实施例1：
[0025]如图1～4所示，本技术公开了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7和承载小舟2；所述机台主体1内部的顶部和底部设有多根加热灯管，具体的，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。此外，机台主体7中间设有反应腔6；所述承载小舟2放置在反应腔6中。在实施过程中，多根上加热灯管4和多根下加热灯管5可以布置为如图2和3所示的单层，也可以布置为如图4所示的双层，双层布置时两层灯管呈垂直分布。所述上加热灯管4和下加热灯管5的布置选择层数相同，当选择单层布置时，上加热灯管4和下加热灯管5的排列呈平行或垂直分布。
[0026]如图1～4所示，所述承载小舟2内壁上设有至少一圈舟齿3，所述舟齿3的厚度为0.5～5mm，舟齿3宽度为硅片尺寸的1/2～1/20。所述承载小舟2内部水平放置至少一个硅片1，硅片1与硅片1之间的间距为1～6mm，所述硅片1放置在舟齿3上。
[0027]在实施过程中，所述承载小舟2中硅片1的数量为1～50片；所述承载小舟2的材料包括但不限于多晶硅片、单晶硅片、非晶碳化硅薄片、以多晶硅片或单晶硅片为基底镀碳化硅膜层、以氧化硅为基底镀碳化硅或非晶硅膜层、以氧化铝为基底镀碳化硅或非晶硅膜层、以石墨片为基底镀碳化硅或非晶硅膜层、以不锈钢为基底镀碳化硅或非晶硅膜层等。所述硅片1为晶硅太阳能硅片，厚度为50～200μm，硅片1表面有扩散源，形成扩散源的方式包括管式沉积、离子体增强化学的气相沉积法(PECVD)、常压化学气相沉积法(APCVD)、涂覆、喷
淋等。
[0028]实施例2：
[0029]将太阳能P型硅片水平放置于承载小舟2内，共放置10片，其中所述太阳能P型硅片采用管式沉积法在其上下表面分别沉积磷源，硅片厚度170μm；所述承载小舟2的材料为石墨基底，双面镀碳化硅层，碳化硅厚度0.1μm，舟齿3厚度为2.5mm，宽度为硅片尺寸的1/3，舟齿间距为d1＝1.5mm。然后，将承载小舟2放置于反应腔6中，开启上加热灯管4和下加热灯管5进行加热，在氧气氛围下升温至870℃保持25s，完成扩散，扩散方阻125
±
10Ω/
□
。
[0030]实施例3：
[0031]将太阳能N型硅片水平放置于承载小舟2内，共放置5片，其中所述太阳能N型硅片采用管式沉积法在其表面单面沉积硼源，硅片厚度150μm；所述承载小舟2的材料为单晶硅片，舟齿3厚度为1.5mm，宽度为硅片尺寸的1/2，舟齿间距为d1＝1.2mm。然后，将承载小舟2放置于反应腔6中，开启上加热灯管4和下加热灯管5进行加热，在氩气和氧气的混气氛围下升温至10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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)；所述机台主体(7)内部的顶部和底部设有多根加热灯管，机台主体(7)中间设有反应腔(6)；所述承载小舟(2)放置在反应腔(6)中。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤佳丽，杨立功，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：