本实用新型专利技术提供了一种硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，用于在硅片上形成P-N结或高低结；包括加热光源和具有温度调节功能的背面温控装置，加热光源设置在背面温控装置的正上方。采用本实用新型专利技术的装置实现太阳电池扩散制结过程，相对于常规的高温热扩散工艺，工艺时间短、扩散层参数可控，可避免硅片因长时高温引起的热损伤，并且大幅提高了太阳电池性能，降低了生产成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及太阳电池，特别涉及一种硅太阳电池片的光致热扩散制结装置。
技术介绍
晶体硅太阳电池P-N结的制备是太阳电池的核心工艺。目前，晶体硅太阳电池产业化制备P-N结的工艺路线是采用扩散炉高温热扩散的方式，在含有掺杂剂的气氛中将硅片加热至700°C以上，经过15 30分钟以上的高温过程，使掺杂剂扩散至硅片表层，形成所需浓度和深度的P-N结。产业化晶体硅太阳电池P-N结的制备方式是一个长时高温过程，一方面该过程能耗高、时间长，严重影响生产成本和生产效率；另一方面，高温会带来硅片的热损伤，硅片出炉时内外的巨大温差产生热应力，易使硅片内形成隐裂，在后续工艺过程中导致碎片。此外，高效晶体硅太阳电池的制备过程往往需要经过两次或多次高温过程，工艺流程复杂，过程难于控制，且生产成本高。
技术实现思路
本技术的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种硅太阳电池片的光致热扩散制结装置。为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案一种硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，用于在硅片上形成P-N结或高低结；包括加热光源和具有温度调节功能的背面温控装置，加热光源设置在背面温控装置的正上方。所述的加热光源为大功率短波氙灯，可瞬时将温度升至700 1000°C。采用本本技术的装置用于在硅片上形成P-N结或高低结，是将硅片放置在背面温控装置上，在硅片表面均勻涂覆一层N型浆料或P型浆料，用加热光源照射，使N型浆料或P型浆料在加热光源照射下快速升温，在高温作用下N型浆料或P型浆料中的掺杂剂向硅片表层扩散，形成P-N结或高低结。这种采用光源照射快速升温实现扩散的方式，取代产业化高温长时热扩散工艺。 一方面避免了硅片长时处于高温状态，减少了硅片的热损伤；另一方面可同时实现不同类型掺杂剂或不同浓度掺杂剂的扩散，有助于提高太阳电池的性能，获得高效太阳电池。扩散过程在光照瞬间完成，时间短，能耗低，适合规模化生产。本技术的硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，由于采用了以上技术方案， 使其与现有技术相比，还具有以下的优点和特点1.避免了长时间高温扩散过程带来的热损伤，降低了能耗、节省了工艺时间。2.扩散层参数易于调节，有助于实现浅结扩散，增大了太阳电池的短波响应。3.可同时使用不同掺杂剂浓度或掺杂类型的浆料，一步实现发射极或背场的制备过程。4.简化了硼背场和选择性发射极制备工艺流程，减少了掩蔽和高温过程。5.太阳电池的性能获得大幅提高。附图说明图1为本技术硅太阳电池片的光致热扩散制结装置的结构示意图；图2为采用本技术的装置制作的单面结的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。参见图1，本技术的硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，用于在硅片上形成 P-N结或高低结；包括加热光源1和具有温度调节功能的背面温控装置4，加热光源1设置在背面温控装置4的正上方。本技术中的加热光源1采用大功率短波光源，如氙灯，可瞬时将温度升至 700 1000°C。采用本技术的硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，用于在硅片上形成P-N 结或高低结；是将P型硅片3(或N型硅片)放置在具有温度调节功能的背面温控装置4上。 背面温控装置4通过对硅片3背面(即非扩散面)的温度控制，对整片硅片起到辅助升温的作用。根据实际情况，可预先将硅片升高到一定温度，以提高扩散速率。在P型硅片表面均勻涂抹一层具有一定厚度和浓度的N型浆料2。通过传送装置(图1中未示出)将硅片送至加热光源(大功率短波氙灯)1的正下方，开启光源。N型浆料经光线照射后迅速升温至700 1000°C，并将温度传递给硅片表层。瞬时温升为浆料中的N型掺杂剂提供了足够的驱动力，使其扩散至硅片表层，形成如图加所示的P-N结。可采用相同的方法，在P型硅片表面均勻涂抹一层具有一定厚度和浓度的P型浆料，获得如图2b所示的P-P结。该P-P结作为太阳电池的背场，可改善太阳电池的开路电压，提高太阳电池转换效率。同样地，对于N型硅片，在其表面涂上P型浆料或N型浆料，即可获得如图2c所示的N-P结或如图2d所示的N-N结。权利要求1.一种硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，用于在硅片上形成P-N结或高低结；其特征在于包括加热光源和具有温度调节功能的背面温控装置，加热光源设置在背面温控装置的正上方。2.如权利要求1所述的硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，其特征在于所述的加热光源为大功率短波氙灯。专利摘要本技术提供了一种硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，用于在硅片上形成P-N结或高低结；包括加热光源和具有温度调节功能的背面温控装置，加热光源设置在背面温控装置的正上方。采用本技术的装置实现太阳电池扩散制结过程，相对于常规的高温热扩散工艺，工艺时间短、扩散层参数可控，可避免硅片因长时高温引起的热损伤，并且大幅提高了太阳电池性能，降低了生产成本。文档编号H01L31/18GK201985146SQ20102069601公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日专利技术者柳翠, 袁晓 申请人:柳翠, 袁晓本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种硅太阳电池片的光致热扩散制结装置，用于在硅片上形成Ｐ－Ｎ结或高低结；其特征在于：包括加热光源和具有温度调节功能的背面温控装置，加热光源设置在背面温控装置的正上方。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓，柳翠，
申请(专利权)人：袁晓，柳翠，
类型：实用新型
国别省市：31
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