專利名稱：太陽能電池管式爐擴散工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池的生產工藝技術領域，尤其是一種太陽能電池管式爐擴散工藝。
背景技術：
太陽能是一種輻射能，它必須借助于能量轉換器才能變換為電能。這個把太陽能 (或其他光能)轉換為電能的能量轉換器，就叫做太陽能電池。P-N結是晶體硅太陽能電池的核心部分，沒有P-N結，便不能產生光電流，也就不能成為太陽能電池。在太陽能電池的制造中，基片通常為P型摻雜，為了形成P-N結，磷常被用來作為太陽能電池的N型摻雜物。 它的擴散是通過高溫過程來實現的，一般有兩種形式管式爐和帶式爐(帶式爐的金屬網帶通常會帶來金屬污染)。管式爐主要用于氣相擴散，通常使氮氣通入裝有液態P0C13(20 30°C )的石英瓶內，將POCl3攜帶入反應室，典型的工藝溫度為880°C，也可用于固相擴散，這種方式可以在硅片的兩面和邊緣生成P-N結；管式爐的反應環境比較干凈，無金屬污染，也可以在一批次中處理多個硅片。管式擴散爐因其采用大量潔凈的石英器件以及密閉的擴散環境使其擴散的硅片可以更加均勻和穩定。圖I圖2圖3所示是太陽能電池管式擴散爐的結構示意圖，管式擴散爐的擴散過程包括進舟送片過程，在這個過程中，石英器件之間相互碰撞容易導致石英器件受力，此外送片過程中會有冷氣流隨之進入石英爐管內，降低爐管內的溫度，所以需要大量的時間來使爐管內溫度升到設定溫度。送片速度快會導致碰撞的加劇，而速度慢會增加工藝時間，影響產能。另外，在使用過程中爐管口附近會生成偏磷酸，一種在高溫下粘度低而在低溫下粘度高的物質。它在石英器件之間以及石英器件和碳化硅槳之間沉積使它們相互粘附在一起。這導致了石英器件相互移動時受力不均從而破損。

發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服目前工藝生產的缺點，本發明提供一種太陽能電池管式爐擴散工藝，采用這種擴散工藝后，減少了工藝的時間，降低了石英器件的破損率。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是所述的太陽能電池管式爐包括石英爐管、石英爐門、碳化硅槳以及驅動碳化硅槳移動的驅動裝置，碳化硅槳上放置石英舟，石英舟內裝載待擴散處理的硅片，具有如下步驟①、開始進舟驅動裝置啟動，舟速以300-500毫米/分鐘帶動硅片進入石英爐管中，在石英爐門離石英爐管管口 0-10厘米的地方停止并開始加熱石英爐管；②、停止進舟驅動裝置停止，停止1-30分鐘使偏磷酸升溫從而降低粘度；③、慢速進舟驅動裝置啟動，舟速50-300毫米/分鐘繼續前進直到石英爐門完全關閉；
④、石英爐管內加熱升溫至擴散工藝溫度；⑤、向石英爐管內通入工藝氣體開始擴散，工藝氣體為氮氣通入裝有液態 P0C13(20 30°C )的石英瓶內，將POCl3攜帶入石英爐管；⑥、達到擴散工藝時間后，停止通入工藝氣體；⑦、反向出舟驅動裝置啟動，舟速300-500毫米/分鐘取出硅片，完成擴散。本發明的有益效果是，本發明的太陽能電池管式爐擴散工藝在第一步快速進舟所耗時間短，石英器件在較快速度下避免了相互碰撞，所以減小了石英器件破損的幾率；第二步停止后石英爐門處于石英爐管管口附近，此處溫度較高，可以加熱偏磷酸，使其粘度降低。石英器件相互移動時不存在因受力不均帶來的破損；另外，這個時間內可以按照關閉狀態時的升溫速率正常升溫，不影響總的工藝時間；與現有的工藝相比節約了工藝時間，減少石英器件的破損率；第三步慢速進舟使石英器件之間碰撞時獲得較小的動能轉換，可以減小破損幾率，從而減小石英爐管向后移動的幾率。工藝使用半年以來石英器件的破損率下降為原來的10%，石英爐門關閉不嚴造成的不良品率下降為原來的5%。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是本發明中采用的太陽能電池管式爐的結構示意圖；圖2是圖I的局部放大圖；圖3是圖2的A-A剖視圖。圖中1.石英爐門，2.石英爐管，3.石英桿，4.石英套管，5.碳化硅槳，6.彈簧。
具體實施例方式現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。圖I圖2圖3是本發明采用的太陽能電池管式擴散爐，太陽能電池管式爐包括石英爐管2、石英爐門I、碳化硅槳5以及驅動碳化硅槳5移動的驅動裝置，碳化硅槳5上放置石英舟，石英舟內裝載待擴散處理的硅片，具有如下步驟①、開始進舟驅動裝置啟動，舟速以300-500毫米/分鐘帶動硅片進入石英爐管 2中，在石英爐門I離石英爐管2管口 0-10厘米的地方停止并開始加熱石英爐管2 ；②、停止進舟驅動裝置停止，停止1-30分鐘使偏磷酸升溫從而降低粘度；③、慢速進舟驅動裝置啟動，舟速50-300毫米/分鐘繼續前進直到石英爐門(I) 完全關閉；④、石英爐管2內加熱升溫至擴散工藝溫度；⑤、向石英爐管2內通入工藝氣體開始擴散；⑥、達到擴散工藝時間后，停止通入工藝氣體；⑦、反向出舟驅動裝置啟動，舟速300-500毫米/分鐘取出硅片，完成擴散。以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
權利要求
1.一種太陽能電池管式爐擴散工藝，所述的太陽能電池管式爐包括石英爐管(2)、石英爐門(I)、碳化硅槳(5)以及驅動碳化硅槳(5)移動的驅動裝置，碳化硅槳(5)上放置石英舟，石英舟內裝載待擴散處理的硅片，其特征在于具有如下步驟①、開始進舟驅動裝置啟動，舟速以300-500毫米/分鐘帶動硅片進入石英爐管(2) 中，在石英爐門(I)離石英爐管(2)管口 0-10厘米的地方停止并開始加熱石英爐管(2);②、停止進舟驅動裝置停止，停止1-30分鐘使偏磷酸升溫從而降低粘度；③、慢速進舟驅動裝置啟動，舟速50-300毫米/分鐘繼續前進直到石英爐門(I)完全關閉；④、石英爐管(2)內加熱升溫至擴散工藝溫度；⑤、向石英爐管(2)內通入工藝氣體開始擴散；⑥、達到擴散工藝時間后，停止通入工藝氣體；⑦、反向出舟驅動裝置啟動，舟速300-500毫米/分鐘取出硅片，完成擴散。
全文摘要
本發明涉及一種太陽能電池管式爐擴散工藝，步驟如下①開始進舟舟速以300-500毫米/分鐘放入硅片，在石英爐門離石英爐管管口0-10cm的地方停止并開始加熱石英爐管；②停止進舟停止1-30分鐘；③慢速進舟舟速50-300毫米/分鐘繼續前進直到爐門完全關閉；④石英爐管內加熱升溫至擴散工藝溫度；⑤向石英爐管內通入工藝氣體開始擴散；⑥達到擴散工藝時間后，停止通入工藝氣體；⑦反正出舟舟速300-500毫米/分鐘取出硅片，完成擴散。本發明在第一步快速進舟所耗時間短，石英器件在較快速度下避免了相互碰撞；第二步停止后爐門處于石英爐管管口附近，此處溫度較高，可以加熱偏磷酸，使其粘度降低。
文檔編號H01L31/18GK102610696SQ20121007910
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優先權日2012年3月22日
發明者陳瓊 申請人:常州億晶光電科技有限公司