一種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣的結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于石英舟上端的上隔板、設(shè)置于石英舟下端的下隔板、用于通入反應(yīng)氣的進(jìn)氣管、排出反應(yīng)后氣體的抽排管，上隔板上均勻設(shè)置有進(jìn)氣孔，下隔板上均勻設(shè)置有出氣孔，進(jìn)氣管一端通入反應(yīng)氣，進(jìn)氣管的另一端位于上隔板的上端，抽排管的一端位于下隔板的下端，抽排管的另一端接入硼擴(kuò)散爐的主抽排管；本實(shí)用新型采用在石英舟上下兩側(cè)放置隔板，為反應(yīng)氣設(shè)置有引導(dǎo)的預(yù)定路徑，使反應(yīng)氣均勻分布于硅片的中間流道內(nèi)，形成均勻擴(kuò)散，有效解決了工藝過(guò)程中反應(yīng)氣擴(kuò)散不均勻的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣的結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及晶硅電池的擴(kuò)散工藝設(shè)備，具體是一種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣 的結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前主流的晶硅電池都是采用P型硅片作為基底，通過(guò)磷擴(kuò)散制備PN結(jié)，背面印 刷鋁漿燒結(jié)形成鋁背場(chǎng)。但是，由于P型晶硅襯底中的硼與氧的結(jié)合導(dǎo)致光致衰減，所以 會(huì)導(dǎo)致P型硅電池在長(zhǎng)時(shí)間使用后電池效率有15?25%的衰減。隨后就改用N型晶硅代 替P型晶硅作為基底以解決上述問(wèn)題，并且由于N型硅有較長(zhǎng)的少子壽命，在諸如全背接觸 電池等高效電池結(jié)構(gòu)上有很大的發(fā)展?jié)摿?，利用N型硅襯底制備電池需要硼擴(kuò)散來(lái)制備PN 結(jié)。為了降低成本，未來(lái)制備電池的硅片厚度將越來(lái)越薄，當(dāng)前主流電池結(jié)構(gòu)中鋁背場(chǎng)由于 在熱處理中鋁與硅的熱膨脹系數(shù)相差較大，所以制備鋁背場(chǎng)后電池會(huì)出現(xiàn)翹曲的情況，在 硅襯底很薄的情況下制備鋁背場(chǎng)將會(huì)導(dǎo)致硅片開(kāi)裂，合格率降低，而利用硼擴(kuò)散形成背場(chǎng) 的方法不會(huì)造成硅片的彎曲，同時(shí)由于硼在硅中的固溶度遠(yuǎn)大于鋁在硅中的固溶度，因而 硼背場(chǎng)比鋁背場(chǎng)更加有效，更加有利于電池效率的提升。因而用硼擴(kuò)散作為P型電池背場(chǎng) 提升效率以及利用N型電池來(lái)進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率將是未來(lái)一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，上 述兩種電池技術(shù)都不可避免地要使用硼擴(kuò)散技術(shù)。
[0003] 太陽(yáng)能電池工業(yè)化生產(chǎn)中硼擴(kuò)散常采用三溴化硼液態(tài)源管式擴(kuò)散工藝，通常擴(kuò)散 溫度在900°C到1100°C之間，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)擴(kuò)散反應(yīng)產(chǎn)物B 203是液態(tài)，因而硼擴(kuò)散的均 勻性遠(yuǎn)不如磷擴(kuò)散的均勻性，同時(shí)此過(guò)程會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物BSG (硼硅玻璃)，BSG會(huì)附著在石英 爐管、石英爐門和石英舟表面，影響擴(kuò)散效果，從而影響晶硅電池的制作工藝，傳統(tǒng)擴(kuò)散爐 的石英爐管、石英爐門和石英舟的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。因而，經(jīng)濟(jì)合理地解決硼擴(kuò)散均勻性 問(wèn)題對(duì)于高效、低成本太陽(yáng)能電池的制備有重要意義。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的是要提供一種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是在石 英舟的上下兩側(cè)分別放置隔板，隔板上均勻分布著孔隙，分別作為進(jìn)氣孔和出氣孔，引導(dǎo)反 應(yīng)氣通過(guò)預(yù)定的路徑進(jìn)入反應(yīng)爐中。每片硅片中間流道的流動(dòng)阻力相等，反應(yīng)氣會(huì)均勻擴(kuò) 散到所有硅片中間的流道。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0006] -種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣的結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括石英管、石英舟、石英爐 門、設(shè)置于石英舟上端的上隔板、設(shè)置于石英舟下端的下隔板；用于通入反應(yīng)氣的進(jìn)氣管、 排出反應(yīng)后氣體的抽排管，上隔板上均勻設(shè)置有進(jìn)氣孔，下隔板上均勻設(shè)置有出氣孔，進(jìn)氣 管一端通入反應(yīng)氣，進(jìn)氣管的另一端位于上隔板的上端，抽排管的一端位于下隔板的下端， 抽排管的另一端接入硼擴(kuò)散爐的主抽排管。
[0007] 所述上下隔板都可用石英材料制成。
[0008] 本實(shí)用新型的工作原理如下：
[0009] 在硼擴(kuò)散工藝反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)氣通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入到上隔板上端，通過(guò)進(jìn)氣孔均 勻分散進(jìn)入到反應(yīng)爐中，每片硅片中間流道的流動(dòng)阻力相等，這樣反應(yīng)氣會(huì)均勻擴(kuò)散到所 有硅片中間的流道，反應(yīng)完成后，反應(yīng)后的氣體通過(guò)出氣孔均勻地排到下隔板下端，然后經(jīng) 抽排管排到主抽排管排出，從而解決反應(yīng)氣擴(kuò)散不均勻的問(wèn)題。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果如下：
[0011] 本實(shí)用新型采用在石英舟上下兩側(cè)放置隔板，為反應(yīng)氣設(shè)置有引導(dǎo)的預(yù)定路徑， 使反應(yīng)氣均勻分布于硅片的中間流道內(nèi)，形成均勻擴(kuò)散，有效解決了工藝過(guò)程中反應(yīng)氣擴(kuò) 散不均勻的問(wèn)題；這種既經(jīng)濟(jì)又精確的方法大大提高了產(chǎn)品合格率，對(duì)高效、低成本太陽(yáng)能 電池的制備有重要意義。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為傳統(tǒng)擴(kuò)散爐的石英爐管、石英爐門和石英舟的結(jié)構(gòu)示意圖
[0013] 圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0014] 其中，附圖標(biāo)記為：1.石英管；2.石英爐門；3.石英爐門上的鋼外套，便于石英 爐門與爐門開(kāi)啟控制臂的機(jī)械連接；4.抽排管；5.進(jìn)氣管；6.硅片；7.石英舟；8.上隔 板；9.進(jìn)氣孔；10.下隔板；11.出氣孔。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 如圖2所示，一種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣的結(jié)構(gòu)，包括石英管1、石英舟7、石英 爐門2、設(shè)置于石英舟7上端的上隔板8、設(shè)置于石英舟7下端的下隔板10,石英爐門2與 爐門開(kāi)啟控制臂通過(guò)鋼外套3連接；用于通入反應(yīng)氣的進(jìn)氣管5、排出反應(yīng)后氣體的抽排管 4,上隔板8上均勻設(shè)置有進(jìn)氣孔9,下隔板10上均勻設(shè)置有出氣孔11，進(jìn)氣管5 -端通入 反應(yīng)氣，進(jìn)氣管5的另一端位于上隔板8的上端，抽排管4的一端位于下隔板10的下端，抽 排管4的另一端接入硼擴(kuò)散爐的主抽排管。
[0016] 所述上隔板8和下隔板10都可用石英材料制成。
[0017] 本實(shí)用新型的工作原理如下：
[0018] 在硼擴(kuò)散工藝反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)氣通過(guò)進(jìn)氣管5進(jìn)入到上隔板8上端，通過(guò)進(jìn)氣孔 9均勻分散進(jìn)入到反應(yīng)爐中，每片硅片6中間流道的流動(dòng)阻力相等，這樣反應(yīng)氣會(huì)均勻擴(kuò)散 到所有硅片6中間的流道，反應(yīng)完成后，反應(yīng)后的氣體通過(guò)出氣孔11均勻地排到下隔板10 下端，然后經(jīng)抽排管4排到主排管排出，從而解決反應(yīng)氣擴(kuò)散不均勻的問(wèn)題。
【權(quán)利要求】
1. 一種均勻擴(kuò)散硼擴(kuò)散爐反應(yīng)氣的結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括石英管（1)、石英舟（7)、石 英爐門（2)、設(shè)置于石英舟（7)上端的上隔板（8)、設(shè)置于石英舟（7)下端的下隔板（10)、用 于通入反應(yīng)氣的進(jìn)氣管（5)、排出反應(yīng)后氣體的抽排管（4)，上隔板（8)上均勻設(shè)置有進(jìn)氣 孔（9)，下隔板（10)上均勻設(shè)置有出氣孔（11)，進(jìn)氣管（5)-端通入反應(yīng)氣，進(jìn)氣管（5)的 另一端位于上隔板（8)的上端，抽排管（4)的一端位于下隔板（10)的下端，抽排管（4)的另 一端接入硼擴(kuò)散爐的主抽排管。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK203871351SQ201420251814
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】李陽(yáng), 曹立勇, 張中偉, 張?chǎng)? 申請(qǐng)人:中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司