專利名稱：硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽電池，特別涉及一種硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置。
背景技術(shù)：
晶體硅太陽電池P-N結(jié)的制備是太陽電池的核心工藝。目前，晶體硅太陽電池產(chǎn)業(yè)化制備P-N結(jié)的工藝路線是采用擴(kuò)散爐高溫?zé)釘U(kuò)散的方式，在含有摻雜劑的氣氛中將硅片加熱至700°C以上，經(jīng)過15 30分鐘以上的高溫過程，使摻雜劑擴(kuò)散至硅片表層，形成所需濃度和深度的P-N結(jié)。產(chǎn)業(yè)化晶體硅太陽電池P-N結(jié)的制備方式是一個(gè)長時(shí)高溫過程，一方面該過程能耗高、時(shí)間長，嚴(yán)重影響生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率；另一方面，高溫會(huì)帶來硅片的熱損傷，硅片出爐時(shí)內(nèi)外的巨大溫差產(chǎn)生熱應(yīng)力，易使硅片內(nèi)形成隱裂，在后續(xù)工藝過程中導(dǎo)致碎片。此外，高效晶體硅太陽電池的制備過程往往需要經(jīng)過兩次或多次高溫過程，工藝流程復(fù)雜，過程難于控制，且生產(chǎn)成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置，用于在硅片上形成P-N結(jié)或高低結(jié)；包括加熱光源和具有溫度調(diào)節(jié)功能的背面溫控裝置，加熱光源設(shè)置在背面溫控裝置的正上方。所述的加熱光源為大功率短波氙燈，可瞬時(shí)將溫度升至700 1000°C。采用本本實(shí)用新型的裝置用于在硅片上形成P-N結(jié)或高低結(jié)，是將硅片放置在背面溫控裝置上，在硅片表面均勻涂覆一層N型漿料或P型漿料，用加熱光源照射，使N型漿料或P型漿料在加熱光源照射下快速升溫，在高溫作用下N型漿料或P型漿料中的摻雜劑向硅片表層擴(kuò)散，形成P-N結(jié)或高低結(jié)。這種采用光源照射快速升溫實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散的方式，取代產(chǎn)業(yè)化高溫長時(shí)熱擴(kuò)散工藝。 一方面避免了硅片長時(shí)處于高溫狀態(tài)，減少了硅片的熱損傷；另一方面可同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同類型摻雜劑或不同濃度摻雜劑的擴(kuò)散，有助于提高太陽電池的性能，獲得高效太陽電池。擴(kuò)散過程在光照瞬間完成，時(shí)間短，能耗低，適合規(guī)?；a(chǎn)。本實(shí)用新型的硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置，由于采用了以上技術(shù)方案， 使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，還具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1.避免了長時(shí)間高溫?cái)U(kuò)散過程帶來的熱損傷，降低了能耗、節(jié)省了工藝時(shí)間。2.擴(kuò)散層參數(shù)易于調(diào)節(jié)，有助于實(shí)現(xiàn)淺結(jié)擴(kuò)散，增大了太陽電池的短波響應(yīng)。3.可同時(shí)使用不同摻雜劑濃度或摻雜類型的漿料，一步實(shí)現(xiàn)發(fā)射極或背場的制備過程。4.簡化了硼背場和選擇性發(fā)射極制備工藝流程，減少了掩蔽和高溫過程。[0014]5.太陽電池的性能獲得大幅提高。
圖1為本實(shí)用新型硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用本實(shí)用新型的裝置制作的單面結(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。參見圖1，本實(shí)用新型的硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置，用于在硅片上形成 P-N結(jié)或高低結(jié)；包括加熱光源1和具有溫度調(diào)節(jié)功能的背面溫控裝置4，加熱光源1設(shè)置在背面溫控裝置4的正上方。本實(shí)用新型中的加熱光源1采用大功率短波光源，如氙燈，可瞬時(shí)將溫度升至 700 1000°C。采用本實(shí)用新型的硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置，用于在硅片上形成P-N 結(jié)或高低結(jié)；是將P型硅片3(或N型硅片)放置在具有溫度調(diào)節(jié)功能的背面溫控裝置4上。 背面溫控裝置4通過對(duì)硅片3背面(即非擴(kuò)散面)的溫度控制，對(duì)整片硅片起到輔助升溫的作用。根據(jù)實(shí)際情況，可預(yù)先將硅片升高到一定溫度，以提高擴(kuò)散速率。在P型硅片表面均勻涂抹一層具有一定厚度和濃度的N型漿料2。通過傳送裝置(圖1中未示出)將硅片送至加熱光源(大功率短波氙燈)1的正下方，開啟光源。N型漿料經(jīng)光線照射后迅速升溫至700 1000°C，并將溫度傳遞給硅片表層。瞬時(shí)溫升為漿料中的N型摻雜劑提供了足夠的驅(qū)動(dòng)力，使其擴(kuò)散至硅片表層，形成如圖加所示的P-N結(jié)?？刹捎孟嗤姆椒ǎ赑型硅片表面均勻涂抹一層具有一定厚度和濃度的P型漿料，獲得如圖2b所示的P-P結(jié)。該P(yáng)-P結(jié)作為太陽電池的背場，可改善太陽電池的開路電壓，提高太陽電池轉(zhuǎn)換效率。同樣地，對(duì)于N型硅片，在其表面涂上P型漿料或N型漿料，即可獲得如圖2c所示的N-P結(jié)或如圖2d所示的N-N結(jié)。
權(quán)利要求1.一種硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置，用于在硅片上形成P-N結(jié)或高低結(jié)；其特征在于包括加熱光源和具有溫度調(diào)節(jié)功能的背面溫控裝置，加熱光源設(shè)置在背面溫控裝置的正上方。
2.如權(quán)利要求1所述的硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置，其特征在于所述的加熱光源為大功率短波氙燈。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種硅太陽電池片的光致熱擴(kuò)散制結(jié)裝置，用于在硅片上形成P-N結(jié)或高低結(jié)；包括加熱光源和具有溫度調(diào)節(jié)功能的背面溫控裝置，加熱光源設(shè)置在背面溫控裝置的正上方。采用本實(shí)用新型的裝置實(shí)現(xiàn)太陽電池?cái)U(kuò)散制結(jié)過程，相對(duì)于常規(guī)的高溫?zé)釘U(kuò)散工藝，工藝時(shí)間短、擴(kuò)散層參數(shù)可控，可避免硅片因長時(shí)高溫引起的熱損傷，并且大幅提高了太陽電池性能，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L31/18GK201985146SQ20102069601
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者柳翠, 袁曉 申請(qǐng)人:柳翠, 袁曉