本發(fā)明涉及光伏相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是指一種堆疊式高溫退火工藝。
背景技術(shù)：
：在硅太陽能電池中，轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)最成熟是單晶硅太陽能電池。單晶硅電池因?yàn)楦哔|(zhì)量的單晶硅材料和先進(jìn)的加工處理工藝，其表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。其中，擴(kuò)散是晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)過程的關(guān)鍵工序之一，它是將P型硅片在擴(kuò)散后表面變成N型，從而形成P-N結(jié)，硅片由此才具有光伏效應(yīng)。擴(kuò)散需要使用一種硅片承截裝置將硅片放置在該裝置上，然后再將裝有硅片的硅片承載裝置放置在碳化槳上送入擴(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行集中擴(kuò)散，石英因其材料純度高、耐高溫、耐酸、耐堿而成為制作這種承載裝置材料的首選，用石英材料做成的硅片承載裝置稱為石英舟。一個(gè)合格的石英舟造價(jià)很高，用石英制品的硅片承載裝置存在易碎的缺點(diǎn)。目前普遍使用的石英舟由四根水平擋桿和四根豎直桿圍合成的框架結(jié)構(gòu)，在四根水平擋桿上開設(shè)有硅片卡槽，硅片間隔地插在硅片槽中，四根豎直桿即為整個(gè)石英舟的四個(gè)支撐腳，石英舟的支撐腳所承受的壓強(qiáng)過大，很容易損壞，導(dǎo)致整個(gè)石英舟使用壽命不長(zhǎng)。同時(shí)，石英舟上的兩個(gè)把手會(huì)因?yàn)榻?jīng)常在放置硅片時(shí)引入污染物，以致擴(kuò)散時(shí)污染物參雜到硅片內(nèi)，使得生產(chǎn)出來的電池片出現(xiàn)色差。傳統(tǒng)帶有熱氧化工藝的晶硅電池制作流程為：制絨→磷擴(kuò)散→刻蝕→熱氧化→PECVD鍍膜→印刷燒結(jié)，其熱氧化采用石英舟插片的方式，每張硅片間距2.38-4.76mm，硅片與空氣直接接觸，表面容易受污染，生產(chǎn)出來的電池片容易出現(xiàn)色差及EL下的黑斑等不良情況。另外，石英舟在用于高溫退火工藝上，存在著操作復(fù)雜、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、在裝卸片過程中，還容易出現(xiàn)崩邊、隱裂、碎片等問題，影響電池片質(zhì)量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種操作簡(jiǎn)單且保證電池片質(zhì)量的堆疊式高溫退火工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種堆疊式高溫退火工藝，具體操作步驟如下：(1)將刻蝕后的硅片以100-150片/疊的方式疊放整齊，放入退火用的石英片架中；(2)用石英蓋板蓋在石英片架的硅片上并壓好硅片，將石英片架送入高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐中；(3)將高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐的爐管升溫并穩(wěn)定至在650-850℃，進(jìn)行退火，保溫時(shí)間10-30min，通入20000sccm的氮?dú)猓?4)降溫出爐：將高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐的爐管降溫至600-700℃，保溫時(shí)間600s，出爐。本發(fā)明用堆疊式高溫退火工藝的方法替代傳統(tǒng)的石英舟插片式的熱氧化方法，將刻蝕后硅片以100-150片/疊的方式進(jìn)行堆疊，堆疊后的硅片表面與空氣隔離，使得硅片表面不會(huì)受到污染，從而生產(chǎn)出來的電池片也不會(huì)出現(xiàn)色差及EL下的黑斑等不良情況，有效的解決了熱氧化工藝存在的問題；采用上述高溫退火工藝具有操作簡(jiǎn)單、耗費(fèi)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在裝卸片過程中，不容易出現(xiàn)崩邊、隱裂、碎片等問題，保證了電池片的質(zhì)量。作為優(yōu)選，在步驟(1)和步驟(2)中，所述的石英片架包括石英底板、石英擋板和若干石英細(xì)桿，所述石英細(xì)桿的一部分置于石英底板的左右兩側(cè)邊上，所述石英細(xì)桿的另一部分置于石英擋板上，所述的石英擋板置于石英底板的前后兩側(cè)邊上。石英片架由石英底板、石英細(xì)桿和石英擋板構(gòu)成一個(gè)立體區(qū)域，該立體區(qū)域用于放置堆疊硅片，這樣設(shè)計(jì)使得對(duì)硅片的操作簡(jiǎn)單，易于量產(chǎn)化，同時(shí)產(chǎn)量高，電池片效率提升幅度大，且可以有效的降低硅片在裝、卸舟過程中出現(xiàn)的崩邊、掉角、隱裂、碎片等問題，減少了裝卸舟時(shí)間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量及合格率。作為優(yōu)選，所述石英底板的左右兩側(cè)邊上設(shè)有四根石英細(xì)桿，其中石英底板的左側(cè)邊上有兩根石英細(xì)桿，石英底板的右側(cè)邊上有兩根石英細(xì)桿，石英底板上左右兩側(cè)邊的石英細(xì)桿左右對(duì)稱分布。通過左右對(duì)稱的石英細(xì)桿分布，能夠便于定位放置于石英片架上的硅片，使得整個(gè)堆疊在一起的硅片整齊劃一，提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及合格率。作為優(yōu)選，所述石英底板上左右兩側(cè)邊的兩根石英細(xì)桿上端外側(cè)面上均設(shè)有小石英管，所述的小石英管與石英細(xì)桿之間采用焊接連接。小石英管的設(shè)計(jì)是用于外部舟叉叉入到小石英管內(nèi)，并通過小石英管來移動(dòng)石英片架，減少了外部污染物對(duì)石英片架的影響。作為優(yōu)選，所述石英底板的形狀為正方形，所述的石英擋板上設(shè)有至少一根石英細(xì)桿，其中石英底板上前后兩側(cè)邊的石英擋板前后對(duì)稱分布。通過石英擋板的設(shè)計(jì)是為了限定硅片的放置位置，而石英細(xì)桿的設(shè)計(jì)，是為了能夠與石英蓋板進(jìn)行匹配定位。作為優(yōu)選，所述石英底板的前后兩側(cè)邊中間處均設(shè)有出片槽，所述石英底板的底部四周設(shè)有支撐腳。降低了石英底板的磨損，提高了該裝置的使用壽命。作為優(yōu)選，所述的石英底板上設(shè)有若干鏤空窗，所述的鏤空窗均勻分布在石英底板上。通過鏤空窗的設(shè)計(jì)，能夠方便高溫退火爐對(duì)石英片架中的硅片進(jìn)行高溫退回處理。作為優(yōu)選，所述的石英蓋板包括蓋板本體和石英蓋頂，所述蓋板本體的形狀與石英底板的形狀相一致，所述蓋板本體的四周邊緣上設(shè)有與石英細(xì)桿相對(duì)應(yīng)的凹槽，所述的石英蓋頂置于蓋板本體的中心處。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。本發(fā)明的有益效果是：堆疊后的硅片表面與空氣隔離，有效的解決了熱氧化工藝存在的問題，操作簡(jiǎn)單，耗費(fèi)時(shí)間短，易于量產(chǎn)化，同時(shí)產(chǎn)量高，電池片效率提升幅度大，且可以有效的降低硅片在裝、卸舟過程中出現(xiàn)的崩邊、掉角、隱裂、碎片等問題，減少了裝卸舟時(shí)間，提高了電池片的質(zhì)量及合格率。附圖說明圖1是石英片架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是石英蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1.石英底板，2.鏤空窗，3.石英細(xì)桿，4.支撐腳，5.小石英管，6.出片槽，7.石英擋板，8.蓋板本體，9.石英蓋頂，10.凹槽。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。一種堆疊式高溫退火工藝，具體操作步驟如下：(1)將刻蝕后的硅片以100-150片/疊的方式疊放整齊，放入退火用的石英片架中；(2)用石英蓋板蓋在石英片架的硅片上并壓好硅片，將石英片架送入高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐中；(3)將高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐的爐管升溫并穩(wěn)定至在650-850℃，進(jìn)行退火，保溫時(shí)間10-30min，通入20000sccm的氮?dú)猓?4)降溫出爐：將高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐的爐管降溫至600-700℃，保溫時(shí)間600s，出爐。其中：如圖1、圖2所示，石英片架包括石英底板1、石英擋板7和若干石英細(xì)桿3，石英細(xì)桿3的一部分置于石英底板1的左右兩側(cè)邊上，石英細(xì)桿3的另一部分置于石英擋板7上，石英擋板7置于石英底板1的前后兩側(cè)邊上。石英底板1的左右兩側(cè)邊上設(shè)有四根石英細(xì)桿3，其中石英底板1的左側(cè)邊上有兩根石英細(xì)桿3，石英底板1的右側(cè)邊上有兩根石英細(xì)桿3，石英底板1上左右兩側(cè)邊的石英細(xì)桿3左右對(duì)稱分布。石英底板1上左右兩側(cè)邊的兩根石英細(xì)桿3上端外側(cè)面上均設(shè)有小石英管5，小石英管5與石英細(xì)桿3之間采用焊接連接。石英底板1的形狀為正方形，石英擋板7上設(shè)有至少一根石英細(xì)桿3，其中石英底板1上前后兩側(cè)邊的石英擋板7前后對(duì)稱分布。石英底板1的前后兩側(cè)邊中間處均設(shè)有出片槽6，石英底板1的底部四周設(shè)有支撐腳4。石英底板1上設(shè)有若干鏤空窗2，鏤空窗2均勻分布在石英底板1上。如圖3所示，石英蓋板包括蓋板本體8和石英蓋頂9，蓋板本體8的形狀與石英底板1的形狀相一致，蓋板本體8的四周邊緣上設(shè)有與石英細(xì)桿3相對(duì)應(yīng)的凹槽10，石英蓋頂9置于蓋板本體8的中心處。實(shí)施例1：(1)將刻蝕后的M2單晶硅片以100片/疊的方式疊放整齊，放入退火用的石英片架中；(2)用石英蓋板蓋在石英片架的硅片上并壓好硅片，將石英片架送入高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐中；(3)將高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐的爐管升溫并穩(wěn)定至在650℃，進(jìn)行退火，保溫時(shí)間20min，通入20000sccm的氮?dú)猓?4)降溫出爐：將高溫?cái)U(kuò)散/氧化爐的爐管降溫至600℃，保溫時(shí)間600s，出爐。冷卻后，測(cè)試方阻大小。同時(shí)，采用傳統(tǒng)的高溫退火工藝對(duì)刻蝕后的M2單晶硅片進(jìn)行處理，冷卻后，測(cè)試方阻大小。電池片電性能參數(shù)對(duì)比如下表1所示。表1電池片電性能參數(shù)對(duì)比表工藝UocIscRsRshFFNCell片源傳統(tǒng)退火0.64369.4430.0022138.780.3119.98％杞縣M2堆疊退火0.64819.4890.0024135.679.9520.12％杞縣M2采用本裝置的硅片堆疊式高溫退火工藝，Uoc提升特別明顯，如表1所示，電池片Uoc提升達(dá)到4.5mV，電池片轉(zhuǎn)換效率提升0.14％。當(dāng)前第1頁1 2 3