專利名稱：一種太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池制造領(lǐng)域，涉及一種太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池片制造工藝中的核心環(huán)節(jié)是擴(kuò)散工藝。一般采用摻硼的P型硅片作為基底材料，擴(kuò)散工藝中采用的是POCl3液態(tài)源，放置在石英管中被加熱到800 950°C，五價的磷原子擴(kuò)散至基底形成η區(qū)，從而形成PN結(jié)。擴(kuò)散工藝步驟主要分為將硅片置于石英舟上、將石英舟推入擴(kuò)散爐中、通入氧氣、通入POCl3氣體、擴(kuò)散制備ρ-η結(jié)、電機(jī)帶動槳提升石英舟、石英舟載著制好PN結(jié)的硅片退出擴(kuò)散爐等步驟。其中，現(xiàn)有的石英舟載著制好PN 結(jié)的硅片退出擴(kuò)散爐的工藝流程為當(dāng)電機(jī)帶動槳提升石英舟到高位后，電機(jī)以勻速退舟出爐，行程為1700 3100mm，退舟出爐速率為800mm/min，這樣石英舟以勻速載著硅片從擴(kuò)散爐爐內(nèi)、從爐內(nèi)向爐外和在爐外運(yùn)行，其不但運(yùn)行時間長，且從爐內(nèi)向爐外階段運(yùn)行的速度快，硅片在短時間內(nèi)經(jīng)歷從800 950°C高溫到室溫的過程，高、低溫的突變會使硅片中殘余熱應(yīng)力，造成不必要的彎曲或碎裂。如果采用降低速率的勻速出爐方法就會減小了設(shè)備的產(chǎn)能，提高了硅片的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，采用該方法使載著硅片的石英舟從爐內(nèi)向爐外階段運(yùn)行時的速度慢，硅片從高溫處緩慢進(jìn)入室溫處，高、低溫變化慢，減少了硅片中殘余的熱應(yīng)力。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，對完成擴(kuò)散制備ρ-η結(jié)后的硅片出爐，其包括以下步驟(1)電機(jī)帶動槳提升載有硅片的石英舟到高位；(2)電機(jī)以700 1200mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟在擴(kuò)散爐內(nèi)運(yùn)行，行程為600 800_ ；(3)電機(jī)以300 600mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟在擴(kuò)散爐內(nèi)向爐體外運(yùn)行，行程為1000 1500mm ；(4)電機(jī)以700 1200mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟在爐體外運(yùn)行，行程為 600 1300mm。上述所述的步驟O)中電機(jī)的速率為800 1000mm/min，行程為600 700mm。上述所述的步驟(3)中電機(jī)的速率為500 600mm/min，行程為1000 1400mm。上述所述的步驟中電機(jī)的速率為800 1000mm/min，行程為600 700mm。本發(fā)明的退舟出爐方法將原來的勻速出爐方法改為三種速率出爐方法，首先是石英舟在擴(kuò)散爐爐體內(nèi)運(yùn)行，石英舟以快速運(yùn)行的方式勻速出爐，由于硅片所處的環(huán)境溫度沒有變化，所以，石英舟可以快速運(yùn)行，以節(jié)省運(yùn)行時間；當(dāng)石英舟出高溫爐時，硅片經(jīng)歷從800 950°C的高溫到室溫的過程，環(huán)境溫差較大，容易造成熱損傷并與空氣中雜質(zhì)接觸污染硅片，所以石英舟以慢速出爐；當(dāng)石英舟完全出爐后，硅片所處環(huán)境溫度恒定，所以石英舟快速運(yùn)行恢復(fù)到初始位置，以節(jié)省運(yùn)行時間?？傊?，本發(fā)明使載著硅片的石英舟從爐內(nèi)向爐外階段運(yùn)行時的速度慢，硅片從高溫處緩慢進(jìn)入室溫處，高、低溫變化慢，減少了硅片中殘余的熱應(yīng)力，避免了硅片中殘余的熱應(yīng)力致使硅片彎曲或碎裂的現(xiàn)象的發(fā)生。


圖1為電機(jī)提升石英舟到高位，等待石英舟出擴(kuò)散爐的示意圖；圖2為石英舟頭部區(qū)域接近管口位置的示意圖；圖3為石英舟尾部區(qū)域接近擴(kuò)散爐出口位置的示意圖；圖4為石英舟出擴(kuò)散爐后回到初始位置的示意圖。其中1為電機(jī)，2為石英管，3為石英舟，4為槳。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實施例1 本實施例的退舟出爐方法，對完成擴(kuò)散制備p-n結(jié)后的硅片出爐，其包括以下步驟(1)電機(jī)1帶動槳4提升載有硅片的石英舟3到高位；如圖1所示。(2)電機(jī)1以700mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟3在擴(kuò)散爐內(nèi)運(yùn)行，行程為 600mm，直至石英舟3頭部區(qū)域接近管口位置，如圖2所示。(3)電機(jī)1以300mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟3在擴(kuò)散爐內(nèi)向爐體外運(yùn)行，行程為1000mm，直至石英舟3尾部區(qū)域接近擴(kuò)散爐出口位置，如圖3所示。(4)電機(jī)1以1200mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟3在爐體外運(yùn)行，行程為 1300mm,直至石英舟3出擴(kuò)散爐后回到初始位置，如圖4所示。圖中2為石英管。20片單晶125*125硅片按照800mm/min的勻速出爐和實施例1中所述的出爐方法對比擴(kuò)散前后硅片翹曲度和彎曲度的變化見表1 表1單晶125硅片翹曲度和彎曲度在擴(kuò)散前后的變化
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，對完成擴(kuò)散制備p-n結(jié)后的硅片出爐，其包括步驟(1)電機(jī)帶動槳提升載有硅片的石英舟到高位；其特征在于其還包括以下步驟(2)電機(jī)以700 1200mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟在擴(kuò)散爐內(nèi)運(yùn)行，行程為 600 800mm ；(3)電機(jī)以300 600mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟在擴(kuò)散爐內(nèi)向爐體外運(yùn)行， 行程為1000 1500mm ；(4)電機(jī)以700 1200mm/min的速率帶著載有硅片的石英舟在爐體外運(yùn)行，行程為 600 1300mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，其特征在于所述的步驟(2)中電機(jī)的速率為800 1000mm/min，行程為600 700mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，其特征在于所述的步驟(3)中電機(jī)的速率為500 600mm/min，行程為1000 1400mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，其特征在于所述的步驟(4)中電機(jī)的速率為800 1000mm/min，行程為600 700mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，其特征在于所述的步驟中電機(jī)的速率為800 1000mm/min，行程為600 700mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池片擴(kuò)散工藝中的退舟出爐方法，其包括以下步驟(1)電機(jī)帶動槳提升石英舟到高位；(2)電機(jī)以700～1200mm/min的速率帶著石英舟在擴(kuò)散爐內(nèi)運(yùn)行，行程為600～800mm；(3)電機(jī)以300～600mm/min的速率帶著石英舟在擴(kuò)散爐內(nèi)向爐體外運(yùn)行，行程為1000～1500mm；(4)電機(jī)以700～1200mm/min的速率帶著石英舟在爐體外運(yùn)行，行程為600～1300mm。本發(fā)明使載著硅片的石英舟從爐內(nèi)向爐外運(yùn)行時的速度慢，硅片從高溫處緩慢進(jìn)入室溫處，高、低溫變化慢，減少了硅片中殘余的熱應(yīng)力，避免了硅片中殘余的熱應(yīng)力致使硅片彎曲或碎裂的現(xiàn)象的發(fā)生。
文檔編號C30B31/06GK102299204SQ20111025174
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者劉玉海, 勵旭東, 張東, 楊建國, 許穎 申請人:巨力新能源股份有限公司