光伏擴散技術(shù)基礎(chǔ)

1、：生產(chǎn)電池片的工藝一般要經(jīng)過硅片檢測、表面制絨、擴散制結(jié)、去磷硅玻璃、等離子刻蝕、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、快速燒結(jié)和檢測分裝等主要步驟。擴散制造PN結(jié)是太陽電池生產(chǎn)最基本也是最關(guān)鍵的工序。因為正是PN結(jié)的形成，才使電子和空穴在流動后不再回到原處，這樣就形成了電流，用導(dǎo)線將電流引出，就是直流電。擴散的質(zhì)量對于太陽能電池的性能有重要影響。一、擴散的基本概念高溫下，單晶固體中會產(chǎn)生空位和填隙原子之類的點缺陷。當存在主原子或雜質(zhì)原子的濃度梯度時，

2、點缺陷會影響原子的運動。在固體中的擴散能夠被看成為擴散物質(zhì)借助于空位或自身填隙在晶格中的原子運動。圖1所示為晶格常數(shù)為a的簡化二維晶體結(jié)構(gòu)中的原子擴散模型?？招膱A表示占據(jù)低溫晶格位置的主原子，實心圓既表示主原子也表示雜質(zhì)原子。在高溫情況下，晶格原子在其平衡晶格位置附近振動。當某一晶格原子偶然地獲得足夠的能量而離開晶格位置，成為一個填隙原子，同時產(chǎn)生一個空位。當鄰近的原子向空位遷移時，這種機理稱為空位擴散。假如填隙原子從一處移向另一處而并

3、不站據(jù)晶格位置，則稱為填隙擴散。一個比主原子小的原子通常做填隙式運動。填隙原子擴散所需的激活能比那些按空位機理擴散的原子所需的激活能要低。摻雜原子獲得能量后，通過占據(jù)主原子的位置發(fā)生的擴散，稱為替位式擴散。圖1空位擴散機制圖2填隙擴散機制圖3替位擴散機制二擴散制PN結(jié)擴散方法擴散方法擴散前或停產(chǎn)一段時間以后恢復(fù)生產(chǎn)時，須使石英管在950攝氏度通源飽和1小時以上。裝片——戴好防護口罩和干凈的塑料手套，將清洗甩干的硅片從傳遞窗口取出，放在潔

4、凈臺上。用吸筆依次將硅片從硅片盒中取出，插入石英舟。送片——用舟將裝滿硅片的石英舟放在碳化硅臂漿上，保證平穩(wěn)，緩緩放入擴散爐。回溫——打開氧氣，等待石英管升溫至設(shè)定溫度。擴散——打開小氮氣，以設(shè)定流量通小氮氣（攜源）進行擴散。擴散結(jié)束后，關(guān)閉小氮氣和氧氣，將石英舟緩緩?fù)酥翣t口，降溫以后，用舟叉從臂漿上取下石英舟。并立即放上新的石英舟，進行下一輪擴散。如沒有待擴散的硅片，將臂漿推入擴散爐，盡量縮短臂漿暴露在空氣中的時間。等待硅片冷卻后，將

5、硅片從石英舟上卸下并放置在硅片盒中，放入傳遞窗。三擴散條件的選擇在半導(dǎo)體生產(chǎn)中，影響擴散層質(zhì)量的因素很多。而這些因素之間又都存在著相互影響關(guān)系。因此，只有全面地正確分析各種因素的作用和相互影響，才能使所選擇的工藝條件真正達到預(yù)期的目的。不過，擴散條件的選擇，主要是雜質(zhì)源、擴散溫度和擴散時間三個方面。選擇這些條件應(yīng)遵循以下原則：a.能否達到結(jié)構(gòu)參數(shù)及質(zhì)量要求；b.能否易于控制，均勻性和重復(fù)是否好；c.對操作人員及環(huán)境有無毒害；d.有無好的