專利名稱：一種硅太陽電池p－n結的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種硅太陽電池P-N結的制作方法。
一般硅太陽電池P-N結的制作方法是將涂有摻雜物源的硅片單片放入擴散爐中燒結，比如在鏈式爐中，是將硅片具有摻雜物源的一面向上，單片水平放置在輸送帶上；而在管式爐中是將硅片插設在一框架上的卡槽中，通過氣體攜帶摻雜物源進行擴散。其存在的問題是1、由于爐內氣流不均勻，會造成擴散結表面電阻不均勻。2、如果爐內不干凈，會造成對硅片的污染。3、由于是單片燒結，為了保證電池的各項指標，對硅片表面涂敷的摻雜物源的均勻度要求很高。4、由于是單片燒結，生產效率較低。
針對上述問題，本發明的目的是提供一種表面電阻均勻、生產效率高的硅太陽電池P-N結的制作方法。
為實現上述目的，本發明采取以下設計一種硅太陽電池P-N結的制作方法，它包括以下步驟首先在硅片的一面涂上摻雜物源材料，并對此涂層進行干燥處理，以使硅片的一面形成有源面，另一面為無源面，然后將硅片放入擴散爐中焙燒，其特征在于將所述硅片每兩片為一組，且將所述兩硅片的所述有源面相對放置在同一固定裝置中。
所述固定裝置中的所述硅片為一組或一組以上。
所述有源面相對的兩硅片之間的間隙可以大于零。
所述無源面相對的兩硅片之間的間隙可以為零。
所述固定裝置可以是一容器。
下面結合附圖對本發明進行詳細的描述。


圖1是本發明一組硅片在框架上放置的示意2是本發明多組硅片在框架上的放置示意3是本發明多組硅片在容器中的放置示意4是本發明的另一實施例本發明是一種制作太陽能電池P-N結的方法，它包括以下步驟1、在制有絨面或無絨面的硅片1表面噴涂(或絲印，或旋轉滴涂)一層摻雜物源材料，對涂層進行干燥處理后，硅片1表面即攜帶有摻雜物源，該表面即是硅片的有源面2，其背面則為硅片的無源面3。
2、將兩硅片為一組，將一組硅片的兩有源面2相對，豎直放置在一框架4的硅片卡槽5中(如圖1所示)。
3、將放置有硅片的框架4放入管式擴散爐中焙燒，使摻雜物源擴散入硅片形成太陽電池所需要的P-N結。
上述實施例中，也可以將一組硅片1水平放置在一容器6中(如圖2所示)，然后將容器6放置在輸送帶上，送入鏈式擴散爐中焙燒。
上述各實施例中，設置在作為固定裝置的框架4或容器5中的硅片1可以是兩硅片為一組的多組。如果是將多組硅片插設在框架4上時(如圖3所示)，可以將同一組中的兩硅片的無源面3分別與其鄰近一組硅片的無源面3貼緊，一起插入同一個卡槽5中。這樣，兩無源面3之間的間隙為零，可以比較好地防止爐中摻雜物源對無源面的污染。
如果是將多組硅片水平放置在容器6中時(如圖2所示)，可以將多組硅片1，按兩兩有源面2相對疊放在一起。這時從宏觀上講，各硅片之間似乎沒有間隙，但是由于硅片表面制有絨面或涂有摻雜物源，其表面是凹凸不平的，因此硅片之間在微觀上是具有間隙的，其可以滿足擴散摻雜物源的要求。也可以在兩有源面2之間設置隔擋，以使兩有源面之間在宏觀上具有一定的間隙。另外為了保證容器最頂部一片硅片的無源面不被爐內環境污染，可以在容器6頂部加設一個蓋子7。
本發明由于將兩硅片的有源面相對放置，其具有以下優點1、高溫焙燒時，涂敷在硅片表面的摻雜物源一方面向其所依附的硅片內部擴散，另一方面從硅片表面向外揮發，揮發出的摻雜物源由于另一硅片的阻擋，在有源面相對的兩硅片之間可形成含量高摻雜物濃度的氣氛環境，而擴散出的摻雜物源又可以被擴散回相對的兩硅片的內部，由于兩硅片的有源面彼此距離較近，高濃度的氣氛可以對外界環境形成屏蔽作用，從而有效地克服擴散爐內不良因素的影響，使硅片形成表面電阻均勻性非常好的擴散結，并使擴散工藝穩定性和重復性明顯改善，對大規模生產具有重要的意義。
2、即使在硅片表面涂敷的摻雜物源涂層不均勻的情況下，也可以通過高濃度的氣氛環境得到彌補，從而可以降低對摻雜物源涂層均勻度的要求。同時由于在源面相對的兩硅片之間可以形成較高摻雜物濃度的氣氛環境，那么摻雜物濃度較低的源材料即可滿足下一道工序-焙燒擴散的要求，因此可以節省摻雜物源材料。
3、由于將多組硅片疊放在一起焙燒時，同一組兩硅片的有源面是相對放置，那么相鄰兩組之間的硅片的兩無源面也是相對放置，這樣可以使硅片背面在擴散過程中較少地被摻雜物源污染，尤其是在無源面之間的間隙為零時，可以保證硅片背面不被污染，使太陽電池的光電轉換效果顯著提高。
4、由于高濃度的氣氛可以對外界環境形成屏蔽作用，因此可以最大程度地利用摻雜物，控制有害摻雜物的釋放，減少其對環境的污染。
5、由于采用“面對面”“背對背”的硅片放置方式，不用擔心硅片背面的污染，因此可以將硅片碼放距離拉近，尤其是采用鏈式爐時，可以大幅度提高生產效率，節省能耗。
6、由于在鏈式爐中實用容器作為固定硅片的裝置，當多組硅片同時擴散時，碼放容易，同時可以保證各硅片之間相對位置不發生變動，還可以防止外界環境的污染。
另外，由于兩硅片之間摻雜物源高濃度氣氛環境的存在，可以嘗試將一組兩硅片1中的一硅片1’不涂敷摻雜物源，即該片兩面均為無源面3(如圖4所示)，而完全由另一硅片1表面的涂敷的摻雜物源擴散作用而形成P-N結。
本發明對大規模生產有重要意義，不但節約能源，而且使產品的重復性，一致性好，成品率高。通過實驗表明，由于采用本發明，在其它工藝條件相同的情況下，太陽電池P-N結表面電阻的均勻度可以得到有效的提高，光電轉換效果也顯著提高。
權利要求
1.一種硅太陽電池P-N結的制作方法，它包括以下步驟首先在硅片的一面涂上摻雜物源材料，并對此涂層進行干燥處理，以使硅片的一面形成有源面，另一面為無源面，然后將硅片放入擴散爐中焙燒，其特征在于將所述硅片每兩片為一組，且將所述兩硅片的所述有源面相對放置在同一固定裝置中。
2.如權利要求1所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述固定裝置中的所述硅片為一組以上。
3.如權利要求1或2所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述有源面相對的兩硅片之間的間隙大于零。
4.如權利要求1或2所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述無源面相對的兩硅片之間的間隙為零。
5.如權利要求3所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述無源面相對的兩硅片之間的間隙為零。
6.如權利要求1或2所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述固定裝置為一容器。
7.如權利要求3所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述固定裝置為一容器。
8.如權利要求4所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述固定裝置為一容器。
9.如權利要求5所述的一種硅太陽電池P-N結的制作方法，其特征在于所述固定裝置為一容器。
全文摘要
本發明涉及一種硅太陽電池P－N結的制作方法,它包括以下步驟:首先在硅片的一面涂上摻雜物源材料,并對此涂層進行干燥處理,以使硅片的一面形成有源面,另一面為無源面,然后將硅片放入擴散爐中焙燒,其特征在于:將所述硅片每兩片為一組,且將所述兩硅片的所述有源面相對放置在同一固定裝置中。本發明在其它工藝條件相同的情況下,可以有效地提高太陽電池P－N結表面電阻的均勻度和光電轉換效果,同時可以提高生產效率,節省能源,減少對環境的污染,它可以廣泛用于各種硅太陽電池P－N結的制作中。
文檔編號H01L31/18GK1245978SQ9811754
公開日2000年3月1日 申請日期1998年8月24日 優先權日1998年8月24日
發明者桑識宇, 溫建軍, 莫春東, 趙玉文, 劉正昕 申請人:北京市太陽能研究所