晶体硅太阳电池扩散气氛场均匀性研究
时间：11-13
来源：EDN
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扩散炉恒温区的有限性与生产产量的最大化是矛盾关联的。在生产中，需要在恒温区最大限度地放置扩散硅片，保证恒温区温度的精度和稳定性。因配置悬臂式装载系统的扩散炉炉口对温度的干扰最大，可将废气管口尽可能地靠近炉门，同时也能改善靠近炉口方向硅片反应区域气氛场的均匀性。因此，分别调整废气排放位置并进行试验对比。
从表4可看出，废气排放口离恒温区越远，即离炉口越近，炉口的方阻片内／片间均匀性改善越好，但废气排放的同时也有大量热能的排放，在排放口区域聚集的热能较多，因考虑到炉门的低温(一般为小于200℃)要求，在一定程度上又限制了排放口到炉门的距离不能太近。所以，生产中废气排放口的较佳位置是在一个两向平衡距离范围内。
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2．4 排风量大小对炉口均匀性的影响
当进入扩散炉石英管内的工艺气体总流量一定时，排风量大小的设定直接影响扩散炉内的气氛场压强变化，而气氛场压强又与炉内工艺气体的浓度相关联．从而影响扩散的均匀性，尤其是炉口的均匀性。
通过表5分析炉口片内极差大的具体原因，得到极差大主要是由硅片下半部分方块电阻大造成的，而这下半部分又与排气口最近，故采取调小排气阀开度，增加炉内压强，间接地增加工艺气体反应时间，从而改善炉口片内均匀性和片间均匀性。对于稳定生产而言，炉内压强的最佳值是在一定范围内的，这就要求工艺反应气体流量与废气排放量需保持一个整体平衡。
3 结束语
晶体硅太阳电池的主要工艺制作过程包括制绒、扩散、刻蚀、镀膜、印刷、烧结等，每道工序的相关控制参数都直接或间接地与电池电性能参数相关联。对于扩散工序而言，扩散的均匀性直接体现在硅片形成的P-N结结深差异性上，均匀性好反映出结深差异性小，反之亦然。
而不同的P-N结结深其烧结条件不一样。从另一方面，同样的烧结条件生产应用于扩散均匀性好的在制电池片，其欧姆接触性能、填充因子等电性能参数一致性好，最终体现在太阳电池的转换效率一致性的可控性。用实验方法分析影响晶体硅太阳电池扩散均匀性的气氛场因素及其工艺调节优化改善方法，在工艺调试过程中需要注意这些气氛场因素是相互关联影响的，一般先优化改善均流板的均匀分流设计和废气排放位置因素，再综合工艺气体流量、排气量等其他相关因素系统调整炉内压强平衡。通过扩散均匀性的优化调节。可以很好地改善太阳电池的填充因子FF、并联电阻Rsh、串联电阻Rs和开路电压Ucc等电性能，从而降低电池的制造成本。
编辑：博子
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