太阳能扩散工艺基础原理

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太阳能扩散工艺基础原理要点

如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称作短
路电流,只要光生电流不停止,就会有源源不断的电流通过电路,P-N结起到了一个电源的作用. 这就是太阳能电池的工作原理。
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太阳能电池等效电路
电池片等效电路图
Cell R
S
晶澳太阳能有限公司生产部
理想等效电路图
ISC
RSH
超纯清洗烘干
装舟
装夹传刻蚀
注：蓝色区域为SI工艺过程；除去蓝色区域为正常的扩散车间工艺流程。
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工序流程
一般工艺的生产流程：
晶澳太阳能有限公司生产部
制绒接片
超纯清洗
吸篮
烘干
出炉
进炉扩散
装舟
方阻测试
卸舟
装夹
传刻蚀
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清洗及扩散工艺
清洗工艺
H2O2+HCL DIW(溢流） HF
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太阳能电池工作原理
太阳能电池基本原理
晶澳太阳能有限公司生产部
如图所示,当处于开路的情况下,当光生电流和正向电流相等的时候,则由于电子和空穴分别
流入N区和P区，使N区的费米能级比P区的费米能级高，在这两个费米能级之间,P-N结两端将建立起稳定的电势差Voc(P区为正,N区为负)。
扩散炉—司炉操作
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(十二 (十三 ) ) (十一) 各工序设备及操作规范 (八) 卸舟—人工 (七 ) (四 (四 )) (三 (三 ) )(六)
(十四)
晶澳太阳能有限公司生产部
(
(八)

浅谈太阳能晶硅电池生产过程中的扩散工艺

浅谈太阳能晶硅电池生产过程中的扩散工艺太阳能晶硅电池主要是以单/多晶硅片为原材料，利用光伏效应将太阳能转化为电能。

在电池片的生产过程中，扩散制PN结是最核心的工序。

扩散工艺对电池的性能有着重要影响。

文章从工厂生产的角度，结合工艺及设备使用情况，浅谈扩散工艺的技术特点。

标签：晶硅电池；扩散制结；工艺1 扩散在传统电池生产中的工艺步骤原材料硅片来料检验——清洗制绒——扩散制结——干法刻蚀洗磷（或湿法刻蚀）——PECVD镀膜——丝网印刷——烧结——测试分选——电池片成品包装。

2 扩散的原理及POCl3制PN结物质分子因浓度梯度而进行分子转移是扩散的基本原理；在工厂的晶硅电池生产中，普遍采用热扩散法：即在P型半导体表面掺杂五价磷元素，形成PN结，具体是指以液态POCl3作为扩散源，在高温有氧条件下（>600℃）充分分解反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，利用磷原子（N型）向硅片（P型）内部扩散的方法，改变硅片表面层的导电类型，形成PN结（同时在硅片表面形成一层磷硅玻璃），达到合适的掺杂浓度；当有适当波长的光照射在该PN结上，由于光伏效应而在势垒区两边形成电势，在开路情况下稳定的电势差形成电流。

POCl3→PCL5+P2O5PCL5+O2→P2O5+CL2↑POCl3+O2→P2O5+CL2↑P2O5+Si→SiO2+P↓POCl3液态源扩散具有生产效率较高，制结均匀平整，扩散层表面良好等优点。

3 扩散设备和扩散的具体工艺过程扩散方式有管式和链式之分；目前，国内工厂中普遍采用管式扩散炉（下同）制作电池片的PN结；其主要由控制部分、推舟净化部分、炉体部分、气源部分等组成。

在正常的生产过程中（无需运行饱和工艺），其具体工艺过程为：进舟——低温通氧和大氮——低温通大氮，氧和小氮——高温通大氮，氧和小氮——高温通大氮（恒温）——低温通大氮（冷却）——出舟。

低温通氧即预扩散，可改善方阻的均匀性，减少死层，同时也可以缩短整个工艺时间；扩散过程中对气氛的均匀性要求较高，因此在生产过程中应尽量避免将桨暴露在空气中过长时间；在初次使用或者清洗完成后要运行饱和工艺使扩散环境更加均匀良好。

太阳能电池片扩散工艺

清洗开始时，先开O2，再开TCA；清洗结束后，先关TCA，再关O2。三氯乙烷（C2H3Cl3）高温氧化分解，产生的氯分子与重金属原子化合后被气体带走，达到清洗石英管道的目的。其反应式为： C2H3Cl3 + O2 = Cl2 + H2O + CO2 +…… 当炉温升至预定温度（1050℃）后直接运行 TCA工艺，直至TCA+饱和工艺结束。
POCl3 简介
PClO3极易水解，在潮湿的空气中，因水解产生酸雾，水解生的HCl 溶于源中会使源变成淡黄色，此时须换源。工艺生成物HPO3是一种白色粘滞性液体，对硅片有腐蚀作用，并会使石英舟粘在管道上不易拉出。
磷扩散工艺过程
清洗
扩散
饱和回温装片
关源，退舟
卸片
送片
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方块电阻测量
四探针法原理
检验原理ⅱ
I V
R=F×V/I 四探针可以排成不同的几何形状，最常见的是排成一条直线。探针间距远大于结深时，几何修正因子为4.5325。
关于四探针
用途：测量半导体材料的电阻率。原理：使用四根处于同一水平面上的探针压在所测材料上，1,4探针通电流。2,3探针间产生一定的电压。
扩散方块电阻控制在47-52Ω/□之间。同一炉扩散方块电阻不均匀度≤20%，同一硅片扩散方块电阻不均匀度 ≤10%。表面无明显因偏磷酸滴落或其他原因引起的污染。
清洗
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清洗
化学品：C2H3CL3(三氯乙烷) 特性：无色液体，不溶于水危害性：遇明火、高热能燃烧，并产生剧毒的氯化氢烟雾。急性中毒主要损害中枢神经系统。对皮肤有轻度脱脂和刺激作用。
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饱和
每班生产前，需对石英管进行饱和。炉温升至设定温度时，以设定流量通小N2（携源）和O2，使石英管饱和，20分钟后，关闭小 N2和O2。初次扩散前或停产一段时间以后恢复生产时，需使石英管在950℃通源饱和1小时以上。

扩散原理及基本知识

扩散基本知识一、半导体基本知识太阳电池是用半导体材料硅做成的。

容易导电的是导体，不易导电的是绝缘体，即不像导体那样容易导电又不像绝缘体那样不容易导电的物体叫半导体，譬如：锗、硅、砷化缘等。

世界上的物体都是由原子构成的，从原子排列的形式来看，可以把物体分成2大类，晶体和非晶体。

晶体通常都有特殊的外形，它内部的原子按照一定的规律整齐地排列着；非晶体内部原子排列乱七八糟，没有规则；大多数半导体都是晶体。

半导体材料硅是原子共价晶体，在晶体中，相邻原子之间是以共用电子结合起来的。

硅是第四族元素，硅原子的电子层结构为2、8、4，它的最外层的四个电子是价电子。

因此每个硅原子又分别与相邻的四个原子形成四个共价键，每个共价键都是相邻的两个原子分别提供一个价电子所组成的。

如果硅晶体纯度很高，不含别的杂质元素，而且晶体结构很完美，没有缺陷，这种半导体叫本征半导体，而且是单晶体。

而多晶体是由许多小晶粒聚合起来组成的，每一晶体又由许多原子构成。

原子在每一晶粒中作有规则的整齐排列，各个晶粒中原子的排列方式都是相同的。

但在一块晶体中，各个晶粒的取向（方向）彼此不同，晶粒与晶粒之间并没有按照一定的规则排列，所以总的来看，原子的排列是杂乱无章的，这样的晶体，我们叫它多晶体。

半导体有很特别的性质：导电能力在不同的情况下会有非常大的差别。

光照、温度变化、适当掺杂都会使半导体的导电能力显著增强，尤其利用掺杂的方法可以制造出五花八门的半导体器件。

但掺杂是有选择的，只有加入一定种类和数量的杂质才能符合我们的要求。

我们重点看一下硼和磷这两种杂质元素。

硼是第三族主族元素，硼原子的电子层结构为2、3，由于硼原子的最外电子层只有三个电子，比硅原子缺少一个最外层电子，因此当硼原子的三个最外层价电子与周围最邻近的三个硅原子的价电子结合成共价键时，在与第四个最邻近的硅原子方向留下一个空位。

这个空位叫空穴，它可以接受从邻近硅原子上跳来的电子，形成电子的流动，参与导电。

太阳能电池片扩散工艺

2.2.2扩散制结制结过程是在一块基体材料上生成导电类型不同的扩散层，它和制结前的表面处理均是电池制造过程中的关键工序。

制结方法有热扩散，离子注入，外延，激光及高频电注入法等。

本节主要介绍热扩散法。

扩散是物质分子或原子运动引起的一种自然现象，热扩散制p—n结法为用加热方法使V族杂质掺入P型或Ⅲ族杂质掺入n 型硅。

硅太阳电池中最常用的V族杂质元素为磷，Ⅲ族杂质元素为硼。

硅太阳电池所用的主要热扩散方法有涂布源扩散，液态源扩散，固态源扩散等。

2.2.2.2液态源扩散液态源扩散有三氯氧磷液态源扩散和硼的液态源扩散，它是通过气体携带法将杂质带入扩散炉内实现扩散。

其原理如图3.6：图3.6 三氯氧磷扩散装置示意图对于p型10cm硅片，三氯氧磷扩散过程举例如下：（1）将扩散炉预先升温至扩散温度（850～900C︒）。

先通入大流量的氮气（500～1000ml/min），驱除管道内气体。

如果是新处理的石英管，还应接着通源，即通小流量氮气，（40～100ml/min）和氧气（30～90ml/min），使石英壁吸收饱和。

（2）取出经过表面准备的硅片，装入石英舟，推入恒温区，在大流量氮气（500～1000ml/min）保护下预热5分钟。

（3）调小流量，氮气40～100ml/min、氧气流量30～90ml/min。

通源时间10～15min。

（4）失源，继续通大流量的氮气５min，以赶走残存在管道内的源蒸气。

（5）把石英舟拉至炉口降温５分钟，取出扩散好的硅片，硼液态源扩散时，其扩散装置与三氯氧磷扩散装置相同，但不通氧气。

2.2.2.3固态氮化硼源扩散固态氮化硼扩散通常采用片状氮化硼作源，在氮气保护下进行扩散。

片状氮化硼可用高纯氮化硼棒切割成和硅片大小一样的薄片，也可用粉状氮化硼冲压成片。

扩散前，氮化硼片预先在扩散温度下通氧３０分钟使氮化硼表面的三氧化二硼与硅发生反应，形成硼硅玻璃沉积下在硅表面，硼向硅内部扩散。

扩散温度为９５０～１００0Ｃ︒，扩散时间１５～３０分钟，氮气流量２０００ｍｌ／ｍｉｎ以下，氮气流量较低，可使扩散更为均匀。

光伏leco工艺

一级注册建筑师之建筑设计考前冲刺模拟考试试卷附答案单选题（共20题）1. 以城市广场为中心，以方格网道路系统为骨架的城市布局模式最早出自于( )。

以城市广场为中心，以方格网道路系统为骨架的城市布局模式最早出自于( )。

A.古希腊的希波丹姆(Hippodamns)B.古罗马的维特鲁威(Vitruvius)C.《周礼·考工记》D.19世纪的西特(Camillo Sitte)【答案】 A2. 建筑电讯派（Archigram）建筑师库克（P. Cook）于1964年提出了一种未来城市的方案设想，称为（）。

建筑电讯派（Archigram）建筑师库克（P. Cook）于1964年提出了一种未来城市的方案设想，称为（）。

A.海上城市B.海底城市C.插入式城市D.仿生城市【答案】 C3. 当同一色彩面积增大时，在感觉上有什么变化？（）当同一色彩面积增大时，在感觉上有什么变化？（）A.彩度减弱、明度升高B.彩度减弱、明度降低C.彩度增强、明度升高D.彩度增强、明度降低【答案】 C4. “可持续发展”的概念是何时正式提出的？（）“可持续发展”的概念是何时正式提出的？（）A.1972年联合国人类环境研讨会B.1976年世界人居大会C.1978年世界环境与发展大会D.1989年世界环境与发展大会【答案】 C5. 下列属于历史文化遗产的属性是（）。

下列属于历史文化遗产的属性是（）。

A.可持续发展B.不可利用C.可循环利用D.不可再生【答案】 D6. 电影院观众厅顶棚和地面应选用哪件燃烧性能等级的装饰材料？( )电影院观众厅顶棚和地面应选用哪件燃烧性能等级的装饰材料？( )A.不低于A1级、不低于B1级B.不低于B1级，不低于B2级C.A级、不低于B1级D.A级、不低于B2级【答案】 C7. 对于一般城市建设地区的多层建筑，下列哪条需要计入建筑控制高度？( ) 对于一般城市建设地区的多层建筑，下列哪条需要计入建筑控制高度？( )A.局部突出屋面的楼梯间B.局部突出屋面的电梯机房C.突出屋面的塔楼D.局部突出屋面的烟囱【答案】 C8. 关于12层及12层以上的高层住宅楼设置电梯的规定，下列哪条为正确？( )关于12层及12层以上的高层住宅楼设置电梯的规定，下列哪条为正确？( )A.塔式住宅可设1台，条式住宅不少于2台B.12～15层可设1台，15层以上不少于2台C.每幢楼不应少于2台D.至少1台，楼层面积800㎡以上者设2台【答案】 C9. 在汽车库内设附属用房，下列哪条是允许的？( )在汽车库内设附属用房，下列哪条是允许的？( )A.地上车库内设置未分隔的充电间B.地下车库内设置一个未分隔的修理车位C.汽车库内设置了加油机及汽油罐D.Ⅱ类汽车库内设置耐火等级不低于二级的消防器材间【答案】 D10. 高层办公楼多采用板式，而超高层办公楼多采用塔式，造成这种差异的主要原因是( )。

光伏扩散工序

光伏扩散工序光伏扩散工序是太阳能电池制造过程中的重要环节之一，它涉及到将掺杂材料引入硅片中，形成p-n结构，从而使硅片具备光电转换功能。

本文将从光伏扩散工序的原理、流程及相关技术等方面进行介绍。

一、光伏扩散工序的原理光伏扩散工序是通过在硅片表面形成掺杂层，使之成为具有p-n结构的半导体材料。

在太阳能电池中，通常是通过在n型硅片表面扩散p型材料，形成p-n结构。

扩散过程中，掺杂材料会与硅原子发生化学反应，从而将掺杂材料的离子引入硅片晶格，改变硅片的导电性质。

1. 清洗：首先需要对硅片进行清洗，以去除表面的污染物和氧化层，保证后续工序的顺利进行。

2. 涂覆：将掺杂材料制成溶液或浆料，通过涂覆技术将其均匀地涂覆在硅片表面。

3. 干燥：将涂覆的硅片进行干燥，以去除涂覆过程中的溶剂或水分，使掺杂材料附着在硅片表面。

4. 扩散：将干燥后的硅片放入扩散炉中，加热至高温，使掺杂材料与硅片发生扩散反应，形成p-n结构。

5. 退火：经过扩散反应后，需要对硅片进行退火处理，以去除扩散过程中产生的应力和缺陷，提高硅片的电学性能。

6. 清洗：最后对扩散后的硅片再次进行清洗，以去除表面残留的污染物和氧化层。

三、光伏扩散工序的相关技术1. 控制扩散深度：扩散过程中，掺杂材料的扩散深度直接影响到太阳能电池的性能。

通过控制扩散温度、时间和掺杂材料的浓度等参数，可以调节扩散深度。

2. 选择合适的掺杂材料：掺杂材料的选择也对扩散过程产生重要影响。

通常使用的p型掺杂材料有硼、铝等，而n型掺杂材料有磷、锑等。

选择合适的掺杂材料可以提高太阳能电池的效率。

3. 精确控制工艺参数：在光伏扩散工序中，精确控制工艺参数对于保证产品质量至关重要。

通过精确控制温度、时间、气氛等工艺参数，可以实现扩散过程的稳定和一致性，提高太阳能电池的制造效率和一致性。

总结：光伏扩散工序是太阳能电池制造中的关键环节，通过在硅片表面形成p-n结构，实现光电转换功能。

光伏扩散工序包括清洗、涂覆、干燥、扩散、退火和清洗等步骤，每一步都需要精确控制工艺参数。

光伏扩散工艺原理

光伏扩散工艺原理1. 引言光伏扩散工艺是太阳能电池制造过程中的一项重要工艺，用于在半导体材料中形成pn结。

通过光伏扩散工艺，可以将半导体材料中的杂质掺入到特定的区域，形成p 型或n型区域，从而形成pn结，实现太阳能电池的正负极。

本文将详细解释光伏扩散工艺的基本原理，包括扩散过程、扩散深度的控制以及扩散温度的选择等内容。

2. 光伏扩散工艺的基本原理光伏扩散工艺的基本原理是通过高温和杂质浓度梯度的作用，将杂质掺入到半导体材料中，形成pn结。

具体来说，光伏扩散工艺包括以下几个步骤：2.1 清洗在光伏扩散工艺开始之前，需要对半导体材料进行清洗，以去除表面的杂质和污染物。

常用的清洗方法包括超声波清洗、化学清洗和离子清洗等。

2.2 涂覆杂质源在清洗完毕后，需要将杂质源涂覆在半导体材料的表面。

杂质源一般是一种含有所需杂质的化合物，如硼酸或磷酸等。

涂覆杂质源的方法包括喷涂、旋涂和浸涂等。

2.3 扩散过程涂覆完杂质源后，将半导体材料放入高温炉中进行扩散。

在高温下，杂质源中的杂质会从表面扩散到半导体材料内部。

扩散的过程受到温度、时间和扩散源浓度的影响。

2.4 扩散深度的控制扩散深度是指杂质从表面扩散到半导体材料内部的深度。

扩散深度的控制是光伏扩散工艺中的关键环节，它决定了pn结的形成和太阳能电池的性能。

扩散深度可以通过调节扩散温度、时间和杂质源浓度来控制。

2.5 扩散温度的选择扩散温度是光伏扩散工艺中的重要参数，它直接影响扩散速率和扩散深度。

一般来说，扩散温度越高，扩散速率越快，扩散深度也越大。

但是，过高的扩散温度可能会导致杂质的过度扩散，影响太阳能电池的性能。

因此，选择合适的扩散温度是光伏扩散工艺中的关键问题。

3. 光伏扩散工艺的应用光伏扩散工艺是太阳能电池制造过程中的关键工艺之一，它对太阳能电池的性能有着重要影响。

通过光伏扩散工艺，可以实现以下几个方面的优化：3.1 提高太阳能电池的转换效率太阳能电池的转换效率是衡量其性能优劣的重要指标。

太阳能电池片扩散工艺

太阳能电池片扩散工艺随着全球能源危机的出现，太阳能作为一种清洁、可再生能源备受关注。

而太阳能电池片作为太阳能电池的核心部件，其性能和制造工艺的改进对于提高太阳能电池的效率至关重要。

本文将重点介绍太阳能电池片扩散工艺。

太阳能电池片的扩散工艺是指将P型硅片与N型硅片接触，通过扩散工艺形成P-N结，使其具备正负电荷分离的能力，从而产生电流。

太阳能电池片的扩散工艺主要包括三个步骤：清洗、扩散和合金。

首先是清洗步骤。

在制造太阳能电池片之前，需要对硅片进行清洗，以去除表面的污染物和杂质。

清洗过程主要包括化学清洗和机械清洗两个步骤。

化学清洗使用一定浓度的酸和碱溶液，通过浸泡和刷洗的方式清除硅片表面的有机和无机杂质。

机械清洗则是利用超声波或喷射高压水流的方式清除硅片表面的微小颗粒和残留物。

接下来是扩散步骤。

在清洗后，需要在硅片表面形成P-N结。

扩散工艺通过将掺有掺杂物的气体在高温下与硅片反应，将掺杂物扩散到硅片表面，形成P-N结。

掺杂物的选择取决于所需的电荷类型，常见的掺杂物有磷和硼。

扩散工艺的关键是控制扩散层的厚度和掺杂浓度，以确保太阳能电池片的性能。

最后是合金步骤。

合金工艺是将金属电极与扩散层接触，通过高温下的热处理使其相互融合，形成电池片的正负极。

常用的合金材料有铝和银。

合金工艺的目的是提高电池片的传导性和稳定性，确保电流的顺利传输。

除了上述三个主要步骤外，太阳能电池片的扩散工艺还需要进行辅助工艺，如光刻、腐蚀和退火等。

光刻工艺是利用光敏胶膜进行图案化处理，形成电池片的电极和连接线。

腐蚀工艺是通过腐蚀液将不需要的硅片部分腐蚀掉，以减小电池片的厚度。

退火工艺是利用高温处理，消除电池片内部的应力和缺陷，提高其结晶度和电池效率。

总的来说，太阳能电池片的扩散工艺是太阳能电池制造的关键环节之一。

通过清洗、扩散和合金等步骤，可以形成P-N结和金属电极，使太阳能电池片具备正负电荷分离的能力，从而转化太阳能为电能。

随着科技的进步和工艺的改进，太阳能电池片的效率和稳定性将得到进一步提高，为清洁能源的开发和利用做出更大贡献。

太阳能电池扩散工艺-Tempress工艺指导书

Tempress扩散工艺操作规程为更好地保证tempress扩散炉的生产正常进行，稳定生产工艺，提高扩散工序产品质量，进一步保证电池产品性能，特制定本作业指导书，以使操作人员的工艺操作有章可循，规范统一，同时，还为新员工的上岗培训提供教材参考。

一、工艺目的二、使用范围三、责任四、设备及工具五、材料与工艺气体六、工艺描述1、工艺原理2、工艺方案七、工艺准备1、工艺洁净准备2、设备准备八、工艺操作1、手工装片2、机械手装片3、工艺循环4.源瓶更换检查九、注意事项十、测试及检查十一、扩散工序不和格硅片产生原因及相应预防措施附1、四探针测试仪操作规程附2、WT-2000（少子寿命测试）操作规程扩散工序工艺操作规程一、工艺目的：在制绒后合格的P型硅片表面扩散一定量的磷（P）原子，从而在硅片表面形成结深为0.3-0.5µm的P－N结。

二、适用范围：适用于电池车间Tempress扩散炉。

三、责任本工艺作业指导书由工艺工程师负责制订、修改、解释。

四、设备及工具：Tenpress扩散炉、四探针测试仪、石英舟、防热手套、橡胶手套、口罩、少子寿命测试仪、R2D机械手。

五、材料与工艺气体：制绒后的多晶硅片，三氯氧磷，氮气（40psi），氧气（40psi），压缩空气（5kg/cm2），冷却水（0.4MPa），源温控制器温度20±0.2℃。

( psi为磅/平方英寸)。

六、工艺描述：1、工艺原理：三氯氧磷 (POCL3)在高温下（约860℃）与氧气（O2）反应生成五氧化二磷（P2O5），五氧化二磷（P2O5）进一步与硅 (Si)反应生成二氧化硅（SiO2）和磷。

磷原子(P)在高温下逐步向硅片内部扩散，在硅片表层形成一定的浓度梯度，最终形成一定结深的P-N结。

其反应方程为：4POCL3 +3O2 =2P2O5 +6CL22P2O5+5Si= 5SiO2+4P2、工艺方案：（1）、进舟：将硅片用桨送进扩散炉炉管内（2）、出桨：将硅片送到炉管内后桨退出炉管（3）、升温：将炉管温度升到设定温度（4）、稳定：将炉管温度稳定在一个稳定值（5）、氧化：在硅片表面生成一层二氧化硅，起到净化表面的作用（6）、淀积：在硅片表面淀积一定量的P原子（7）、推进：通过控制温度将淀积在硅片表面的P原子推进到硅片内部，形成预定深度的结深。

太阳能电池片扩散工艺.

扩散工艺培训一、扩散目的在P 型衬底上扩散N 型杂质形成PN 结。

达到合适的掺杂浓度ρ/方块电阻R □。

即获得适合太阳能电池PN 结需要的结深和扩散层方块电阻。

R □的定义：一个均匀导体的立方体电阻 ,长L ，宽W ，厚d R= ρ L / d W =(ρ/d) (L/W)此薄层的电阻与（L / W ）成正比，比例系数为（ ρ /d ）。

这个比例系数叫做方块电阻，用R □表示： R □ = ρ / dR = R □（L / W ）二、太阳电池磷扩散方法1、三氯氧磷（POCl 3）液态源扩散（本公司现在采用的方法）2、喷涂磷酸水溶液后链式扩散3、丝网印刷磷浆料后链式扩散三、磷扩散的基本原理三氯氧磷（POCl 3）在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl 5）和五氧化二磷（P 2O 5），其反应式如下：生成的五氧化二磷（P 2O 5）在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO 2）和由上面反应式可以看出，三氯氧磷（POCl 3）热分解时，如果没有外来的氧（O 2）参与其分解是不充分的，生成的五氯化磷（PCl 5）是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。

但在有外来O 2存在的情况下，五氯化磷（PCl 5）会进一步分解成五氧化二磷（P 2O 5）并放出氯气（Cl 2）其反应式如下：生成的五氧化二磷（P 2O 5）又进一步与硅作用，生成二氧化硅(SiO 2)和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使五氯化磷（PCl 5）充分的分解和避免五氯化磷（PCl 5）对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。

在有氧气的存在时，三氯氧磷（POCl 3）热分解的反应式为：三氯氧磷（POCl 3）分解产生的五氧化二磷（P 2O 5）淀积在硅片表面，五氧化二磷（P 2O 5）与硅反应生成二氧化硅（SiO 2）和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。

三氯氧磷（POCl 3）液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN 结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。

太阳能电池扩散工艺介绍

太阳能电池扩散工艺介绍嘿，朋友们！今天咱来聊聊太阳能电池扩散工艺。

这玩意儿啊，就好比是给太阳能电池这个“小家伙”打造超级能力的秘密魔法！你想想看，太阳能电池就像是一个渴望能量的小勇士，而扩散工艺呢，就是给它赋予强大力量的关键步骤。

在这个过程中，一些神奇的事情发生了。

咱先说说扩散工艺是咋回事。

就好像做菜一样，得有各种调料恰到好处地搭配，才能做出美味佳肴。

扩散工艺也是这样，要让一些特殊的物质均匀地分布在电池里面。

这可不是随随便便就能搞定的，得非常精细才行呢！那些要扩散进去的物质，就像是给小勇士配备的精良武器。

它们得准确地进入到该去的地方，才能让太阳能电池发挥出最大的威力呀！如果没做好，那不就像战士拿了把不称手的兵器，怎么能打胜仗呢？扩散工艺的要求可高啦！温度啦、时间啦、各种条件都得把握得死死的。

这就好比是烤蛋糕，温度高了低了，时间长了短了，都会影响蛋糕的口感和质量。

太阳能电池扩散工艺也是一样，差一点都不行呢！而且啊，这个过程还得特别小心，不能有任何杂质混进去。

这就好像在一个干净的房间里，不能有一粒灰尘捣乱一样。

要是有杂质，那可就糟糕啦，会影响整个太阳能电池的性能。

你说这扩散工艺是不是特别重要？它就像是给太阳能电池注入了灵魂，让它能够在阳光的照耀下闪闪发光，为我们提供源源不断的能量。

咱们的生活中到处都需要能源，太阳能就是其中特别环保又好用的一种。

而扩散工艺呢，就是让太阳能电池变得更厉害的关键步骤。

没有它，太阳能电池可能就没法发挥出那么大的作用啦！所以啊，咱们可得好好重视这个神奇的扩散工艺。

让它不断进步，不断完善，为我们的生活带来更多的便利和好处。

你说是不是这个理儿呢？反正我觉得这扩散工艺真的太牛啦！。

太阳能扩散工艺基础原理

RLOAD
Cell
实际上，pn结太阳能电池存在着Rs和Rsh的影响。其中， Rs是由材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻及电极本身传导电流的电阻所构成的总串联电阻。Rsh是在pn结形成的不完全的部分所导致的漏电流，称为旁路电阻或漏电电阻。这样构成的等效电路如右图所示。
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理想PN结太阳能电池可以用一恒定电流源Iph（光生电流）及一理想二极管的并联来表示。其等效电路如图所示。
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高温扩散卸舟
测电阻
装夹传刻蚀
注：蓝色区域为SI工艺过程；除去蓝色区域为正常的扩散车间工艺流程。
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工序流程
一般工艺的生产流程：
制绒接片
超纯清洗
吸篮
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烘干
出炉
进炉扩散
装舟
方阻测试
卸舟
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装夹
传刻蚀
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清洗及扩散工艺
➢清洗工艺
H2O2+HCL
扩散炉—司炉操作
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(十一) 各工序设备(十及(十三操二) )作规范
(八)
卸舟—人(三(工三) )(六)
((四七(四)) )
(十四)晶澳太阳能有限公司生产部
(
(八)
(十(十五二) ) (七(七)(十) )
(十(七十)六) (十(八(八一) ))
(十八)
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太阳能电池工作原理
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产生光生电动势（或光生积累电荷），应该满足以下两个条件：
✓半导体材料对一定波长的入射光有足够大的光吸收系数α，即要求入射光子的能量hν大于或等于半导体材料的带隙Eg，使该入射光子能被半导体吸收而激发出光生非平衡的电子空穴对。 ✓具有光伏结构，即有一个内建电场所对应的势垒区。势垒区的重要作用是分离了两种不同电荷的光生非平衡载流子，在p区内积累了非平衡空穴，而在n区内积累起非平衡电子。产生了一个与平衡pn结内建电场相反的光生电场，于是在p区和n区间建立了光生电动势（或称光生电压）。

光伏扩散技术基础[资料]

：生产电池片的工艺一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结和检测分装等主要步骤。

扩散制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。

因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。

扩散的质量对于太阳能电池的性能有重要影响。

一、扩散的基本概念高温下，单晶固体中会产生空位和填隙原子之类的点缺陷。

当存在主原子或杂质原子的浓度梯度时，点缺陷会影响原子的运动。

在固体中的扩散能够被看成为扩散物质借助于空位或自身填隙在晶格中的原子运动。

图1所示为晶格常数为a的简化二维晶体结构中的原子扩散模型。

空心圆表示占据低温晶格位置的主原子，实心圆既表示主原子也表示杂质原子。

在高温情况下，晶格原子在其平衡晶格位置附近振动。

当某一晶格原子偶然地获得足够的能量而离开晶格位置，成为一个填隙原子，同时产生一个空位。

当邻近的原子向空位迁移时，这种机理称为空位扩散。

假如填隙原子从一处移向另一处而并不站据晶格位置，则称为填隙扩散。

一个比主原子小的原子通常做填隙式运动。

填隙原子扩散所需的激活能比那些按空位机理扩散的原子所需的激活能要低。

掺杂原子获得能量后，通过占据主原子的位置发生的扩散，称为替位式扩散。

图1 空位扩散机制图2 填隙扩散机制图3 替位扩散机制二．扩散制PN结扩散方法扩散法主要有热扩散法、离子注入法、薄膜生长法、合金法、激光法和高频电注入法等。

通常采用热扩散法制结。

而热扩散法又分为涂布源扩散、液态源扩散和固态源扩散之分。

以液态源扩散为例，一般采用POCl3液态源作为扩散源，POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。

POCl3液态源扩散公式如下：扩散设备太阳能电池需要一个大面积的PN 结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN 结的专用设备。

太阳能扩散原理

太阳能扩散原理
太阳能电池的核心是PN结。

PN结是不能简单地用两块不同类型（p型和n型）的半导体接触在一起就能形成的，必须是在晶体内部实现P型和N 型半导体的接触
在晶体中一部分区域是P型杂质占优势，而另一部分区域是N型杂质占优势，这在交界处空穴就会从P型区域向N型区域扩散，自由电子从N 型区域向P型区域扩散。

相互扩散的结果就是形成电场方向，由N型指向P型的空间电荷区，阻止多子的扩散，促进少子的漂移。

当两者达到平衡时，空间电荷区的宽度就稳定下来。

在光照的条件下，电池片内部会产生电子空穴对，电子空穴对会在电场的作用下往两边移动，与外接电路连接即形成电流。

扩散炉包括炉体、供气系统（N2、O2）、加热系统、真空系统、温控系统、机械手与桨、CMI控制电脑；。

太阳能电池片扩散工艺

影响扩散的因素
浓度差别的存在是产生扩散运动的必要条件，环境温度的高低则是决定扩散运动快慢的重要因素，而扩散时间则是决定扩散的浓度和深度的因素。
高温氧化/扩散系统的设备简介
• 高温氧化/扩散系统设备的总体结构分为四大部分：控制部分、推舟净化部分、电阻加热炉体部分、气源部分。
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Cl2
①颜色\气味\状态：通常情况下为有刺激性气味黄绿色的气体。 ②密度：比空气密度大，标况时是ρ=M/V(m)=(71g/mol)/(22.4L/mol)=3.17g/L 。 ③易液化。熔沸点较低，在101kPa下，熔点-107.1°C，沸点-34.6°C，降温加压可将氯气液化为液氯，液氯即Cl2，其与氯气物理性质不同，但化学性质基本相同。 ④溶解性：可溶于水，且易溶于有机溶剂，难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2 体积氯气，形成氯水，密度为3.170g/L。
用吸笔依次将硅片从硅片盒中取出，插入石英舟。
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送片
用舟叉将装满硅片的石英舟放在碳化硅臂浆上，保证平稳，缓缓推入扩散炉。
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回温
打开O2，等待石英管升温至设定温度。
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扩散
打开小N2，以设定流量通小N2（携源）进行扩散
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关源，退舟
扩散结束后，关闭小N2和O2，将石英舟缓缓退至炉口，降温以后，用舟叉从臂桨上取下石英舟。并立即放上新的石英舟，进行下轮扩散。如没有待扩散的硅片，将臂浆推入扩散炉，尽量缩短臂桨暴露在空气中的时间。
步进电机
限位开关
净化系统
极限保护开关
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高温氧化/扩散系统的设备简介