[实用新型]一种用于硅片扩散和氧化的石英舟

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于硅片扩散和氧化的石英舟，是太阳能电池生产过程中使用的一种辅助工具，属于太阳能领域。

背景技术

光伏发电是最具可持续发展理想特征的发电技术之一。常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。在未来光伏技术的发展中，随着硅太阳能电池光电性能的进一步提高，硅材料价格的进一步降低，硅太阳能电池将在光伏领域占据重要的地位。

目前，硅太阳能电池的生产工艺已经工业化，其制造流程一般为：表面清洗及织构化、扩散、清洗刻蚀去边、镀膜、丝网印刷、烧结形成欧姆接触、测试。其中，用于制作PN结的扩散工序是核心工序之一。另外，一些新型电池可能会增加热氧化工序。

现有的扩散工序和热氧化工序普遍采用高温扩散炉和氧化炉进行扩散和氧化。生产时，首先在石英舟内插入硅片，然后将盛有硅片的石英舟转移到扩散炉和氧化炉内的碳化硅桨上，继而运行扩散工艺。

现有的石英舟一般包括左支撑板和右支撑板，左支撑板和右支撑板之间设有位于下方的支撑柱和位于上方的限位柱，支撑柱和限位柱的内侧面均平行设置有复数个卡槽，所述卡槽与相邻卡槽位于同一平面且相互配合，形成硅片承载槽。常规的扩散和氧化工艺通常采用在同一承载槽中插一片或两片硅片进行扩散。由于硅片是依靠石英舟上的硅片承载槽固定在石英舟上的，且由于现有的卡槽一般呈矩形，因此硅片的部分表面会与支撑柱、限位柱相接触。在扩散和氧化过程中，此接触的表面气体氛围会同无接触表面的气体氛围不同，造成此区域硅片掺杂浓度、表面磷硅玻璃层厚度和氧化层出现不同。

在早期的制作工艺中，对硅片掺杂均匀性的要求较低，扩散生成的磷硅玻璃层在扩散结束后被去除，因此这种不均匀造成的负面影响并不严重。但随着工艺的进步，对硅片表面的掺杂浓度均匀性的要求越来越高。一些新出现的工艺会利用扩散生成的副产物磷硅玻璃，这对磷硅玻璃层的均匀性也提出了的要求。于此同时，越来越多的使用热氧化工艺也对氧化层的均匀性提出了要求。因此，对于由石英舟设计导致的硅片表面掺杂浓度，磷硅玻璃层厚度和氧化层厚度的不均匀问题必须得到解决。

发明内容

本实用新型目的是提供一种用于硅片扩散和氧化的石英舟。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于硅片扩散和氧化的石英舟，包括左支撑板和右支撑板，左支撑板和右支撑板之间设有支撑柱和限位柱，支撑柱和限位柱的内侧面均平行设置有复数个卡槽，所述卡槽与相邻卡槽位于同一平面且相互配合，形成硅片承载槽；所述支撑柱和限位柱上的卡槽均为V型卡槽。

优选的，所述支撑柱上的卡槽的开口夹角为75~120度，槽深为1~1.5 mm。

上述技术方案中，所述限位柱有2根，对称设于左支撑板和右支撑板之间，两者之间的距离比所载硅片的边长短2 mm；限位柱上的卡槽的开口夹角为45~75度，槽深为2~3 mm。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1. 本实用新型设计得到了一种新的用于硅片扩散和氧化的石英舟，通过设置V型卡槽，改变了硅片与石英舟的接触方式，仅使硅片的侧边与石英舟线接触，而硅片的表面不与石英舟面接触，从而解决了在扩散过程中因硅片表面与石英舟相接触而造成的掺杂浓度、磷硅玻璃层和氧化层的不均匀性问题。

2．本实用新型结构简单，便于制备，且具有良好的可操作性、实用性，适于推广应用。

3．本实用新型方便多种类型硅片进行扩散工艺，且其结构简单便于插片，充分考虑了现场的可操作性、安全性和工艺卫生的要求，具有积极的现实意义。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的俯视图；

图2是图1的A部放大图；

图3是图1的B部放大图。

其中：1、左支撑板；2、右支撑板；3、支撑柱；4、限位柱；5、卡槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一

参见图1~5所示，一种用于硅片扩散和氧化的石英舟，包括左支撑板1和右支撑板2；左支撑板和右支撑板之间设有两根支撑柱3和两根限位柱4，支撑柱上刻有V形卡槽5，限位柱上刻有V型卡槽。