[发明专利]用于太阳能电池片钝化的晶体硅氧化处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于太阳能电池片钝化的晶体硅氧化处理设备。

背景技术

在半导体、太阳能等行业中，由于工艺的要求，经常需要在硅片表面生长一层薄氧化硅层。例如，在太阳能电池的制作工艺中，良好的表面钝化是太阳能电池获得高转换效率的关键所在，目前传统晶体硅太阳能电池主要是用等离子增强化学气相在硅片表面沉积氮化硅薄膜来进行钝化的，但是氮化硅的晶格常数与硅的晶格常数有较大的差异，导致在氮化硅/硅界面处产生较大的晶格畸变，从而影响钝化效果。而氧化硅/硅界面的晶格畸变很小，同时氧化硅可以很好的对硅表面进行钝化，因而在硅与氮化硅薄膜之间生长一层氧化硅薄膜可以有效的解决晶格畸变问题，从而提升钝化效果。

目前，在晶体硅片表面生长氧化硅薄膜的设备主要有高温氧化设备和湿化学氧化设备，但是前者需要额外的高温过程，耗费大量的能源，使硅片体寿命降低，而后者会增加工艺的复杂性，同时氧化硅薄膜不够致密，都不能满足工艺的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于太阳能电池片钝化的晶体硅氧化处理设备，其能在低温条件下在晶体硅表面生成氧化硅层，增强晶体硅太阳能电池表面钝化。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于太阳能电池片钝化的晶体硅氧化处理设备，包括氧化腔，该氧化腔设有进气装置和光照装置，该光照装置可以发出100-5000nm波长范围内的光。

进气装置用于向氧化腔输入氧化气体，如氧气、臭氧、空气、水蒸气和笑气中的一种或几种；光照装置对置于氧化气体中的晶体硅进行光照，使晶体硅表面生成氧化硅层；特别是当光照采用100-5000nm波长范围内的光时，能在低温条件下在晶体硅表面生成氧化硅层，如氧化处理温度可以为0-450℃。

优选的，上述光照装置进一步包括光源、光照强度控制模块、光照时间控制模块和光照波长控制模块。

优选的，上述光源为红外光光源和/或可见光光源。

优选的，上述光源为连续波长光源，能发出波长连续分布的光。

优选的，上述氧化腔内还设有加热装置，能对氧化腔进行加热，控制氧化腔内的温度。

优选的，上述氧化腔还设有出气装置。

优选的，本设备还包括上料台、加热仓、冷却仓和下料台，用于配合氧化腔完成流水线生产。

优选的，上述加热装置为电阻加热器和/或光照加热器。

优选的，上述电阻加热器连接有功率控制模块，上述光照加热器连接有辐照强度控制模块。

优选的，上述氧化腔和/或加热仓设有可实时监控硅片温度的测温装置。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种用于太阳能电池片钝化的晶体硅氧化处理设备，其能在低温条件下在晶体硅表面生成氧化硅层，增强晶体硅太阳能电池表面钝化。本设备成本低廉，结构简单，稳定性好，且与现行的半导体工艺和太阳能电池工艺兼容。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的设备可以用于太阳能电池的制作工艺中，在对晶体硅片进行氮化硅镀膜前，利用本设备在硅片表面形成一层薄氧化硅，然后再进行常规的氮化硅镀膜，从而可以增强硅片表面的钝化效果，提高太阳能电池的光电转换效率。

本发明的核心在于设有进气装置和光照装置的氧化腔，以及该光照装置可以发出100-5000nm波长范围内的光。

进气装置用于向氧化腔输入氧化气体，如氧气、臭氧、空气、水蒸气和笑气中的一种或几种；光照装置对置于氧化气体中的晶体硅进行光照，使晶体硅表面生成氧化硅层；特别是当光照采用100-5000nm波长范围内的光时，能在低温条件下在晶体硅表面生成氧化硅层，如氧化处理温度可以为0-450℃。

本发明的具体实施例如下：

如图1所示，一种用于太阳能电池片钝化的晶体硅氧化处理设备，包括依次设置的上料台1、加热仓2、氧化腔3、冷却仓4和下料台5，硅片通过滚轮10传送。

上述加热仓2内设有与硅片之间的距离可调节的加热装置6，加热装置6可采用红外灯管加热；加热仓2还设有出气装置和可实时监控硅片温度的测温装置。