管式擴散的改進

2016.1管式擴散的改進目前管式擴散主要的改進方法為以下幾類：1：擴散縮短時間提升產(chǎn)能2：改造雙面擴散石英舟量產(chǎn)雙面擴散3：改造低壓擴散做更高更均勻的方阻4：擴散工藝優(yōu)化主要方向為低表面濃度一：傳統(tǒng)擴散的原理：為小氮攜源，爐尾通源，爐口尾氣管排除尾氣。目前各大公司為了提升產(chǎn)能，降低成本都在做在不影響效率，穩(wěn)定性等前提下的縮短工藝時間的實驗。本人所做過的縮短工藝時間主要工作為1：前氧化時間。2：通源時間。3：退火時間，這三個時間的優(yōu)化目前各公司擴散總時間為：晶科單面擴散68分鐘，天合光能單面擴散90分鐘，億晶光電雙面擴散70分鐘。擴散時間可能與各公司的硅片質(zhì)量，工藝匹配相關(guān)，不能簡單照搬，需要結(jié)合實際調(diào)整。二：改造雙面擴散石英舟量產(chǎn)雙面擴散雙面擴散原理：利用P吸雜原理對硅片進行雙面擴散，降低硅片內(nèi)部的雜質(zhì)含量從而提升電池的轉(zhuǎn)換效率。但是這一作用和硅片的質(zhì)量，擴散時間有關(guān)。如果硅片質(zhì)量較好，或者擴散時間過短，可能這一效果就會打折扣。目前真正全面量產(chǎn)雙面擴散的為億晶光電和一些小規(guī)模的公司。一線公司目前全部為單面擴散，天合光能據(jù)說進行過雙面擴散的量產(chǎn)，但是據(jù)說破片率較高，沒有解決而放棄。改造雙面擴散中遇到的難點為：1：擴散均勻性較單面擴散差很多。2：擴散破片率較單面擴散高很多。所以改造雙面擴散必須要解決上面兩個難點。上面兩個問題產(chǎn)生的原理為：1：由于片子與片子間距變小，P源難以進入片子中心。2：由于雙面擴散片子進出舟時候升溫和降溫都是兩面同時進行，所以片子彎曲大，和中心石英舟桿的壓強變大。三：改造低壓擴散做更高更均勻的方阻原理：傳統(tǒng)擴散由于通小氮的同時通入大量的大氮，使得P原子與氮氣分子發(fā)生碰撞的概率很大，阻礙了P原子的運動距離。所以P原子需要更長的時間才能到達硅片中心。而同時P原子已經(jīng)在硅片邊緣進行擴散。從而導致擴散均勻性差。所以我們需要盡可能的降低大氮的量，降低氮氣分子的密度，從而提升P原子的平均自由程。也就是需要抽真空，降低擴散壓強。目前低壓擴散在行業(yè)中已經(jīng)慢慢成為主流，改造的廠家也較多。后續(xù)上低壓擴散的廠家為山西晉能CT低壓擴散，泰州隆基七星華創(chuàng)1000片每管的低壓擴散，另外其他一線廠家都在進行傳統(tǒng)擴散改造低壓擴散。目前晶澳，天合，阿特斯等都在進行改造。改造低壓擴散的優(yōu)點如下：1：產(chǎn)能翻倍。2：P源用量降低一半以上。3：氮氣用量降低80%以上。4：擴散均勻性更好能做更高方阻提升電池效率但是也存在一些缺點：1：爐管的密封性要求更高。2：對真空泵等設(shè)備穩(wěn)定性要求高。3：工藝需要優(yōu)化，不然同樣的方阻下效率會低于傳統(tǒng)工藝那為什么同樣方阻下低壓擴散的效率會低于傳統(tǒng)擴散？原理分析：我們知道低壓擴散下，P原子能更快的均勻的到達片子表面，而傳統(tǒng)擴散下P原子需要一定時間并且到達硅片表面P原子的量較少，大部分被大氮帶走。所以同樣的小氮的流量下，低壓擴散表面P濃度高于傳統(tǒng)擴散，導致最終電池效率低于傳統(tǒng)擴散。所以我們需要降低低壓擴散的表面濃度。那怎么樣降低低壓擴散表面P濃度？1：增加前氧化的流量和時間。2：降低小氮的流量3：提高推進溫度或者加長推進時間4：小氮和干氧比例由2:1改為1:1，等于變相增加氧氣的量。第四：擴散工藝優(yōu)化