退火氧化設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池制備領(lǐng)域，特別是涉及退火氧化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高效、低成本為晶硅太陽(yáng)電池發(fā)展的主要趨勢(shì)。其中，離子注入技術(shù)、表面Si02/SiNx疊層膜鈍化技術(shù)廣泛地應(yīng)用在高效電池的制備工藝中。離子注入技術(shù)是一種把摻雜劑的原子引入固體中的一種材料改性方法。簡(jiǎn)單地說，離子注入的過程，就是在真空系統(tǒng)中，用經(jīng)過加速的，要摻雜的原子的離子照射(注入)固體材料，從而在所選擇的(即被注入的)區(qū)域形成一個(gè)具有特殊性質(zhì)的表面層(注入層)。
[0003]在離子注入技術(shù)后續(xù)的過程中需要增加退火工藝以激活硅片內(nèi)的摻雜源，使其從間隙式摻雜形成有效的替位式摻雜，同時(shí)高溫通入氧氣，在硅片表面形成一層氧化硅薄膜，達(dá)到良好的表面鈍化效果。一般地，離子注入技術(shù)的退火工藝是在離子注入后進(jìn)行特定的濕法化學(xué)處理，甩干后放入管式設(shè)備中進(jìn)行退火氧化處理，管式設(shè)備需經(jīng)過上料、進(jìn)管、升溫、氧化、降溫、退管、下料等流程，步驟較多，生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種可以節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間的退火氧化設(shè)備。
[0005]一種退火氧化設(shè)備，包括:
[0006]爐體，一端設(shè)有進(jìn)料口，另一端設(shè)有出料口，所述爐體包括相互連通的加熱區(qū)和冷卻區(qū)，所述冷卻區(qū)靠近所述出料口 ；
[0007]傳送裝置，位于所述爐體內(nèi)部，自所述進(jìn)料口向所述出料口延伸；
[0008]進(jìn)氣裝置，位于所述爐體內(nèi)部并與所述爐體連通；
[0009]加熱裝置，位于所述爐體外部，用于升高所述加熱區(qū)內(nèi)的溫度；
[0010]冷卻裝置，位于所述爐體外部，用于控制所述冷卻區(qū)內(nèi)的降溫速度；
[0011 ] 保溫層，包覆所述爐體的外壁，并位于所述加熱裝置和所述冷卻裝置的外部；以及
[0012]控制裝置，分別與所述傳送裝置、所述加熱裝置、所述進(jìn)氣裝置和所述冷卻裝置連接。
[0013]上述退火氧化設(shè)備，硅片經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入爐體，經(jīng)傳送裝置自進(jìn)料口向出料口運(yùn)動(dòng)，硅片在爐體內(nèi)經(jīng)加熱區(qū)向冷卻區(qū)運(yùn)動(dòng)的過程中，進(jìn)氣裝置不斷向爐體內(nèi)輸送氧氣，控制裝置通過控制加熱裝置、冷卻裝置、進(jìn)氣裝置以及傳送裝置進(jìn)而調(diào)節(jié)加熱區(qū)內(nèi)的升溫速度、爐體內(nèi)氣體流量、冷卻區(qū)的降溫速度和硅片的傳送速度，同時(shí)保溫層保持爐體內(nèi)溫度的穩(wěn)定，從而完成硅片的退火工藝。硅片在從爐體中傳送并輸出的同時(shí)完成了硅片的退火氧化，減少了操作步驟，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)料口處設(shè)有進(jìn)料擋板，所述出料口處設(shè)有出料擋板，所述進(jìn)料擋板和所述出料擋板均與所述爐體連接。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還設(shè)有降溫裝置，所述降溫裝置位于所述保溫層外部，所述降溫裝置與所述控制裝置連接。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱裝置的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述加熱裝置對(duì)稱地設(shè)置在所述爐體外部。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述冷卻裝置的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述冷卻裝置對(duì)稱地設(shè)置在所述爐體外部。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱區(qū)的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述加熱區(qū)均設(shè)有所述加熱裝置。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱裝置為電阻絲或紅外燈管。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述爐體的材質(zhì)為石英。
[0021 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述傳送裝置為導(dǎo)軌或傳送帶。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)軌或傳送帶的材質(zhì)為非金屬耐高溫材料。
【附圖說明】
[0023]圖1為一實(shí)施方式的退火氧化設(shè)備的截面圖；
[0024]圖2為圖1所示的退火氧化設(shè)備的側(cè)視圖；
[0025]附圖標(biāo)記:
[0026]10、退火氧化設(shè)備；20、硅片；100、爐體；200、傳送裝置；300、進(jìn)氣裝置；400、加熱裝置；500、冷卻裝置；600、保溫層；700、控制裝置；800、降溫裝置；110、加熱區(qū)；120、冷卻區(qū);102、進(jìn)料口 ;104、出料口 ;130、進(jìn)料擋板；140、出料擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0028]如圖1和圖2所示，一實(shí)施方式的退火氧化設(shè)備10包括爐體100、傳送裝置200、進(jìn)氣裝置300、加熱裝置400、冷卻裝置500、保溫層600和控制裝置700。爐體100的兩端設(shè)有開口，一端為進(jìn)料口 102，另一端為出料口 104。爐體100包括相互連通的加熱區(qū)110和冷卻區(qū)120，冷卻區(qū)120靠近出料口 104。硅片20經(jīng)進(jìn)料口 102進(jìn)入爐體100，完成退火氧化處理后，再經(jīng)出料口 104輸出。在硅片20經(jīng)進(jìn)料口 102向出料口 104的運(yùn)動(dòng)過程中依次經(jīng)過加熱區(qū)110和冷卻區(qū)120，從而根據(jù)不同的溫度需求完成硅片20的退火處理。
[0029]在本實(shí)施例中，加熱區(qū)110的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)加熱區(qū)110均設(shè)有加熱裝置400。加熱裝置400與控制裝置700連接，每個(gè)加熱區(qū)110的溫度可以根據(jù)需要進(jìn)行差異化設(shè)置。多個(gè)加熱區(qū)110相互連通，每個(gè)加熱區(qū)110可以設(shè)置不同溫度，一般在0°C-1100°C之間。在本實(shí)施例中，加熱裝置400為電阻絲或紅外燈管?？梢岳斫獾氖牵谄渌鼘?shí)施例中，加熱裝置400也可以是其它加熱元件，只要能夠使?fàn)t體100內(nèi)的溫度升高即可。
[0030]同時(shí)，冷卻區(qū)120的數(shù)量也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，例如，可以為一個(gè)，兩個(gè)或多個(gè)。可以理解的是，多個(gè)冷卻區(qū)120也是相互連通的?？梢酝ㄟ^控制裝置700控制冷卻裝置500，進(jìn)而控制冷卻區(qū)120的降溫速度。
[0031]爐體100的形狀既可以是長(zhǎng)方體也可以是圓柱體。爐體100的寬度不限，可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，只要能滿足硅片20能夠進(jìn)入爐體100并可以從爐體100輸出即可。例如，當(dāng)待處理的硅片20為單片時(shí)，可以選擇較小寬度的爐體100。當(dāng)待處理的硅片20要多片并排進(jìn)入爐體100時(shí)，可以選擇較大寬度的爐體100。在本實(shí)施例中，爐體100的材質(zhì)為石英，可以避免高溫條件下金屬離子對(duì)硅片20的污染。
[0032]更進(jìn)一步地，如圖1所示，在本實(shí)施例中，進(jìn)料口 102處設(shè)有進(jìn)料擋板130，出料口104處設(shè)有出料擋板140，進(jìn)料擋板130和出料擋板140均與爐體100連接。擋板可以在一定程度上隔絕外部空氣，防止外部空氣對(duì)硅片20的污染，提高硅片20的良率。在本實(shí)施例中，進(jìn)料擋板130和出料擋板140的材質(zhì)均為石英，進(jìn)料擋板130和出料擋板140與爐體100的連接方式為熔接。在其他實(shí)施例中，進(jìn)料擋板130和出料擋板140與爐體100的連接方式也可以為可拆卸連接。進(jìn)料擋板130和出料擋板140的大小可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，只要不影響硅片20進(jìn)出爐體100即可。
[0033]傳送裝置200位于爐體100內(nèi)部，自進(jìn)料口 102向出料口 104延伸。傳送裝置200位于爐體100內(nèi)部，與外部環(huán)境隔離，其作用是將硅片20從進(jìn)料口 102運(yùn)送至出料口 104，硅片20在爐體100內(nèi)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)也完成了氧化退火。在本實(shí)施例中，傳送的方式為水平鏈?zhǔn)?，即硅?0在傳送裝置200的作用下是沿著爐體100的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的。傳送裝置200為石英導(dǎo)