擴散退火一體化上下料機構(gòu)設(shè)計

衛(wèi)曉沖

(中國電子科技集團公司第二研究所，山西 太原 030024)

擴散工藝是晶體硅太陽能電池的重要工藝之一，退火是單晶PERC(鈍化發(fā)射極及背局域接觸電池)電池片生產(chǎn)的必要一環(huán)，由于兩個工藝的特殊要求，石英舟是其必須的晶體硅載體，單晶硅片需置于石英舟內(nèi)進行擴散和退火工藝。

1　石英舟特性及對裝卸片的影響

石英舟作為硅片載體，既滿足了耐高溫的要求，本身又是非金屬材料，不會帶入金屬離子及雜質(zhì)離子。硅片在石英舟中的間距有兩種：4.76 mm（全間距），2.38 mm（半間距）。隨著低壓擴散技術(shù)的發(fā)展，真空腔室內(nèi)穩(wěn)定均勻的氣流允許放入更密集的電池片[1]，以及太陽能電池生產(chǎn)商對于產(chǎn)量的追求，半間距1 000片及以上容量的石英舟，已經(jīng)是市場上的主流使用載體。本文針對的是1 200片容量半間距的菱形石英舟。

由于擴散前退火后的工序使用的都是100片的籃具，而且是兩種不同的籃具。上下料機的功能是完成硅片從100片前工序籃具中取出，然后裝入石英舟內(nèi)，進行擴散工藝，擴散工藝完成后，直接進行退火，退火后將石英舟內(nèi)的硅片取出，放入100片后工序籃具。設(shè)備功能可選單裝、單卸或裝卸一體。100片籃具的間距為4.76 mm，這決定了吸附硅片所用的吸盤間距為4.76 mm。石英舟內(nèi)硅片全部成3°傾斜，兩張硅片背對背緊貼被置于一個槽內(nèi)，其中制絨面朝外。石英舟的齒槽寬度，不同廠家尺寸不一，但都在1 mm左右，需要的裝片精度高。

2　設(shè)備的工藝流程及技術(shù)參數(shù)

工藝流程如圖 1所示。……