太陽能電池需要一個大面積的PN結以實現(xiàn)光能到電能的轉換,而擴散爐即為制造太陽能電池PN結的專用設備。管式擴散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣柜部分等四大部分組成。擴散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴散源。
把P型硅片放在管式擴散爐的石英容器內,在850---900攝氏度高溫下使用氮氣將三氯氧磷帶入石英容器,通過三氯氧磷和硅片進行反應,得到磷原子。經(jīng)過一定時間,磷原子從四周進入硅片的表面層,并且通過硅原子之間的空隙向硅片內部滲透擴散,形成了N型半導體和P型半導體的交界面,也就是PN結。
太陽電池經(jīng)過制絨、擴散及PECVD等工序后,已經(jīng)制成PN結,可以在光照下產生電流,為了將產生的電流導出,需要在電池表面上制作正、負兩個電極。制造電極的方法很多,而絲網(wǎng)印刷是目前制作太陽電池電極普遍的一種生產工藝。
將單晶硅棒切成片,一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過拋磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。加工太陽能電池片,首先要在硅片上摻雜和擴散,一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴散是在石英管制成的高溫擴散爐中進行。這樣就硅片上形成P>N結。