CN1918692A - 用于在晶片上施加液体掺杂剂溶液的装置 - Google Patents

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Abstract

用于在晶片(3)上施加液体掺杂剂溶液的装置(1)，包括掺杂剂分配装置(5)、可在第一辊位置(15)和第二辊位置(17)之间水平平移的可转动的掺杂剂传送辊(7)和用于保持晶片的工作台(9)，其中，该掺杂剂分配装置包括掺杂剂传送块(20)和具有由边缘(26)围绕的开口侧的流体容器(24)，该开口侧朝向掺杂剂传送块(20)，块托架(21)可在第一块位置和第二块位置(31)之间水平平移，在第一块位置掺杂剂传送块位于流体容器的开口侧下方，在第二块位置掺杂剂传送块已与位于第一辊位置的可转动的掺杂剂传送辊接触，在正常操作期间，在第二辊位置，可转动的掺杂剂传送辊已与晶片接触以将掺杂剂溶液施加在晶片表面上。

Description

用于在晶片上施加液体掺杂剂溶液的装置
技术领域
本发明涉及在晶片表面上施加液体掺杂剂溶液。该晶片适合为用于制造光伏电池的硅晶片。
背景技术
当晶片用于制造光伏电池时，该晶片中设有体掺杂。晶片的两个表面之一设计成光接收面，并且晶片的侧面为光接收侧。在其光接收侧，晶片具有含不同于体掺杂的掺杂的薄层。该体区域和薄区域之间的过渡区称为结。
目前有还在晶片的后侧(晶片的与光接收侧相对的一侧)施加掺杂的趋势。通过这样做形成一所谓的背面场，该背面场是后侧上的使少数载流子偏转并减小背面处的复合速率的内建电场。
可以以三种方法获得晶片的光接收侧或后侧上的薄掺杂层：(1)沉积高温的气态掺杂剂，并允许该气态掺杂剂扩散到晶片中；(2)在晶片表面上施加含掺杂剂的膏体，并加热晶片以使掺杂剂扩散到晶片中，以及(3)在晶片表面上施加液体掺杂剂溶液，并加热其上具有掺杂剂溶液的晶片，以使溶剂气化并使掺杂剂扩散到晶片中。
可以用不同的工艺施加液体掺杂剂溶液，这些工艺在美国专利说明书No.5972784中有所描述。一种工艺是将液体掺杂剂溶液喷射在晶片表面上，另一种工艺是将小体积的液体掺杂剂溶液滴在旋转的晶片的表面上并允许液体掺杂剂溶液在该表面上均匀地散开，第三种工艺是将晶片浸在掺杂剂溶液中。
本发明也涉及在晶片表面上施加液体掺杂剂溶液。
已知工艺的生产率—即能够施加掺杂剂溶液的晶片数目—是较低的。为了降低太阳能的成本，需要较高的生产率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在晶片表面上施加液体掺杂剂溶液的装置，该装置允许较高的生产率。
为此，提供一种用于在晶片的表面上施加液体掺杂剂溶液的装置，该装置包括：掺杂剂分配装置；可转动的掺杂剂传送辊，该辊可以在第一辊位置和第二辊位置之间沿垂直于掺杂剂传送辊的转动轴线的方向水平平移；和工作台，该工作台用于在正常操作期间保持待施加掺杂剂溶液的晶片，其中，该掺杂剂分配装置包括由块托架支承的掺杂剂传送块和具有由边缘围绕的开口侧的流体容器，该开口侧朝向掺杂剂传送块，并且该边缘与掺杂剂传送块、块托架或者同时与掺杂剂传送块和块托架配合以防止掺杂剂溶液的泄漏，其中，块托架和流体容器可以彼此相对移动，块托架可以在第一块位置和第二块位置之间沿垂直于掺杂剂传送辊的转动轴线的方向水平平移，在该第一块位置，掺杂剂传送块位于流体容器开口侧的下方，在该第二块位置，掺杂剂传送块已与位于其第一辊位置的可转动的掺杂剂传送辊接触，在正常操作期间，在第二辊位置，可转动的掺杂剂传送辊已与晶片接触，以便将掺杂剂溶液施加在晶片的表面上。
为了完整，参考美国专利说明书No.4557195。该公开文献涉及一种用于印刷物件的装置，该装置包括用于给印刷块上墨的装置。该已知装置包括一墨分配机构，该机构包括由块托架支承的印刷块和具有由边缘围绕的开口侧的墨盒，该开口侧朝向印刷块，并且该边缘与印刷块和块托架配合以防止漏墨，其中，块托架和墨盒可以彼此相对移动，块托架可以在第一块位置和显露位置之间水平平移，在该第一块位置，印刷块位于墨盒的开口侧的下方，在显露位置，印刷块不受该流体容器(墨盒)的限制。
在正常操作期间，带雕版的印刷块(也称为铅版)保持位置固定，而使墨盒从印刷块被上墨的第一位置向显露位置移动。在显露位置，在印刷块上压橡胶垫以接纳印刷块上的墨。接纳墨之后，将该垫倒排以印刷物件。
国际专利申请公开文献No.93/09950公开了上述装置的一种替代方案。该公开文献中公开的装置与上述用于给印刷块上墨的装置的不同之处在于，在正常操作期间，印刷块保持位置固定，使墨盒相对于印刷块移动。
再参考国际专利申请公开文献No.02/08243。该公开文献涉及通过利用连续带形式的丝网的丝网印刷在基底上施加薄层。
再参考国际专利申请公开文献No.02/061854。该公开文献涉及一种构造施加到基底上的氧化层的方法，其中，根据丝网印刷法，在该氧化层上施加膏体—该膏体含有用于蚀刻氧化层的成分，并且在所印刷的膏体已经在氧化层上起预定反应后除去该膏体。
附图说明
现在将参考附图通过示例较详细地说明本发明，其中，图1a、1b和1c示意性但不成比例地示出位于三个不同操作位置的本发明的用于在晶片上施加液体掺杂剂溶液的装置。
具体实施方式
用于在晶片3的表面上施加液体掺杂剂溶液的装置1包括掺杂剂分配装置5、可转动的掺杂剂传送辊7和用于在正常操作期间保持待施加掺杂剂溶液的晶片3的工作台9。
所述可转动的掺杂剂传送辊7可以在第一辊位置15和第二辊位置17之间沿垂直于掺杂剂传送辊7的转动轴线12的方向水平平移。应该注意的是，轴线12垂直于附图的平面延伸。
分配装置5包括由块托架21支承的掺杂剂传送块20和具有由密封边缘26围绕的下部开口侧的流体容器24。该开口侧朝向掺杂剂传送块20。该密封边缘26与掺杂剂传送块20、块托架21或者同时与掺杂剂传送块20和块托架21配合以防止掺杂剂溶液泄漏。
支承掺杂剂传送块20的块托架21和流体容器24可以彼此相对移动。块托架21可以在第一块位置30和第二块位置31之间沿垂直于掺杂剂传送辊7的转动轴线12的方向水平平动，在该第一块位置30，掺杂剂传送块20位于流体容器24开口侧的下方，在该第二块位置31，掺杂剂传送块20已与位于第一辊位置15的可转动的掺杂剂传送辊7接触。
可转动的掺杂剂传送辊7的第二辊位置17选择成在该第二辊位置17，掺杂剂传送辊7已经接触晶片3，以将掺杂剂溶液施加在晶片3的表面上。
附图中未示出用于支承和引导块托架21和掺杂剂传送辊7的装置以及用于支承工作台9的装置。
在正常操作期间，待施加掺杂剂溶液的晶片3固定在工作台9上。流体容器24填充有掺杂剂溶液。块托架21位于其第一块位置30，而掺杂剂传送辊7位于该辊的第一位置15。在块的第一位置处，掺杂剂传送块20位于流体容器的开口侧下方，并且掺杂剂溶液可以浸湿该掺杂剂传送块20。图1a中示出该初始位置。
然后，块托架21沿垂直于掺杂剂传送辊7的转动轴线12的方向从第一块位置30向第二块位置31水平平移，在第二块位置31，掺杂剂传送块20已与处于第一辊位置15的可转动的掺杂剂传送辊7接触。图1b中示出该位置。与掺杂剂传送块20、块托架21或者同时与掺杂剂传送块20和块托架21配合的密封边缘26防止掺杂剂溶液的泄漏。
在块托架21进行平移的期间，掺杂剂传送辊7被抬高，以使得掺杂剂传送块20在掺杂剂传送辊7下方移动。掺杂剂传送块20在该块的平移方向上的尺寸至少等于掺杂剂传送辊7的周长。
然后，将该可转动的掺杂剂传送辊7降低，以使其与掺杂剂传送块20接触，接着，使可转动的掺杂剂传送辊7沿垂直于掺杂剂传送辊7的转动轴线12的方向从第一辊位置15向第二辊位置17水平平移。在第二辊位置17处，掺杂剂传送辊7已与晶片3接触，以便将掺杂剂溶液施加在晶片3的表面上。这是最终位置，并且在图1c中示出。
在部分平移期间，掺杂剂传送辊7移开和接触掺杂剂传送块20，并且掺杂剂溶液被传送到掺杂剂传送辊7上。在最后平移期间，将掺杂剂传送辊7上的掺杂剂溶液传送到待施加掺杂剂溶液的晶片3的表面上。适合的是，掺杂剂传送辊7的周长大约等于晶片3在掺杂剂传送辊7平移方向上的尺寸。
然后，掺杂剂传送辊7和块托架21返回它们各自的第一位置，如图1a所示，取下施加有掺杂剂溶液的晶片3，并将一个新的晶片放到工作台上。
应该理解的是，还可以通过使块托架21返回第一块位置30并同时使掺杂剂传送辊7平移到第二辊位置17、随后使该掺杂剂传送辊7返回第一辊位置而达到如图1a所示的初始位置。
适合的是，掺杂剂传送块20由塑料、钢或陶瓷材料制成并具有合适的结构。掺杂剂传送辊7适合由硅橡胶制成。
其上施加掺杂剂溶液的晶片表面可以是平坦表面或带有结构的表面。
根据本发明的装置允许每小时向约1000个晶片施加掺杂剂。而且，本发明允许施加薄的、均匀的掺杂剂溶液层，其中，掺杂剂溶液层的厚度在1微米至10微米之间。掺杂剂溶液层可以施加到较大的表面区域面积上(大于100cm2)和薄的晶片上(小于约100微米)。

Claims (1)

1.一种用于在晶片(3)的表面上施加液体掺杂剂溶液的装置(1)，该装置包括：掺杂剂分配装置(5)；可转动的掺杂剂传送辊(7)，该辊可以在第一辊位置(15)和第二辊位置(17)之间沿垂直于掺杂剂传送辊(7)的转动轴线(12)的方向水平平移；以及工作台(9)，该工作台用于在正常操作期间保持待施加掺杂剂溶液的晶片(3)，其中，该掺杂剂分配装置(5)包括由块托架(21)支承的掺杂剂传送块(20)和具有由边缘(26)围绕的开口侧的流体容器(24)，该开口侧朝向掺杂剂传送块(20)，该边缘(26)与掺杂剂传送块(20)、块托架(21)或者同时与掺杂剂传送块(20)和块托架(21)配合以防止掺杂剂溶液的泄漏，其中，块托架(21)和流体容器(24)可以彼此相对移动，块托架(21)可以在第一块位置(30)和第二块位置(31)之间沿垂直于掺杂剂传送辊(7)的转动轴线(12)的方向水平平移，在该第一块位置(30)，掺杂剂传送块(20)位于流体容器(24)的开口侧下方，在该第二块位置(31)，掺杂剂传送块(20)已与位于第一辊位置(15)的可转动的掺杂剂传送辊(7)接触，在正常操作期间，在第二辊位置(17)，可转动的掺杂剂传送辊(7)已与晶片(3)接触，以将掺杂剂溶液施加在晶片(3)的表面上。
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