CN207149527U - 一种用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其结构包括溶液杯、雾化器、雾化汽体导管、匀气罩、混流板、沉积室和真空吸盘；真空吸盘置于沉积室内的底部，在真空吸盘上吸附有衬底；混流板设置在沉积室的顶部，雾化汽体导管的一端连接雾化器，雾化汽体导管的另一端通过匀气罩与沉积室顶部的混流板相接；雾化器可将溶液杯内的扩散源溶液进行雾化，雾化后所形成的雾化汽体可沿雾化汽体导管进入匀气罩内，后经混流板进入沉积室内，最终沉积在衬底上。本实用新型可使扩散源雾化后的汽体以无汽体涡流现象而沉积在衬底表面，并可解决雾化汽体绕扩到衬底背面造成污染的问题。

Description

一种用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备

技术领域

本实用新型涉及扩散源涂布装置，具体地说是一种用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备。

背景技术

晶体硅电池扩散技术通常采用喷涂工艺在硅片表面制备扩散源，例如申请号为200810000056.1的专利提供了一种扩散工艺中用于涂覆扩散源的装置，其包括一个喷枪结构，利用高压空气将容器内的液态扩散源吸出并喷成雾状涂覆于硅片表面，但是由于喷枪结构过于简单，喷出的溶液多少差异较大，很容易造成涂覆溶液不均匀。也有采用雾化法对扩散源进行涂布的装置，例如申请号为201621095703.8的专利，该装置采用雾化沉积扩散源的方式扩散，其用雾化器雾化扩散源，然后将雾化的扩散源沉积到硅片表面，虽然雾化沉积均匀性较传统的扩散装置要好很多，但该装置雾化的扩散源在沉积室中会产生涡流，因此在硅片四周涂布的扩散源不太均匀，并且在雾化沉积时扩散源容易绕扩到硅片背面从而造成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，该设备可解决现有技术中硅片四周涂布不均以及易造成硅片背面污染的问题。

本实用新型是这样实现的：一种用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，包括溶液杯、雾化器、雾化汽体导管、匀气罩、混流板、沉积室和真空吸盘；所述溶液杯置于所述雾化器内，所述溶液杯用于盛放扩散源溶液；所述真空吸盘置于所述沉积室内的底部，在所述真空吸盘的盘面上吸附有衬底；所述混流板设置在所述沉积室的顶部，所述雾化汽体导管的一端连接所述雾化器，所述雾化汽体导管的另一端通过所述匀气罩与所述沉积室顶部的混流板相接；所述混流板包括上下平行设置的两层或两层以上的冲孔网板，且相邻冲孔网板上的通孔上下相互错开；所述雾化器可将溶液杯内的扩散源溶液进行雾化，雾化后所形成的雾化汽体可沿所述雾化汽体导管进入所述匀气罩内，后经所述混流板进入所述沉积室内，最终沉积在所述真空吸盘上的衬底上，形成太阳电池扩散涂层。

所述冲孔网板上通孔的形状可以为圆形、方形、三角形、六角形或椭圆形等。所述冲孔网板上的通孔可以呈矩阵式排列、60°梅花排列或45°梅花排列等。

本实用新型所提供的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备还包括废液收集器；在每层冲孔网板的顶角位置处设置有导流槽，在所述冲孔网板上重新凝聚成溶液的扩散源经所述导流槽流入所述废液收集器内。

所述匀气罩是一个倒置的圆锥形或棱锥形的漏斗，该漏斗的细口端（或称小口端）与雾化汽体导管的一端相连接，该漏斗的大口端罩接在沉积室顶部的混流板上。

所述雾化器为超声雾化器、空气压缩式雾化器或网式雾化器等。

在所述沉积室的底部四周还可以设置排气口。

本实用新型所提供的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备是一个带混流装置的雾化设备，该装置改变了传统雾化沉积的方式，通过在沉积室的顶部设置至少两层冲孔网板来构成混流板，这样，雾化汽体经冲孔网板上的通孔进入沉积室内，上下冲孔网板上的通孔由于是相互错开的，因此进入沉积室内的雾化汽体不会产生涡流，最终使雾化汽体基本无气流扰动地在衬底表面沉积，沉积均匀性得到极大改善。除此之外，本申请还在沉积室内设置真空吸盘，并将衬底吸附在真空吸盘上，这样可防止扩散源绕扩到衬底背面进而造成污染。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、雾化器，2、溶液杯，3、雾化汽体导管，4、匀气罩，5、混流板，6、沉积室，7、真空吸盘，8、废液收集器，9、衬底。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所提供的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，包括溶液杯2、雾化器1、雾化汽体导管3、匀气罩4、混流板5、沉积室6、真空吸盘7和废液收集器8。

溶液杯2置于雾化器1内，溶液杯2用于盛放扩散源溶液，扩散源溶液中的溶质可以为固体粉末（如氧化硼或氧化镁等），也可以是液体（如硼酸或磷酸等），扩散源溶液中的溶剂可以是纯净水、二甲苯或无水乙醇等。雾化器1用于对溶液杯2内的扩散源溶液进行雾化以形成雾化汽体。本实施例中雾化器1为常规的市售超声雾化器，其利用电子高频震荡（振荡频率为1.7MHz±10%），通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态分子结构打散而产生雾化汽体。其他实施例中雾化器还可以是空气压缩式雾化器或网式雾化器等。空气压缩式雾化器是将高压汽体由喷气口喷出来冲击溶液杯内的液体使其成为雾状。网式雾化器是通过振动子的上下震动，通过喷嘴型的网式喷雾头的孔穴将溶液挤出，利用微小的超声波振动和网式喷雾头构造来喷出雾化汽体。

沉积室6是一个顶部开口的玻璃容器，其大小可根据使用者要求调整。真空吸盘7放置在沉积室6内的底部。真空吸盘7为平直型真空吸盘结构，可以为方形或者圆形等，尺寸可根据需求设置。真空吸盘7的表面可以设置一个或者多个敞口部，在其中一个敞口部上放置衬底9，衬底9背面完全遮盖敞口部，这样雾化沉积时在真空吸盘7与衬底9背面之间的敞口部内产生负气压，从而将衬底9紧密吸住，防止雾化沉积过程中扩散源绕扩到衬底9背面造成污染。衬底9可以为硅片或其他半导体片。

混流板5设置在沉积室6的顶部。本实施例中混流板5包括上下平行设置的两层冲孔网板，其他实施例中也可以设置两层以上（三层、四层或五层等）的冲孔网板。本实施例中，冲孔网板的形状大小与沉积室6的横截面的形状大小对应相同，且上层的冲孔网板封堵住沉积室6的顶部开口，下层的冲孔网板位于沉积室6内，两层冲孔网板之间的间距可以为2-8cm（图中两层冲孔网板的间距比较大，是为了方便看清冲孔网板上的通孔）。每一层冲孔网板上均有若干通孔，通孔的形状可以为圆形、方形、三角形、六角形或椭圆形等，通孔的排列方式可以为矩阵式排列、60°梅花排列或45°梅花排列等。两层冲孔网板上的通孔上下相互错开，即：两层冲孔网板上的通孔上下不一一对应。如图1所示，本实施例中两层冲孔网板上的通孔均为孔径为2-5mm的圆形，且通孔呈矩阵式均匀排列结构，下层冲孔网板上的通孔对应上层冲孔网板的通孔间隙。

雾化汽体导管3的一端连接雾化器1，雾化汽体导管3的另一端通过匀气罩4与沉积室6顶部的混流板5相接。匀气罩4是一个倒置的圆锥形或棱锥形的漏斗，雾化汽体导管3的另一端插入匀气罩4的顶端（即小口端）内，匀气罩4的底部（即大口端）罩接在沉积室6的顶部，即：匀气罩4的底部将混流板5的上层冲孔网板完全罩住。匀气罩4的底部形状大小与沉积室6的顶部形状大小对应相同。

工作时，雾化器1将溶液杯2内的扩散源溶液雾化，雾化后所形成的雾化汽体沿雾化汽体导管3进入匀气罩4内，后经混流板5进入沉积室6内。雾化汽体通过混流板5即是通过混流板5上的若干通孔，加之相邻两层冲孔网板上的通孔上下错开，因此，进入沉积室6内的雾化汽体不会形成涡流，最终使得雾化汽体均匀沉积在真空吸盘7的衬底9上，形成太阳电池扩散涂层。通过控制雾化汽体在衬底9上的沉积时间可控制衬底9上太阳电池扩散涂层的厚度。沉积时由于衬底9背面吸附在真空吸盘7上，因此可避免扩散源绕扩到衬底9背面造成污染。

由于雾化汽体在通过混流板5时可能会碰撞到混流板5上并重新凝聚成溶液，因此可在每层冲孔网板的顶角位置处（四个顶角中的任意一个或两个）开设导流槽，并使导流槽通过导液管与废液收集器8相连接，这样，在冲孔网板上重新凝聚成溶液的扩散源经导流槽、再经导液管可流入废液收集器8内。

在沉积室6的底部四周还可以设置排气口。

Claims (7)

1.一种用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其特征是，包括溶液杯、雾化器、雾化汽体导管、匀气罩、混流板、沉积室和真空吸盘；所述溶液杯置于所述雾化器内，所述溶液杯用于盛放扩散源溶液；所述真空吸盘置于所述沉积室内的底部，在所述真空吸盘的盘面上吸附有衬底；所述混流板设置在所述沉积室的顶部，所述雾化汽体导管的一端连接所述雾化器，所述雾化汽体导管的另一端通过所述匀气罩与所述沉积室顶部的混流板相接；所述混流板包括上下平行设置的两层或两层以上的冲孔网板，且相邻冲孔网板上的通孔上下相互错开；所述雾化器可将溶液杯内的扩散源溶液进行雾化，雾化后所形成的雾化汽体可沿所述雾化汽体导管进入所述匀气罩内，后经所述混流板进入所述沉积室内，最终沉积在所述真空吸盘上的衬底上，形成太阳电池扩散涂层。

2.根据权利要求1所述的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其特征是，所述冲孔网板上通孔的形状为圆形、方形、三角形、六角形或椭圆形。

3.根据权利要求1所述的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其特征是，所述冲孔网板上的通孔呈矩阵式排列、60°梅花排列或45°梅花排列。

4.根据权利要求1所述的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其特征是，还包括废液收集器；在每层冲孔网板的顶角位置处设置有导流槽，在所述冲孔网板上重新凝聚成溶液的扩散源经所述导流槽流入所述废液收集器内。

5.根据权利要求1所述的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其特征是，所述匀气罩是一个倒置的圆锥形或棱锥形的漏斗。

6.根据权利要求1所述的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其特征是，所述雾化器为超声雾化器、空气压缩式雾化器或网式雾化器。

7.根据权利要求1所述的用于沉积太阳电池扩散涂层的涂布设备，其特征是，在所述沉积室的底部四周设置有排气口。