專利名稱：用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境污染問題變得日益嚴重，近來已經(jīng)有一些對能夠減輕環(huán)境污染的可再生能源的研究。尤其是，對能夠通過使用太陽能而產(chǎn)生電能的太陽能電池給予了大量關(guān)注。然而，為了在實際產(chǎn)業(yè)中利用太陽能電池，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率必需足夠高，并且太陽能電池的制造成本必需很低。從光電轉(zhuǎn)換效率的角度，因為太陽能電池的理論效率極限不是很高，所以增加實際太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率存在局限性，但是世界知名的研究組已經(jīng)報道了硅太陽能電池目前具有M %或更高的光電轉(zhuǎn)換效率。但是，在大批量生產(chǎn)太陽能電池的情況下，太陽能電池的實際平均光電轉(zhuǎn)換效率很難高于17%。因此，需要可以應(yīng)用于具有30MW或更大的年生產(chǎn)能力的自動化大批量生產(chǎn)線的高效制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法和設(shè)備，所述方法和設(shè)備可以通過形成選擇性發(fā)射器來提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率并且可以以穩(wěn)定的方式形成該選擇性發(fā)射器。技術(shù)方案本發(fā)明的一個方面表征為一種用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備，該設(shè)備包括傳送裝置，用來傳送襯底，該襯底上表面上形成有第一發(fā)射器層，該第一發(fā)射器層中擴散并形成有η型雜質(zhì)；載物臺，從傳送裝置向該載物臺提供襯底并且該載物臺支撐被提供的襯底；預(yù)加熱裝置，用來對載物臺所支撐的襯底進行預(yù)加熱；激光輻射裝置，位于載物臺的上方與載物臺分隔開并且用來在第一發(fā)射器層的一部分上輻射激光以形成其中進一步擴散并形成有η型雜質(zhì)的第二發(fā)射器層。預(yù)加熱裝置可以通過載物臺對襯底進行預(yù)加熱。第二發(fā)射器層可以包括在要形成母線電極的位置形成的處母線層；以及在要形成指狀電極的位置處形成的指狀層。激光輻射裝置可以包括可在第一方向上移動以形成母線層的第一激光輻射裝置；和可在與第一方向交叉的第二方向上移動以形成指狀層的第二激光輻射裝置。載物臺可以包括順序排列的第一載物臺和第二載物臺，第一激光輻射裝置可以放置在第一載物臺的上面并且形成母線層，第二激光輻射裝置可以放置在第二載物臺的上面并且形成指狀層。激光輻射裝置可在第一方向上移動以形成母線層，以及在與第一方向交叉的第二方向上移動以形成指狀層。傳送裝置可以包括一傳送帶，載物臺可以被放置在該傳送帶的底面。用于 形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備還可以包括襯底傳感器，該襯底傳感器放置在載物臺前面并感應(yīng)襯底的傳送，以及控制傳送帶的操作使得襯底放置在載物臺之上并停止。用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備還可以包括對準傳感器，該對準傳感器感應(yīng)被放置在載物臺之上的襯底的對準狀態(tài)，并且可以根據(jù)襯底的對準狀態(tài)校正激光輻射裝置的位置。對準傳感器可以放置在載物臺的底面上，并且可以在載物臺上設(shè)置一透明區(qū)域使得對準傳感器可以感應(yīng)襯底的對準狀態(tài)。對準傳感器可以包括用來感應(yīng)襯底后面的第一傳感器；用來感應(yīng)襯底側(cè)面的第二傳感器；和用來感應(yīng)襯底的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的第三傳感器。第一傳感器、第二傳感器、和第三傳感器中的每一個都可以包括照明裝置和照相機。為了防止被放置在載物臺之上的襯底移動，可以在載物臺中形成用來提供負壓力的負壓孔。本發(fā)明的另一方面表征為一種用于形成太陽能電池選擇性發(fā)射器的方法，其包括將襯底放置到載物臺的之上，襯底的上表面形成有第一發(fā)射器層，該第一發(fā)射器層中擴散并形成有η型雜質(zhì)；對放置在載物臺之上的襯底進行預(yù)加熱；向第一發(fā)射器層的一部分輻射激光，形成其中進一步擴散并形成有η型雜質(zhì)的第二發(fā)射器層。 預(yù)加熱可以通過載物臺進行。第二發(fā)射器層可以包括在要形成母線電極的位置處形成的母線層；以及在要形成指狀電極的位置處形成的指狀層。激光的輻射可以通過下面的裝置來進行用來在第一方向上移動以形成母線層的第一激光輻射裝置；以及用來在與第一方向交叉的第二方向上移動以形成指狀層的第二激光輻射裝置。第二發(fā)射器層可以包括在要形成母線電極的位置處形成的母線層；和在要形成指狀電極的位置處形成的指狀層。激光的輻射可以通過激光輻射裝置來進行，該激光輻射裝置可在第一方向上移動以形成母線層并且可在與第一方向交叉的第二方向上移動以形成指狀層。激光的輻射可以通過放置在襯底的之上與襯底分隔開的激光輻射裝置來進行，并且所述方法還可以包括感應(yīng)放置在載物臺之上的襯底的對準狀態(tài)；以及根據(jù)襯底的對準狀態(tài)校正激光輻射裝置的位置。感應(yīng)襯底的對準狀態(tài)可以包括照明襯底；和對襯底的端部進行照相。感應(yīng)襯底的對準狀態(tài)可以包括感應(yīng)襯底前面；感應(yīng)襯底的側(cè)面；和感應(yīng)襯底的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)?？梢栽谳d物臺中形成負壓孔，并且所述方法還包括向襯底提供負壓以固定放置在載物臺之上的襯底。有益效果本發(fā)明的優(yōu)選實施例可以通過形成選擇性發(fā)射器提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，并且可以以穩(wěn)定的方式形成選擇性發(fā)射器。


圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明一方面用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法流程圖。圖2和圖3圖示在襯底的表面上涂覆雜質(zhì)。圖4圖示向襯底施加熱能以形成第一發(fā)射器層。圖5是圖示其上形成有第一發(fā)射器層的襯底的剖面圖。圖6圖示輻射激光以形成第二發(fā)射器層。圖7是其中形成有第二發(fā)射器層的襯底的剖面圖。圖8和9是圖示擴散系數(shù)隨溫度變化的圖表。圖10是圖示如何形成母線層和指狀層的平面圖。圖11是圖示如何形成母線電極和指狀電極的平面圖。圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明另一個方面用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備的側(cè)視圖。圖13到15是圖示根據(jù)本發(fā)明另一個方面用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備的多種實施例的透視圖。圖16是傳送組件的平面圖。圖17是載物臺組件的透視圖。圖18是圖示圖17除去了載物臺的平面圖。圖19是載物臺組件的側(cè)視圖。附圖標(biāo)記說明10 襯底12 雜質(zhì)13a:母線電極13b 指狀電極14 第一發(fā)射器層16:第二發(fā)射器層
16a 指狀層1000，1000a, 1000b 傳送組件100a, 100b, IOOc 傳送裝置200 載物臺300 預(yù)加熱裝置400，400a，400b 激光輻射裝置
具體實施例方式由于本發(fā)明可以有多種改變和實施例，所以將參照附圖闡述和描述某些實施例。 然而，這并不意味著將本發(fā)明限制于某些實施例，而應(yīng)理解為本發(fā)明包括本發(fā)明的理念和范圍所覆蓋的所有的改變、等效物和替代。在本發(fā)明的整個描述中，當(dāng)決定描述某一技術(shù)而并未注意本發(fā)明的觀點時，將省略相關(guān)的詳細描述。諸如“第一”和“第二”的術(shù)語可以用來描述各種元件，但是所述元件不應(yīng)局限于上述術(shù)語。上述術(shù)語僅用來將一個元件與其他元件區(qū)分開。說明書中所使用的術(shù)語僅用來描述某些實施例，而不意味著限制本發(fā)明。除非另有明確的使用，否則單數(shù)形式的表達包括多數(shù)形式的含義。在本說明書中，諸如“包含”或 “包括”的表達旨在表明特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、部件、或其組合，并且不應(yīng)被理解為排除任何一個或多個其它特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、部件、或其組合的存在或可能性。下面將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法和設(shè)備的優(yōu)選實施例。不管是哪一附圖，相同或相應(yīng)的元件都將賦予相同的參考標(biāo)記，并且不再重復(fù)對相同或相應(yīng)元件的任何冗余描述。將參照圖1至圖11來描述根據(jù)本發(fā)明一方面的用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法。首先，將襯底10放置到載物臺200上(圖12圖示)(S100)，襯底10的上表面形成有第一發(fā)射器層14，該第一發(fā)射器層14中擴散并形成有η型雜質(zhì)12。載物臺200支撐襯底10，而且在襯底10上形成選擇性發(fā)射器是當(dāng)載物臺200支撐襯底10時進行的。通過在襯底10固定在載物臺200上時進行選擇性發(fā)射器的形成，可以以穩(wěn)定的方式形成選擇性發(fā)射器而不會對襯底10產(chǎn)生振動。襯底10可以是摻雜有硼離子的ρ型硅襯底，并且襯底10的表面已經(jīng)形成有第一發(fā)射器層14。也即，根據(jù)本實施例，選擇性發(fā)射器(即第二發(fā)射器層16)是通過與形成第一發(fā)射器層14的工序不同的工序形成的。在此，第一發(fā)射器層14相當(dāng)于擴散并形成有諸如磷的雜質(zhì)12的η層。為了制備這種襯底10，可以將含有諸如磷的雜質(zhì)12的溶液涂覆到硅襯底10的表面上(見圖2和3)， 然后可以向硅襯底10的表面施加熱能El (見圖4)。當(dāng)向硅襯底10的表面施加熱能El時， 雜質(zhì)12的離子可以擴散到硅襯底10中，形成第一發(fā)射器層14(見圖5)。然后，如圖6所示，對放置在載物臺200上的襯底10 (參照圖1 進行預(yù)加熱 (S200)，然后向一部分的第一發(fā)射器層14輻射激光L，形成其中進一步擴散并形成有η型雜質(zhì)12的第二發(fā)射器層16(S300)。換言之，在將能量施加到整個襯底10之后，向第一發(fā)射器層14中已經(jīng)擴散有η型雜質(zhì)12的部分輻射激光L。在此，為了在第一發(fā)射器層14的特定部分中形成第二發(fā)射器層16，通過預(yù)加熱而施加到襯底10上的能量Ε3與通過激光L而施加的能量Ε2的總和必需大于用于形成第一發(fā)射器層14的能量El (Ε2+Ε3 > El)。如果僅用激光L來施加比用于形成第一發(fā)射器層14 的能量El大的能量，就必需將過大強度的激光L集中到襯底10的特定部分上，這可能會在襯底10的特定部分處造成損壞，如表面燒蝕。為了解決這個問題，在本實施例中通過與激光L的輻射分開地進行預(yù)加熱工序， 將一定量的能量Ε3通過預(yù)加熱施加到整個襯底10，而將除了通過預(yù)加熱提供的能量Ε3外所需的能量Ε2通過激光輻射來提供。結(jié)果是，可以防止被激光L輻射的區(qū)域與其余區(qū)域之間的能量差別過大，由此防止襯底10損壞。在此，預(yù)加熱工序和激光輻射工序可以連續(xù)或同時進行。當(dāng)將比用于形成第一發(fā)射器層14的能量El大的能量Ε2+Ε3如上所述通過預(yù)加熱和激光輻射施加到一部分的第一發(fā)射器層14上時，η型雜質(zhì)12進一步擴散到被激光L輻射的那部分中，結(jié)果是在那部分第一發(fā)射器層14中形成了第二發(fā)射器層16 (見圖7)。下面將更詳細地描述這一原理。當(dāng)固體內(nèi)的原子濃度不均勻時，固體內(nèi)的原子通過熱運動從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴散，直到整個固體內(nèi)的原子濃度變均勻。這種擴散量與濃度梯度成比例的基于菲克第一定律的擴散現(xiàn)象可以用下面的公式來表示。公式1

J 二 - D Λτ-在[公式1]中，J是擴散量(即經(jīng)過單位面積的擴散材料的量)，D是擴散系數(shù)， C是擴散材料的濃度，χ是擴散材料在Y軸上的移動距離。在此，擴散系數(shù)隨溫度升高而顯著增加，這可以用下面的公式表示。公式2D = D0e省在[公式2]中，Dtl是對溫度不敏感的常數(shù)，k是玻茲曼常數(shù)，T是溫度。Q被稱為激活能，它根據(jù)材料而具有2和5eV之間的數(shù)值。在圖8和9所示的圖表中圖示了根據(jù)[公式2]，擴散系數(shù)隨溫度的變化。例如，當(dāng)Q = 2eV并且Dtl = 8X10-5m2/sec時，在300° K 下D約為10-38m2/sec，但是當(dāng)T = 1500° K時D顯著增加到10-llm2/sec。因此，如圖8所示，如果假設(shè)分別將能量El和能量E2+E3提供到硅襯底10的彼此具有不同溫度的兩個不同點上，因為這兩個點的擴散系數(shù)分別為彼此不同的Dl和D2，所以雜質(zhì)12達到的水平也變得不同(即擴散系數(shù)隨溫度升高而增加)，從而使得在第一發(fā)射器層14的特定部分中形成第二發(fā)射器層16，而將兩個發(fā)射器層彼此區(qū)分開，如圖7所示。如圖9所示，可以在表示對數(shù)函數(shù)與溫度之間的倒數(shù)關(guān)系的圖表中重新繪制圖8 所示的圖表。下面的公式是與[公式2]表示的、在圖9中示出的圖表相對應(yīng)的對數(shù)函數(shù)。公式3LogD = -—=； +LogD^
KJ如圖10所示，選擇性地形成在第一發(fā)射器層14上的第二發(fā)射器層16可以包括母線層16a和指狀層16b，母線層16a形成在要形成太陽能電池的母線電極13a的位置處(見圖11)；而指狀層16b形成在要形成指狀電極13b的位置處(見圖11)。為了形成所有的母線層16a和指狀層16b，上述的激光輻射工序可以分成用來形成母線層16a的第一工序和用來形成指狀層16b的第二工序。在此，應(yīng)理解的是，第一工序和第二工序可以通過一個激光輻射裝置或兩個激光輻射裝置來進行。后面將描述用來進行該些工序的特定設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖11示出在指狀層 16b上形成有指狀電極13b而在母線電極16a上形成有母線電極13a。排除了形成指狀電極13b和母線電極13a的區(qū)域形成有防反射膜11。至此，已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明一個方面用來形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法，此后將描述根據(jù)本發(fā)明另一個方面用來形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備。上述用來形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法能夠通過與下述用來形成太陽能電池選擇性發(fā)射器的設(shè)備相同或類似的設(shè)備來進行。因此，應(yīng)理解的是，對下面要描述的每一個設(shè)備的操作的描述也可以應(yīng)用于上述用來形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法中。如圖12所示，根據(jù)本發(fā)明另一個方面用來形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備主要由下述部件構(gòu)成用于傳送襯底10的傳送裝置100a、100b、100c (—起為“100”)(見圖16)，襯底10上形成有第一發(fā)射器層14 (見圖7)；用來支撐所提供的襯底10的載物臺 200 ；用來對襯底10進行預(yù)加熱的預(yù)加熱裝置300 ；以及激光輻射裝置400，用來通過在第一發(fā)射器層14的某部分上輻射激光而形成其中進一步擴散并形成有η型雜質(zhì)的第二發(fā)射器層17(見圖7)。傳送裝置100執(zhí)行向載物臺200提供其上已經(jīng)形成有第一發(fā)射器層14的襯底10 的功能。雖然可以將機械手(未圖示)用于這樣的傳送裝置100，但是本實施例提出傳送帶，該傳送帶利于連續(xù)制造。通過如在本實施例中那樣使用傳送帶來實施傳送襯底10的流水方法，連續(xù)的處理成為可能，并且可以提高生產(chǎn)率。載物臺200支撐通過傳送裝置100而提供的襯底10，當(dāng)襯底10被載物臺200支撐時，在襯底10上選擇性地形成第二發(fā)射器層17。通過在襯底10固定于載物臺200上時選擇性地形成第二發(fā)射器層16，可以以穩(wěn)定的方式形成選擇性發(fā)射器，而襯底10不會發(fā)生振動。如圖16所示，上述傳送裝置100和載物臺200可以以單一組件的形式來構(gòu)成，在此將這種單一組件形式稱作傳送組件1000。后面將描述傳送組件1000的具體結(jié)構(gòu)。由傳送裝置100提供到載物臺200上的襯底10可以是摻雜有硼離子、并且已經(jīng)在其表面上形成有第一發(fā)射器層14的ρ型硅襯底。制備其上預(yù)先形成有第一發(fā)射器層14的襯底10的工序與前面的描述相同，因此在此將不提供具體描述。預(yù)加熱裝置300執(zhí)行對載物臺200所支撐的襯底100進行預(yù)加熱的功能。通過預(yù)加熱裝置300向整個襯底10施加一定量的能量Ε3 (見圖6)并且通過激光輻射裝置400提供除了通過預(yù)加熱提供的能量Ε3外所需的能量Ε2 (見圖6)，可以防止經(jīng)激光L輻射的區(qū)域與未經(jīng)激光L輻射的區(qū)域之間的能量差別過大。從而如前所述，可以防止由于向襯底10相關(guān)區(qū)域集中了過大強度的輻射激光而損壞襯底10的相關(guān)區(qū)域。預(yù)加熱裝置300可以通過載物臺200對襯底10進行預(yù)加熱。也即，預(yù)加熱裝置 300可以加熱載物臺200以使被加熱的載物臺200對襯底10進行預(yù)加熱。在這種情況下， 如圖12所示，可以采用嵌入在載物臺200中的加熱線圈作為預(yù)加熱裝置300。雖然在本實施例中描述了經(jīng)由載物臺200預(yù)加熱襯底10，但是本發(fā)明不限于本實施例中所描述的方式，應(yīng)該可以獨立于載物臺200而采用能直接加熱襯底10的非接觸型預(yù)加熱裝置。激光輻射裝置400與載物臺分隔開而位于載物臺200的上方，并且向載物臺200 所支撐的襯底10的預(yù)定部位輻射激光L。在被激光輻射的部分處，雜質(zhì)進一步擴散以允許形成第二發(fā)射器層16。如前面參照圖10所述，選擇性地形成在第一發(fā)射器層14上的第二發(fā)射器層16可以包括母線層16a和指狀層16b，該母線層16a形成在要形成太陽能電池的母線電極13a的位置處(見圖11)；而指狀層16b形成在要形成指狀電極13b的位置處(見圖11)。為了形成所有的母線層16a和指狀層16b，激光輻射工序可以分成用來形成母線層16a的第一工序和用來形成指狀層16b的第二工序。
在此，應(yīng)理解的是，第一工序和第二工序可以由一個激光輻射裝置400或兩個激光輻射裝置400a、400b來進行(見圖13和1 。圖13示出了用來執(zhí)行第一工序的可沿一個方向(例如χ軸方向)移動的第一激光輻射裝置400a和用來執(zhí)行第二工序的可沿另一個方向(例如y軸方向)移動的第二激光輻射裝置400b。圖14示出了一個沿χ軸方向和y軸方向都可移動使得能夠執(zhí)行第一工序和第二工序的激光輻射裝置400。如圖15所示，可以存在兩個順序排列的傳送組件1000a、IOOOb和兩個激光輻射裝置400a、400b來執(zhí)行第一工序和第二工序。也即，第一工序可在前傳送組件1000a的載物臺200a上用可沿χ軸方向移動的第一激光輻射裝置400a來進行，第二工序可在后傳送組件IOOOb的載物臺200b上用可沿y軸方向移動的第二激光輻射裝置400b來進行。雖然圖15示出了兩個傳送組件1000a、IOOOb分開預(yù)定的距離，但是所述兩個傳送組件1000a、1000b應(yīng)該也可以連續(xù)設(shè)置使得可以通過設(shè)置在兩個載物臺之間的傳送帶連續(xù)地傳送襯底。下面將參照圖16到19而更詳細地描述傳送組件100的結(jié)構(gòu)。由于圖15示出的兩個傳送組件1000a、1000b相同，所以在此將不單獨描述這兩個組件。傳送組件1000配置為容納襯底10，在激光輻射的時候支撐襯底并且將已經(jīng)完成激光輻射的襯底10傳送到下面的工序。圖16示出了傳送組件100，包括通常成板形的載物臺架500 ；放置在載物臺架500上的前傳送裝置100a ；載物臺組件TA ；以及后傳送裝置 IOOb0前傳送裝置100a執(zhí)行向載物臺組件TA提供襯底10的功能，后傳送裝置100b執(zhí)行將已經(jīng)完成激光輻射的襯底10傳送到下面的工序的功能。載物臺組件TA提供有來自前傳送裝置100a的襯底10，并執(zhí)行在向襯底10輻射激光時支撐襯底10的功能。在此，在載物臺組件TA上設(shè)置中心傳送裝置100c。在本實施例中，將傳送帶用于前傳送裝置100a、后傳送裝置100b、和中心傳送裝置100c。通過實施使用傳送帶的流水類型，連續(xù)處理變?yōu)榭赡?，并且可以提高產(chǎn)量。中心傳送裝置100c將襯底100放置在載物臺200上，可以通過將該中心傳送裝置100c與具有輥子MO (見圖17)等的傳送帶框架沈0 (見圖17)耦接來操作該中心傳送裝置100c。如上所述，如果采用傳送帶作為將襯底10放置到載物臺200上的傳送裝置100，則可以將載物臺200設(shè)置在中心傳送裝置100c (即傳送帶)下面的預(yù)定位置處。然而，本發(fā)明不限于此，而可以根據(jù)傳送裝置100的結(jié)構(gòu)來改變載物臺200的位置。如圖16所示，感應(yīng)襯底10的傳送的襯底傳感器110可以放置在載物臺200前面。 襯底傳感器Iio可以通過感應(yīng)正在向載物臺200傳送的襯底10而執(zhí)行將襯底10停止在精確位置處的功能。為了執(zhí)行這一功能，襯底傳感器110可以探測襯底10的傳送，然后在經(jīng)過預(yù)定的時間(例如1. 5秒)之后停止傳送帶100的運行。載物臺200的上表面可以形成有槽230(見圖17)，使得傳送帶100c可以插入槽 230中。通過在載物臺200中形成槽230，可以防止襯底10與載物臺200被傳送帶100c不必要地分隔開，使得載物臺200可以以更穩(wěn)定的方式支撐襯底10。根據(jù)本實施例用于形成太陽能電池選擇性發(fā)射器的設(shè)備可以包括對準傳感器 222a,222b、222c (一起為“222”，見圖18)，所述對準傳感器感應(yīng)放置于載物臺200之上的襯底10的對準狀態(tài)。為了確保激光輻射裝置400與襯底10之間的匹配，對準傳感器222探測于載物臺200之上放置的襯底10的對準狀態(tài)。探測到的襯底10的對準狀態(tài)被發(fā)送到上述激光輻射裝置400、400a、400b，基于襯底10的對準狀態(tài)可以校正激光輻射裝置400、400a、 400b的位置。對于對準傳感器222，本實施例提出在載物臺200下方放置的照相機和照明裝置。 為此，載物臺200可以具有透明的區(qū)域220a、220b、220c ( 一起為“220”，見圖17)，使得照相機可以感應(yīng)襯底10的對準狀態(tài)。在此，應(yīng)理解的是，透明區(qū)域200并不必然意味著完全透明，而可以是足夠透明以光學(xué)地感應(yīng)襯底10的對準狀態(tài)。本實施例的透明區(qū)域220以石英來提供。對準傳感器222可以包括用來感應(yīng)襯底10后面的第一傳感器22 ；，用來感應(yīng)襯底10側(cè)面的第二傳感器222b ；以及用來感應(yīng)襯底10的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的第三傳感器222c。因此，X軸和Y軸方向上的對準誤差可以通過用第一傳感器22 和第二傳感器222b感應(yīng)后面和側(cè)面邊緣來確定，而旋轉(zhuǎn)對準誤差可以用第三傳感器222c來確定。一旦感應(yīng)到襯底10的對準狀態(tài)，就可以通過載物臺升降機250(見圖17)提升載物臺200和放置在載物臺200之上的襯底10。載物臺升降機250執(zhí)行使載物臺200提升和降低預(yù)定高度的功能。在襯底10被載物臺升降機250提升的同時，可以在襯底10上進行激光輻射。載物臺升降機250可以包括沿載物臺200的外邊緣彼此分開地設(shè)置并且可垂直延伸的多條支撐腿251 ；用來垂直地移動傳送帶架沈0的汽缸252。每條支撐腿251可以固定到支撐架253上以進行更好的組裝。其他可以用于載物臺升降機250的功率傳送結(jié)構(gòu)可以包括線性致動器(未圖示)和齒輪傳動鏈(未圖示)。載物臺200中還可以形成有負壓孔210以防止放置在載物臺200上的襯底10移動。通過在載物臺200中形成負壓孔210和例如用泵(未圖示)向襯底10的底面提供負壓，襯底10變得緊密地依附到載物臺200上，防止襯底10的對準狀態(tài)陷入混亂。至此，已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明另一個方面用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備結(jié)構(gòu)，下面將描述根據(jù)本發(fā)明一實施例的設(shè)備的操作。一旦將襯底10提供到載物臺200上，預(yù)加熱裝置300就向襯底10提供熱能。熱
能的提供可以一直持續(xù)到完成激光輻射。對準傳感器222感應(yīng)放置于載物臺200之上的襯底10的對準狀態(tài)，然后提升其上放置了襯底10的載物臺200。探測到的襯底10的對準狀態(tài)被傳送給與載物臺200分開并放置在載物臺200之上的激光輻射裝置400，根據(jù)襯底10的對準狀態(tài)校正激光輻射裝置400的位置。經(jīng)位置校正的激光輻射裝置400向襯底10上的預(yù)定位置輻射激光，選擇性地形成第二發(fā)射器層16 (見圖17)。一旦完成激光輻射，就將載物臺降低到其原始位置，然后傳送襯底10進行下面的工序。雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例，但是應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的技術(shù)理念和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種修改和變化。還應(yīng)理解，除了上述的實施例之外，在本發(fā)明的權(quán)利要求中還有許多其他實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備，包括傳送裝置，用來傳送襯底，該襯底的上表面上形成有第一發(fā)射器層，該第一發(fā)射器層中擴散并形成有η型雜質(zhì)；載物臺，從傳送裝置向該載物臺提供襯底并且該載物臺支撐所提供的襯底； 預(yù)加熱裝置，用來對載物臺所支撐的襯底進行預(yù)加熱；激光輻射裝置，位于載物臺的上方與載物臺分隔開，并且用來在一部分的第一發(fā)射器層上輻射激光以形成第二發(fā)射器層，該第二發(fā)射器層中進一步擴散并形成有η型雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中預(yù)加熱裝置通過載物臺對襯底進行預(yù)加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中第二發(fā)射器層包括 在要形成母線電極的位置處形成的母線層；在要形成指狀電極的位置處形成的指狀層， 其中，激光輻射裝置包括第一激光輻射裝置，在第一方向上是可移動的以形成母線層；和第二激光輻射裝置，在與第一方向交叉的第二方向上是可移動的以形成指狀層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中載物臺包括順序地排列的第一載物臺和第二載物臺，其中第一激光輻射裝置放置于第一載物臺的一上面并且用來形成母線層，以及其中第二激光輻射裝置放置于第二載物臺的一上面并且用來形成指狀層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中第二發(fā)射器層包括 在要形成母線電極的位置處形成的母線層；在要形成指狀電極的位置處形成的指狀層，其中激光輻射裝置在第一方向上是可移動的以形成母線層，并且在與第一方向交叉的第二方向上是可移動的以形成指狀層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中傳送裝置包括一傳送帶，并且其中載物臺放置于該傳送帶的一下面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括一襯底傳感器，該襯底傳感器放置在載物臺前面并且感應(yīng)襯底的傳送以及控制傳送帶的操作使得襯底放置并且停止在載物臺之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括一對準傳感器，該對準傳感器感應(yīng)被放置在載物臺之上的襯底的對準狀態(tài)，并且其中激光輻射裝置的位置是根據(jù)襯底的對準狀態(tài)進行校正的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中對準傳感器放置在載物臺的一下面，并且其中在載物臺中設(shè)有一透明區(qū)域，使得對準傳感器感應(yīng)襯底的對準狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中對準傳感器包括 第一傳感器，用來感應(yīng)襯底的后面；第二傳感器，用來感應(yīng)襯底的側(cè)面；和第三傳感器，用來感應(yīng)襯底的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中第一傳感器、第二傳感器、和第三傳感器中的每一個都包括照明裝置和照相機。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在載物臺中形成有用來提供負壓力的負壓孔以防止放置在載物臺之上的襯底移動。
13.一種用來形成太陽能電池選擇性發(fā)射器的方法，包括將襯底放置到載物臺之上，該襯底上表面上形成有第一發(fā)射器層，第一發(fā)射器層中擴散并形成有η型雜質(zhì)；對放置在載物臺之上的襯底進行預(yù)加熱；和向第一發(fā)射器層的一部分輻射激光，形成其中進一步擴散并形成有η型雜質(zhì)的第二發(fā)射器層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過載物臺進行預(yù)加熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中第二發(fā)射器層包括 在要形成母線電極的位置處形成的母線層；在要形成指狀電極的位置處形成的指狀層， 并且其中激光的輻射可以通過下面的裝置來進行 第一激光輻射裝置，用來在第一方向上移動以形成母線層；和第二激光輻射裝置，用來在與第一方向交叉的第二方向上移動以形成指狀層。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中第二發(fā)射器層包括 在要形成母線電極的位置處的形成母線層；在要形成指狀電極的位置處的形成指狀層，并且其中通過激光輻射裝置來進行激光的輻射，該激光輻射裝置在第一方向上是可移動的以形成母線層并且該激光輻射裝置在與第一方向交叉的第二方向上是可移動的以形成指狀層。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，通過放置在襯底的上方與襯底分隔開的激光輻射裝置來進行激光的輻射，并且該方法還包括感應(yīng)放置在載物臺之上的襯底的對準狀態(tài)；和根據(jù)襯底的對準狀態(tài)校正激光輻射裝置的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中感應(yīng)襯底的對準狀態(tài)包括 照明襯底；和對襯底的端部進行照相。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中感應(yīng)襯底的對準狀態(tài)包括 感應(yīng)襯底的前面；感應(yīng)襯底的側(cè)面；和感應(yīng)襯底的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在載物臺中形成負壓孔，并且所述方法還包括向襯底提供負壓以固定放置在載物臺之上的襯底。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于形成太陽能電池的選擇性發(fā)射器的設(shè)備包括傳送裝置，用來傳送在其上表面上形成有第一發(fā)射器層的襯底，第一發(fā)射器層中擴散并形成有n型雜質(zhì)；載物臺，從傳送裝置向其提供襯底并且支撐被提供的襯底；預(yù)加熱裝置，用來對載物臺所支撐的襯底進行預(yù)加熱；激光輻射裝置，位于載物臺的上方與載物臺分隔開，并且用來在一部分的第一發(fā)射器層上輻射激光以形成其中進一步擴散并形成有n型雜質(zhì)的第二發(fā)射器層。
文檔編號H01L31/18GK102315320SQ20111019214
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者樸勝一, 許閏成 申請人:Snt能源技術(shù)有限公司