[發明專利]用于沉積工藝的電極及其制造方法

有效

• 申請號: 201280051753.4
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN103890977B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 金宰范
• 申請（專利權）人: 株式會社大山MATERIALS
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/042
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 郭艷芳;王琦

技術領域

本發明涉及用于氣相沉積工藝的電極及其制造方法。更具體地說，本發明涉及用于被用來氣相沉積多晶硅的氣相沉積工藝的電極及其制造方法，其中多晶硅用于制造太陽能電池。

背景技術

太陽能電池根據原料和技術被分成晶體型和薄膜型。一般而言，盡管晶體型的太陽能電池的生產成本比薄膜型的太陽能電池的生產成本高，但是晶體型的太陽能電池具有比薄膜型的太陽能電池高的光伏特性。因此，晶體型的太陽能電池占據大部分的太陽能電池市場。晶體型的太陽能電池使用多晶硅作為原料。

西門子法作為多晶硅的制造方法是眾所周知的。如圖1所示，將硅絲布置在反應器中并且對其進行電加熱，以及按照該西門子法向反應器供應TCS氣體。如果通過從實質上作為SiO₂存在的硅除去O₂和雜質所獲得的MG-Si（95-99.5%純度）與HCL反應，則生成包含TCS的各種氣體。在那之后，通過蒸餾從各種氣體中分離出TCS氣體。

如果將TCS氣體供應到反應器中，則在被加熱到高溫的硅絲表面上沉積硅分子。通過這些工藝，硅絲變得更厚并且形成為硅棒。

如果該硅棒被分裂成適當的尺寸，則最后獲得可以用于制造太陽能電池的體多晶硅。

在制造該多晶硅時，在硅絲的下部安裝至少一個電極，以便在反應器中施加電流。這種電極承受高溫環境以便保持導電狀態。由于該電極是通過將支柱切割為具有預定形狀并且根據常規技術挖掘該支柱以便形成冷卻劑通道來制造的，所以大規模生產可能是不適宜的，并且由于增加了原料的使用，因此制造成本可能升高。

在該背景部分中公開的以上信息僅僅是用于加強了解本發明的背景，因此它可能包括并未形成在這些國家中的本領域普通技術人員已經知曉的現有技術的信息。

發明內容

本發明致力于提供一種用于氣相沉積工藝的電極及其制造方法，其優點在于，降低用于制造作為太陽能電池原料的多晶硅的電極的制造成本，并且在高溫環境下穩定并且可靠地供應電力的優點。

根據本發明示例性實施例的用于氣相沉積工藝的電極可以包括：主體部，所述主體部安裝在所述電極的下部并且適于電連接到外部電源；和頭部，所述頭部整體地形成在所述主體部的上部以及聯接到基板，其中該主體部和該頭部通過鍛造來形成。

該主體部的下方內圓周可以被除去預定深度，以便形成冷卻劑通道。

該頭部可以具有其中上部比下部窄的“┴”形狀，并且該頭部的下部可以具有大于該主體部的直徑。

該頭部和該主體部可以具有形成有鍍銀層的外圓周表面。

絕緣層可以形成在該主體部的鍍銀層的外圓周表面。

該頭部和該主體部的材料可以是無氧銅、高導電性無氧銅（OFHC）或者韌銅。

該電極可以進一步包括聯接到該主體部下部、電連接至外部電源以及通過鍛造形成的螺母部。

冷卻劑供應管可以形成在該螺母部的側部，并且連接到該主體部的冷卻劑通道。

該螺母部可以進一步包括從該螺母部向下延伸以便與外部電源聯接的連接部，并且該外部電源可以聯接到該連接部的一側或者兩側。

根據本發明另一個示例性實施例的用于制造用于氣相沉積工藝的電極的方法可以包括：制備用于制造該電極的支柱；將該支柱布置在具有與該電極的形狀對應的形狀的模具中；利用該模具通過鍛造該支柱來形成該電極的頭部和主體部。

通過將該主體部的下表面的一部分除去預定深度，該模具可以適于形成冷卻劑通道。

該頭部可以具有其中上部比下部窄的“┴”形狀，并且該頭部的下部可以具有大于該主體部的直徑。

該方法可以進一步包括在該頭部和該主體部的外圓周表面上鍍敷銀。

該方法可以進一步包括在鍍有銀的主體部的外圓周表面上鍍敷絕緣層。

該支柱可以由無氧銅、高導電性無氧銅（OFHC）或者韌銅制成。

根據本發明其它示例性實施例的用于制造用于氣相沉積工藝的電極的方法可以包括：通過鍛造整體地形成適于聯接到基板的頭部和配置有冷卻劑通道的主體部；以及通過鍛造形成聯接到該主體部的下部并且電連接到外部電源的螺母部。

該方法可以進一步包括：形成連接到該冷卻劑通道并且在螺母部輸送該冷卻劑的冷卻劑供應管；以及通過焊接將該主體部與該頭部聯接。

螺母部可以進一步包括從該螺母部向下延伸以便與該外部電源聯接的連接部，該外部電源聯接到該連接部的一側或者兩側。

附圖說明

圖1是根據本發明示例性實施例的用于氣相沉積工藝的電極應用于其的反應器的截面圖。