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光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象，当P型半导体和N型半导体结合时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区。达到平衡后，特殊的薄层之间就形成电势差，最终形成P-N结。P-N结光生伏特效应可被用于制作太阳能电池，没有P-N结就不能将光能装换为电能，因此P-N结是光伏发电系统中最重要的部分。
晶体太阳能电池中的扩散工艺
扩散是太阳能电池片生产工艺中的核心步骤，主要是通过扩散掺杂磷源形成PN结，PN结是太阳能电池的核心部分，所以扩散工艺步骤是控制太阳能电池品质的关键环节。
对于传统的常压扩散，主要是采用管口或者管尾进气，通过氮气流将磷源带到另一端，但是常压下气体分子自由程比较小，无法保证磷元素均匀的掺杂在硅片上。
作为当前主流的低压工艺扩散炉具有特有的优势，由于在扩散炉工作腔内使用真空反应环境（50-200 mbar），气体分子自由程变大，避免湍流产生，从而提高材料扩散方阻均匀性，为晶硅太阳电池效率进一步提升奠定了基础。此外，低压扩散过程中化学品的利用效率提高，工艺过程中化学品的用量大幅降低，节省成本。
低压扩散中用到的化学反应原理：
4POCl3+3O2=2P2O5+6Cl2
2P2O5+5Si=5SiO2+4P
接下来给你们看两个低压扩散原理图：
图1 低压扩散工艺示意图
通过真空泵作用，使反应腔体处于真空状态，再通入工艺气体，扩散过程腔体维持恒定的真空状态，可以保证腔体内磷离子浓度不变。
图2 工艺气及载气通入示意图
低压扩散工艺中的关键技术 当载气携带工艺气体在扩散炉内的硅片表面进行扩散时，管内的温度很高，压强很低，磷的扩散温度在820-900℃，需要对密封管进行良好密封处理，反应后也需要对高温尾气做好处理。在进行 PN 结扩散时，为了使反应管内处于低压强下，就需要利用真空泵对反应后的尾气进行不断的抽气。所以对于扩散工艺而言，真空泵是一个非常重要的部分，对真空泵在以下几个方面提出了非常高的要求：
No 1：耐腐蚀性
从上文扩散工艺的化学反应原理中可以看出，过程中会有中间产物P2O5的生成，它是磷酸的酸酐，极易吸湿潮解而生产偏磷酸，进而生成磷酸，具有很强的腐蚀性，因此对用于不断抽取含有该腐蚀性工艺气体的真空泵，提出了很高的耐腐蚀性要求。VACUUBRAND的化学隔膜泵所有与抽气介质接触的部件都是由氟塑料或者氟橡胶制成，可以对强酸或者是其他腐蚀性溶剂的起到防护作用。No 2：压力控制的稳定性所谓低压扩散，换句话说就是系统的绝度真空压强在所有的工艺参数中处于一个非常重要的作用。压力的稳定性对扩散均匀性和方块电阻的均匀性又有很大影响。我们知道低压扩散中，炉体温度是梯度下降的，这样可以通过调节温度来改变掺杂时硅片各个区域的反应速率，同时真空中气体分子具有很强穿透力，这样磷源掺杂性会更好，可以更好的改善了方阻均匀性。
VARIO系列变频隔膜泵给光伏行业打开了一扇门，其配备的压力传感器和变频电机，通过专业的变频控速设计，在扩散工艺需要的真空范围内（50-200mbar）能够控制体系压力，助光伏客户生产出均匀性良好的高效电池片。
No 3：使用寿命长，性能稳定
三明治夹层结构隔膜；泵头盖和加紧盘均采用厚壁、铸造的氟塑料用以支持稳定的金属内核；机械部件精密剖光；内部管路及连接件加工精度高；这些均确保了可重复的VACUUBRAND品质。
