CN106362423A - 一种液态源蒸发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液态源蒸发装置，包括液态源瓶、蒸发器和反应腔，所述液态源瓶通过第一管道与惰性气体源相连，所述第一管道的出口位于所述液态源瓶内液体的上方，所述液态源瓶通过第二管道与所述蒸发器相连，所述第二管道的进口位于所述液态源瓶内液体内部，所述第二管道上设置有用于检测液体流量的液体流量检测件；所述蒸发器通过第三管道与第三管道与所述惰性气体源直接相连，所述第三管道上设置有用于检测惰性气体流量的第一气体流量检测件；所述蒸发器通过第四管道与所述反应腔相连、用于将气液混合物蒸发加热后变成气态，并经第四管道输送至反应腔中进行反应作业。本发明的液态源蒸发装置具有结构简单、控制精度高以及工艺可靠等优点。

Description

一种液态源蒸发装置
技术领域
本发明主要涉及光伏技术领域，特指一种液态源蒸发装置。
背景技术
在光伏行业的液态源扩散掺杂工艺中，需要精确控制液态源扩散掺杂的结深，这就需要精确的控制引入的液态源流量。传统上，液态源引入都是通过鼓泡法来实现，如图1所示，通过将惰性气体充入至液态源瓶内液体内，通过鼓泡使液态源瓶中源蒸汽进入至反应腔中。此种，鼓泡法只适用于小浓度液态源蒸发，并且对鼓泡系统的温度和压力要求高，还有响应速度慢、控制精度低、长期稳定性差等不足。而且随着当前PN结结深向高方阻浅结方向发展，传统的鼓泡蒸汽装置已无法满足工艺的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种控制精度高、保证工艺准确性的液态源蒸发装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种液态源蒸发装置，包括液态源瓶、蒸发器和反应腔，所述液态源瓶通过第一管道与惰性气体源相连，所述第一管道的出口位于所述液态源瓶内液体的上方，所述液态源瓶通过第二管道与所述蒸发器相连，所述第二管道的进口位于所述液态源瓶内液体内部，所述第二管道上设置有用于检测液体流量的液体流量检测件；所述蒸发器通过第三管道与第三管道与所述惰性气体源直接相连，所述第三管道上设置有用于检测惰性气体流量的第一气体流量检测件；所述蒸发器通过第四管道与所述反应腔相连、用于将气液混合物蒸发加热后变成气态，并经第四管道输送至反应腔中进行反应作业。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述第一管道与第二管道之间设有旁通阀，位于所述旁通阀与第一管道出口之间的第一管道上设置有第一开关组件，位于所述旁通阀与第二管道进口之间的第二管道上设置有第二开关组件。
所述第一开关组件包括沿气体输送方向依次串联的第一气动阀和第一手动阀，所述第二开关组件包括沿液体输送方向依次串联的第二手动阀和第二气动阀。
还包括清洗管道，所述清洗管道通过第一清洗阀与所述第一气动阀和第一手动阀之间的第一管道相连，所述清洗管道通过第二清洗阀与第二手动阀和第二气动阀之间的第二管道相连。
所述第三管道通过旁通管与所述第二管道连通，所述旁通管的一端与位于所述液体流量检测件进口侧的第二管道连通，另一端与位于所述第一气体流量检测件进口侧的第三管道连通，所述旁通管上设置有用于检测气体流量的第二气体流量检测件。
所述蒸发器的出口通过管道与所述第四管道相连。
所述液体流量检测件并联有第三气动阀。
所述第四管道外壁上设置有加热件、用于对第四管道进行加热以防止第四管道内的气体冷凝。
所述第一管道上设置有泄压阀。
所述第一管道上设置有单向阀，所述第三管道上设置有压力检测件。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的液态源蒸发装置，在输送气体的管道上设置有气体流量检测件，在输送液体的管道上设置有液体流量检测件，能够对进入蒸发器的气体和液体的流量进行精准控制，从而控制蒸发后的源液蒸汽与载气之间的分压比，从而达到控制沉积膜厚或掺杂结深的要求，而且控制精度高，保证了工艺的准确性和稳定性；蒸发器对气液混合物直接加热，气化速度，响应速度快，稳定性好；另外处理液态源的浓度更高，压力范围更宽，扩大了蒸发控制的应用范围。
附图说明
图1为现有技术中蒸发装置的结构示意图。
图2为本发明在正常工作时的结构示意图。
图3为本发明在清洗工作时的结构示意图。
图中标号表示：1、液态源瓶；2、蒸发器；3、反应腔；101、第一管道；102、第二管道；1021、液体流量检测件；103、第三管道；1031、第一气体流量检测件；104、第四管道；1041、加热件；105、清洗管道；106、旁通管；1061、第二气体流量检测件；201、第一气动阀；202、第一手动阀；203、第二手动阀；204、第二气动阀；205、旁通阀；206、第一清洗阀；207、第二清洗阀；208、第三气动阀；209、泄压阀；210、单向阀；211、压力检测件。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图2和图3所示，本实施例的液态源蒸发装置，包括液态源瓶1、蒸发器2和反应腔3，液态源瓶1通过第一管道101与惰性气体源相连，第一管道101的出口位于液态源瓶1内液体的上方，液态源瓶1通过第二管道102与蒸发器2相连，第二管道102的进口位于液态源瓶1内液体内部，第二管道102上设置有用于检测液体流量的液体流量检测件1021；蒸发器2通过第三管道103与第三管道103与惰性气体源（如氩气）直接相连，第三管道103上设置有用于检测惰性气体流量的第一气体流量检测件1031；蒸发器2通过第四管道104与反应腔3相连、用于将气液混合物蒸发加热后变成气态，并经第四管道104输送至反应腔3中进行反应作业。本发明的液态源蒸发装置，在输送气体的管道上设置有气体流量检测件，在输送液体的管道上设置有液体流量检测件1021，能够对进入蒸发器2的气体和液体的流量进行精准控制，从而控制蒸发后的源液蒸汽与载气之间的分压比，控制精度高，保证了工艺的准确性和稳定性；蒸发器2对气液混合物直接加热，气化速度，响应速度快，稳定性好；另外处理液态源的浓度更高，压力范围更宽，扩大了蒸发控制的应用范围。
本实施例中，第一管道101与第二管道102之间设有旁通阀205，位于旁通阀205与第一管道101出口之间的第一管道101上设置有第一开关组件，位于旁通阀205与第二管道102进口之间的第二管道102上设置有第二开关组件。第一开关组件包括沿气体输送方向依次串联的第一气动阀201和第一手动阀202，第二开关组件包括沿液体输送方向依次串联的第二手动阀203和第二气动阀204。另外还包括清洗管道105，清洗管道105通过第一清洗阀206与第一气动阀201和第一手动阀202之间的第一管道101相连，清洗管道105通过第二清洗阀207与第二手动阀203和第二气动阀204之间的第二管道102相连。在正常工作的情况下，第一清洗阀206、第二清洗阀207以及旁通阀205均处于关闭状态；在清洗工作时，第一手动阀202和第二手动阀203关闭，第一气动阀201、第二气动阀204、第一清洗阀206和第二清洗阀207均开通，此时高压惰性气体则分别经过各开通的阀门，将管道以及各阀门上的杂物（如液体）经清洗管道105吹扫出去。
本实施例中，第三管道103通过旁通管106与第二管道102连通，旁通管106的一端与位于液体流量检测件1021进口侧的第二管道102连通，另一端与位于第一气体流量检测件1031进口侧的第三管道103连通，旁通管106上设置有用于检测气体流量的第二气体流量检测件1061，蒸发器2的出口通过管道与第四管道104相连。由于液体流量检测件1021以及蒸发器2必须定期清洗，如图3所示，在清洗时，惰性气体则经旁通管106，再经液体流量检测件1021后进入至蒸发器2，再经蒸发器2的出口流入至第四管道104内，由于高压惰性气体的吹扫，能够清除冷凝粘附在各管路、以及液体流量检测件1021和蒸发器2中的液体。其中第二气体流量检测件1061用于检测经过旁通管106中的惰性气体流量，以避免流量过大时损坏液体流量检测件1021和蒸发器2，在本实施例中，第二气体流量检测件1061控制的最大流量为10L/min。
本实施例中，蒸发器2包括控制阀、混合阀和热交换器；第一气体流量检测件1031、第二气体流量检测件1061均为气体流量计，液体流量检测件1021为液体流量计，其中液体流量计并联有第三气动阀208。
本实施例中，第四管道104外壁上设置有加热件1041、用于对第四管道104进行加热以防止第四管道104内的气体冷凝，保证反应作业的正常进行。
本实施例中，第一管道101上设置有泄压阀209；当液态源瓶1压力过高时自动泄压。
本实施例中，第一管道101上设置有单向阀210，第三管道103上设置有压力检测件（211），用于对气体进行压力检测。
在实际工作时，惰性气体压力调节为1-4Bar，第一管道101的管口位于液态源上方，惰性气体经第一管道101进入至液态源瓶1；惰性气体进入液态源瓶1后，推动液态源从第二管道102流入至液体流量计，液体流量计根据工艺设定值控制调节流过的液态源流量；另一路惰性气体通过单向阀210等进入气体流量计，并根据工艺设定值控制调节流过的气体流量；即液态源流入蒸发器2的液体接口，惰性气体流入蒸发器2的气体接口；蒸发器2将流入的气体和液体混合均匀，并对气液混合物进行蒸发加热，蒸发温度最高可达200℃；气液混合物完全蒸发后变成气态，通过第四管道104输送到反应腔3中，反应完成后的反应物及残留气体通过排废口进入废气处理塔处理。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液态源蒸发装置，包括液态源瓶（1）、蒸发器（2）和反应腔（3），其特征在于，所述液态源瓶（1）通过第一管道（101）与惰性气体源相连，所述第一管道（101）的出口位于所述液态源瓶（1）内液体的上方，所述液态源瓶（1）通过第二管道（102）与所述蒸发器（2）相连，所述第二管道（102）的进口位于所述液态源瓶（1）内液体内部，所述第二管道（102）上设置有用于检测液体流量的液体流量检测件（1021）；所述蒸发器（2）通过第三管道（103）与第三管道（103）与所述惰性气体源直接相连，所述第三管道（103）上设置有用于检测惰性气体流量的第一气体流量检测件（1031）；所述蒸发器（2）通过第四管道（104）与所述反应腔（3）相连、用于将气液混合物蒸发加热后变成气态，并经第四管道（104）输送至反应腔（3）中进行反应作业。
2.根据权利要求1所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述第一管道（101）与第二管道（102）之间设有旁通阀（205），位于所述旁通阀（205）与第一管道（101）出口之间的第一管道（101）上设置有第一开关组件，位于所述旁通阀（205）与第二管道（102）进口之间的第二管道（102）上设置有第二开关组件。
3.根据权利要求2所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述第一开关组件包括沿气体输送方向依次串联的第一气动阀（201）和第一手动阀（202），所述第二开关组件包括沿液体输送方向依次串联的第二手动阀（203）和第二气动阀（204）。
4.根据权利要求3所述的液态源蒸发装置，其特征在于，还包括清洗管道（105），所述清洗管道（105）通过第一清洗阀（206）与所述第一气动阀（201）和第一手动阀（202）之间的第一管道（101）相连，所述清洗管道（105）通过第二清洗阀（207）与第二手动阀（203）和第二气动阀（204）之间的第二管道（102）相连。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述第三管道（103）通过旁通管（106）与所述第二管道（102）连通，所述旁通管（106）的一端与位于所述液体流量检测件（1021）进口侧的第二管道（102）连通，另一端与位于所述第一气体流量检测件（1031）进口侧的第三管道（103）连通，所述旁通管（106）上设置有用于检测气体流量的第二气体流量检测件（1061）。
6.根据权利要求5所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述蒸发器（2）的出口通过管道与所述第四管道（104）相连。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述液体流量检测件（1021）并联有第三气动阀（208）。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述第四管道（104）外壁上设置有加热件（1041）、用于对第四管道（104）进行加热以防止第四管道（104）内的气体冷凝。
9.根据权利要求1至4中任意一项所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述第一管道（101）上设置有泄压阀（209）。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的液态源蒸发装置，其特征在于，所述第一管道（101）上设置有单向阀（210），所述第三管道（103）上设置有压力检测件（211）。
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