CN114744072A - 一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，属于太阳能电池片生产设备技术领域，一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，包括将单晶硅电池片置入快速平衡高温加热炉内，开启快速平衡高温加热炉，将炉体内温度升高至700‑800℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行扩散等步骤，可以实现将单晶硅电池片的扩散和扩散后处理氧化工艺同时在快速平衡高温加热炉内进行，快速平衡高温加热炉内设置的多个温度调节机构和导热机构可以快速加工炉体内的温度调节至平衡状态，保证炉体内部各个不问温度均匀，不仅有效节约了能源，平衡的温度还可以有效提升单晶硅电池片的扩散和氧化效果。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片生产设备技术领域，更具体地说，涉及一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺。
背景技术
太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能并利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种，它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。单晶硅太阳能电池，是以高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池，是当前开发得最快的一种太阳能电池。它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。单晶硅太阳能电池的制造工艺有6道工序，分别为制绒、扩散、去磷硅玻璃和背结、镀膜、丝网印刷和烧结。
扩散工序是在硅片正面形成电池的核心部件PN结。在太阳光的照射下，PN结两侧形成电势差，接通电路后就形成电流，并且扩散后还需要进行氧化处理，而扩散和氧化都需要在高温扩散炉体中进行，但是现有的扩散炉的炉体内，加热喷嘴一般都设置在炉体的内壁中，导致炉体内部温度不均匀，即靠近内壁处温度较高而中间部位温度降低的现象，影响单晶硅电池片的扩散和氧化效果。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，可以实现将单晶硅电池片的扩散和扩散后处理氧化工艺同时在快速平衡高温加热炉内进行，快速平衡高温加热炉内设置的多个温度调节机构和导热机构可以快速加工炉体内的温度调节至平衡状态，保证炉体内部各个不问温度均匀，不仅有效节约了能源，平衡的温度还可以有效提升单晶硅电池片的扩散和氧化效果。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，包括以下步骤：
S1、将单晶硅电池片置入快速平衡高温加热炉内，准备进行扩散提效；
S2、开启快速平衡高温加热炉，将炉体内温度升高至700-800℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第一次扩散；
S3、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度升高至800-850℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第二次扩散；
S4、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度降至780-795℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第三次扩散；
S5、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度降至500-600℃，通入氧化气体，对扩散后的单晶硅电池片进行氧化处理，在单晶硅电池片的表面生成一层氧化膜；
S6、通过湿化学清洗，将单晶硅电池片表面的氧化膜腐蚀剥离，完成整个处理工艺。
进一步的，所述S2中，含有POC13的氮气为500-550sccm，通入的氧气为850-850sccm；
所述S3中，含有POC13的氮气为680-840sccm，通入的氧气为640-690sccm；
所述S4中，含有POC13的氮气为550-600sccm，通入的氧气为550-590sccm。
进一步的，所述S5中，氧化处理时间为5-8min，氧化气体为水蒸汽，且氧化气体内还包括有氯气。
进一步的，所述快速平衡高温加热炉包括炉体，所述炉体内部设有扩散和氧化工作区，所述炉体的内壁上固定有多个等间距分布的高温炉嘴，所述炉体的内部中心处插接有搅动轴，所述搅动轴的顶端贯穿炉体设置，所述炉体的内底部中心处固定有轴承座，所述搅动轴底端与轴承座连接，所述炉体的上表面固定有电机支架，所述电机支架的顶端固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端与搅动轴的顶端相连接，所述驱动电机的外壁上固定有多组呈环形分布的扰流板，所述扰流板上开设有扰流孔，所述扰流孔为一端孔径大于另一端的喇叭状，相邻扰流板上的所述扰流孔反向设置，所述炉体的左右两侧内壁上固定有多组水平设置的限位杆组，且每组限位杆组包括两根平行设置的限位杆，每组所述限位杆组上支撑有两个滚动调温球。炉体给工作时，将单晶硅电池片放置在炉体内部的扩散和氧化工作区，开启炉体上的加热装置进行扩散和氧化，同时启动驱动电机，驱动电机带动搅动轴和扰流板转动对炉体内部气流进行扰流，加速炉体内部的热量传导，由于在扰流板上设有扰流孔，且扰流孔为喇叭状，当气流由大口径一端进入由小口径一端流出时可有效增加气体流速，当气流由小口径一端进入由大口径一端流出时可呈伞形扩散，两种状态均可以加速炉体内部的热量流动，从而有效缩短炉体内部的温度平衡时间，同时设置的滚动调温球也可进行温度调节，进一步加快温度平衡状态，不仅有效节约了能源，平衡的温度还可以有效提升单晶硅电池片的扩散和氧化效果。
进一步的，所述滚动调温球包括第一柔性耐高温导热球体，所述第一柔性耐高温导热球体的外壁上固定呈球面分布的第一导热石墨纤维，所述第一柔性耐高温导热球体的侧壁上开设有多个容纳腔，且容纳腔内部固定有球面磁铁，所述炉体的左右两侧侧壁上均开设有空腔，且空腔内部设有交流电磁铁，所述第一柔性耐高温导热球体的内部中心处设有固定球，且固定球的外壁上固定有多个沿其球面均匀分布的感温伸缩调节机构，所述第一柔性耐高温导热球体的内壁上还固定有多个均匀分布的转动调温球，且转动调温球与感温伸缩调节机构交错设置。初始状态时，交流电磁铁处于断电状态，两个滚动调温球由于受球面磁铁与两侧交流电磁铁铁芯的磁吸力分别位于两侧，炉体工作时交流电磁铁处于通电状态，此时交流电磁铁产生方向不断变化的磁场，由于磁场与球面磁铁之间的磁吸和排斥作用，两个滚动调温球会在限位杆组上左右滚动，而第一柔性耐高温导热球体和第一导热石墨纤维均具有较好的导热效果，在滚动调温球左右滚动过程中，利用第一柔性耐高温导热球体和第一导热石墨纤维进行热传导，快速将炉体内壁上的热量传导至炉体中间部位，从而使炉体很快达到温度平衡状态，炉体内部上下设置有多个左右滚动的滚动调温球，可以保证炉体内部的温度始终处于平衡状态，避免了因炉体内部温度分布不均匀影响扩散和氧化处理效果的现象。
进一步的，所述感温伸缩调节机构包括固定在固定球外壁上的固定外管，所述固定外管的内部插接有伸缩内杆，所述固定外管和伸缩内杆均采用导温材料制成，所述伸缩内杆的端部固定有与第一柔性耐高温导热球体相匹配的球面支撑板，所述伸缩内杆位于固定外管内部的一端固定有密封导热块，且密封导热块与固定外管的内底部之间填充有受热膨胀填充层。初始状态时，伸缩内杆和固定外管的位置呈图复位状态，随着炉体内部温度升高，受热膨胀填充层逐渐受热膨胀，受热膨胀填充层膨胀后会将密封导热块和伸缩内杆整体往外顶出，并利用球面支撑板推动第一柔性耐高温导热球体，第一柔性耐高温导热球体被设置的多个球面支撑板推动产生膨胀现象，能够有效增加第一柔性耐高温导热球体的受热面积，从而有效提升第一柔性耐高温导热球体的热传导效率，加速炉体内部温度平衡。
进一步的，所述球面支撑板为由导热材料制成的球面形支撑板，且导热材料为石墨片，球面形结构可更好的对第一柔性耐高温导热球体进行制成，使第一柔性耐高温导热球体膨胀充分，并且石墨片也具有较好的导热效果，可加速感温伸缩调节机构整体的热传导性能。
进一步的，所述转动调温球包括固定在第一柔性耐高温导热球体内壁上的固定块，所述固定块的端部固定有固定杆，所述固定杆上转动连接有第二柔性耐高温导热球体，所述第二柔性耐高温导热球体的内部填充有受热膨胀惰性气体，所述第二柔性耐高温导热球体的外壁上固定有多根呈球面形分布的第二导热石墨纤维，所述第二柔性耐高温导热球体的底端还固定有球面形配重铅块。第二柔性耐高温导热球体和第二导热石墨纤维均可以具有较佳的导热效果，可以起到很好的热传导作用，在滚动调温球整体进行滚动时，由于设置有球面形配重铅块，在球面形配重铅块的配重作用下，第二柔性耐高温导热球体会绕固定杆上的转动轴自转，在第二柔性耐高温导热球体转动时，第二柔性耐高温导热球体和第二导热石墨纤维整体受热更加均匀，同时受热膨胀惰性气体受热膨胀，可有效增加第二柔性耐高温导热球体的受热面积，进一步提升热传导效率，从而进一步加速炉体内部的温度平衡，有效提升扩散和氧化效果。
进一步的，所述第一柔性耐高温导热球体和第二柔性耐高温导热球体均为采用石墨烯导热层制备的柔性球体，不仅具有较佳的形变能力，且具有优异的导热效果，保证整体的稳定工作。
进一步的，所述扰流孔的内壁为弧面形，且扰流孔大口径端的口径是小口径端孔径的4-6倍，能够有效加速热气流的扩散，从而加速炉体内的温度平衡状态。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以实现将单晶硅电池片的扩散和扩散后处理氧化工艺同时在快速平衡高温加热炉内进行，快速平衡高温加热炉内设置的多个温度调节机构和导热机构可以快速加工炉体内的温度调节至平衡状态，保证炉体内部各个不问温度均匀，不仅有效节约了能源，平衡的温度还可以有效提升单晶硅电池片的扩散和氧化效果。
（2）炉体给工作时，将单晶硅电池片放置在炉体内部的扩散和氧化工作区，开启炉体上的加热装置进行扩散和氧化，同时启动驱动电机，驱动电机带动搅动轴和扰流板转动对炉体内部气流进行扰流，加速炉体内部的热量传导，由于在扰流板上设有扰流孔，且扰流孔为喇叭状，当气流由大口径一端进入由小口径一端流出时可有效增加气体流速，当气流由小口径一端进入由大口径一端流出时可呈伞形扩散，两种状态均可以加速炉体内部的热量流动，从而有效缩短炉体内部的温度平衡时间，同时设置的滚动调温球也可进行温度调节，进一步加快温度平衡状态。
（3）初始状态时，交流电磁铁处于断电状态，两个滚动调温球由于受球面磁铁与两侧交流电磁铁铁芯的磁吸力分别位于两侧，炉体工作时交流电磁铁处于通电状态，此时交流电磁铁产生方向不断变化的磁场，由于磁场与球面磁铁之间的磁吸和排斥作用，两个滚动调温球会在限位杆组上左右滚动，而第一柔性耐高温导热球体和第一导热石墨纤维均具有较好的导热效果，在滚动调温球左右滚动过程中，利用第一柔性耐高温导热球体和第一导热石墨纤维进行热传导，快速将炉体内壁上的热量传导至炉体中间部位，从而使炉体很快达到温度平衡状态，炉体内部上下设置有多个左右滚动的滚动调温球，可以保证炉体内部的温度始终处于平衡状态，避免了因炉体内部温度分布不均匀影响扩散和氧化处理效果的现象。
（4）初始状态时，伸缩内杆和固定外管的位置呈图复位状态，随着炉体内部温度升高，受热膨胀填充层逐渐受热膨胀，受热膨胀填充层膨胀后会将密封导热块和伸缩内杆整体往外顶出，并利用球面支撑板推动第一柔性耐高温导热球体，第一柔性耐高温导热球体被设置的多个球面支撑板推动产生膨胀现象，能够有效增加第一柔性耐高温导热球体的受热面积，从而有效提升第一柔性耐高温导热球体的热传导效率，加速炉体内部温度平衡。
（5）球面支撑板为由导热材料制成的球面形支撑板，且导热材料为石墨片，球面形结构可更好的对第一柔性耐高温导热球体进行制成，使第一柔性耐高温导热球体膨胀充分，并且石墨片也具有较好的导热效果，可加速感温伸缩调节机构整体的热传导性能。
（6）第二柔性耐高温导热球体和第二导热石墨纤维均可以具有较佳的导热效果，可以起到很好的热传导作用，在滚动调温球整体进行滚动时，由于设置有球面形配重铅块，在球面形配重铅块的配重作用下，第二柔性耐高温导热球体会绕固定杆上的转动轴自转，在第二柔性耐高温导热球体转动时，第二柔性耐高温导热球体和第二导热石墨纤维整体受热更加均匀，同时受热膨胀惰性气体受热膨胀，可有效增加第二柔性耐高温导热球体的受热面积，进一步提升热传导效率，从而进一步加速炉体内部的温度平衡，有效提升扩散和氧化效果。
（7）第一柔性耐高温导热球体和第二柔性耐高温导热球体均为采用石墨烯导热层制备的柔性球体，不仅具有较佳的形变能力，且具有优异的导热效果，保证整体的稳定工作。
（8）扰流孔的内壁为弧面形，且扰流孔大口径端的口径是小口径端孔径的4-6倍，能够有效加速热气流的扩散，从而加速炉体内的温度平衡状态。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明中扰流孔的结构示意图；
图3为本发明中滚动调温球的内部结构示意图；
图4为本发明中感温伸缩调节机构的结构示意图；
图5为本发明中感温伸缩调节机构的工作状态图；
图6为本发明中转动调温球的内部结构示意图。
图中标号说明：
1炉体、2高温炉嘴、3搅动轴、4电机支架、5驱动电机、6扰流板、7轴承座、8扰流孔、9空腔、10交流电磁铁、11限位杆组、12滚动调温球、13第一柔性耐高温导热球体、14第一导热石墨纤维、15球面磁铁、16固定球、17感温伸缩调节机构、171固定外管、172伸缩内杆、173球面支撑板、174密封导热块、175受热膨胀填充层、18转动调温球、181固定块、182固定杆、183第二柔性耐高温导热球体、184受热膨胀惰性气体、185第二导热石墨纤维、186球面形配重铅块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，包括以下步骤：
S1、将单晶硅电池片置入快速平衡高温加热炉内，准备进行扩散提效；
S2、开启快速平衡高温加热炉，将炉体内温度升高至700-800℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第一次扩散；
S3、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度升高至800-850℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第二次扩散；
S4、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度降至780-795℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第三次扩散；
S5、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度降至500-600℃，通入氧化气体，对扩散后的单晶硅电池片进行氧化处理，在单晶硅电池片的表面生成一层氧化膜；
S6、通过湿化学清洗，将单晶硅电池片表面的氧化膜腐蚀剥离，完成整个处理工艺。
上述，S2中，含有POC13的氮气为500-550sccm，通入的氧气为850-850sccm；
S3中，含有POC13的氮气为680-840sccm，通入的氧气为640-690sccm；
S4中，含有POC13的氮气为550-600sccm，通入的氧气为550-590sccm。
上述，S5中，氧化处理时间为5-8min，氧化气体为水蒸汽，且氧化气体内还包括有氯气。
请参阅图1-2，快速平衡高温加热炉包括炉体1，炉体1内部设有扩散和氧化工作区，炉体1的内壁上固定有多个等间距分布的高温炉嘴2，炉体1的内部中心处插接有搅动轴3，搅动轴3的顶端贯穿炉体1设置，炉体1的内底部中心处固定有轴承座7，搅动轴3底端与轴承座7连接，炉体1的上表面固定有电机支架4，电机支架4的顶端固定有驱动电机5，驱动电机5的输出端与搅动轴3的顶端相连接，驱动电机5的外壁上固定有多组呈环形分布的扰流板6，扰流板6上开设有扰流孔8，扰流孔8为一端孔径大于另一端的喇叭状，相邻扰流板6上的扰流孔8反向设置，炉体1的左右两侧内壁上固定有多组水平设置的限位杆组11，且每组限位杆组11包括两根平行设置的限位杆，每组限位杆组11上支撑有两个滚动调温球12。炉体1给工作时，将单晶硅电池片放置在炉体1内部的扩散和氧化工作区，开启炉体1上的加热装置进行扩散和氧化，同时启动驱动电机5，驱动电机5带动搅动轴3和扰流板6转动对炉体1内部气流进行扰流，加速炉体1内部的热量传导，由于在扰流板6上设有扰流孔8，且扰流孔8为喇叭状，当气流由大口径一端进入由小口径一端流出时可有效增加气体流速，当气流由小口径一端进入由大口径一端流出时可呈伞形扩散，两种状态均可以加速炉体1内部的热量流动，从而有效缩短炉体1内部的温度平衡时间，同时设置的滚动调温球12也可进行温度调节，进一步加快温度平衡状态，不仅有效节约了能源，平衡的温度还可以有效提升单晶硅电池片的扩散和氧化效果。
请参阅图1和图3，滚动调温球12包括第一柔性耐高温导热球体13，第一柔性耐高温导热球体13的外壁上固定呈球面分布的第一导热石墨纤维14，第一柔性耐高温导热球体13的侧壁上开设有多个容纳腔，且容纳腔内部固定有球面磁铁15，炉体1的左右两侧侧壁上均开设有空腔9，且空腔9内部设有交流电磁铁10，第一柔性耐高温导热球体13的内部中心处设有固定球16，且固定球16的外壁上固定有多个沿其球面均匀分布的感温伸缩调节机构17，第一柔性耐高温导热球体13的内壁上还固定有多个均匀分布的转动调温球18，且转动调温球18与感温伸缩调节机构17交错设置。初始状态时，交流电磁铁10处于断电状态，两个滚动调温球12由于受球面磁铁15与两侧交流电磁铁10铁芯的磁吸力分别位于两侧，炉体1工作时交流电磁铁10处于通电状态，此时交流电磁铁10产生方向不断变化的磁场，由于磁场与球面磁铁15之间的磁吸和排斥作用，两个滚动调温球12会在限位杆组11上左右滚动，而第一柔性耐高温导热球体13和第一导热石墨纤维14均具有较好的导热效果，在滚动调温球12左右滚动过程中，利用第一柔性耐高温导热球体13和第一导热石墨纤维14进行热传导，快速将炉体1内壁上的热量传导至炉体1中间部位，从而使炉体1很快达到温度平衡状态，炉体1内部上下设置有多个左右滚动的滚动调温球12，可以保证炉体1内部的温度始终处于平衡状态，避免了因炉体1内部温度分布不均匀影响扩散和氧化处理效果的现象。
请参阅图3和图4-5，感温伸缩调节机构17包括固定在固定球16外壁上的固定外管171，固定外管171的内部插接有伸缩内杆172，固定外管171和伸缩内杆172均采用导温材料制成，伸缩内杆172的端部固定有与第一柔性耐高温导热球体13相匹配的球面支撑板173，伸缩内杆172位于固定外管171内部的一端固定有密封导热块174，且密封导热块174与固定外管171的内底部之间填充有受热膨胀填充层175。初始状态时，伸缩内杆172和固定外管171的位置呈图4所示状态，随着炉体内部温度升高，受热膨胀填充层175逐渐受热膨胀，受热膨胀填充层175膨胀后会将密封导热块174和伸缩内杆172整体往外顶出，并利用球面支撑板173推动第一柔性耐高温导热球体13，第一柔性耐高温导热球体13被设置的多个球面支撑板173推动产生膨胀现象，能够有效增加第一柔性耐高温导热球体13的受热面积，从而有效提升第一柔性耐高温导热球体13的热传导效率，加速炉体1内部温度平衡。
请参阅图4-5，球面支撑板173为由导热材料制成的球面形支撑板，且导热材料为石墨片，球面形结构可更好的对第一柔性耐高温导热球体13进行制成，使第一柔性耐高温导热球体13膨胀充分，并且石墨片也具有较好的导热效果，可加速感温伸缩调节机构17整体的热传导性能。
请参阅图3和图6，转动调温球18包括固定在第一柔性耐高温导热球体13内壁上的固定块181，固定块181的端部固定有固定杆182，固定杆182上转动连接有第二柔性耐高温导热球体183，第二柔性耐高温导热球体183的内部填充有受热膨胀惰性气体184，第二柔性耐高温导热球体183的外壁上固定有多根呈球面形分布的第二导热石墨纤维185，第二柔性耐高温导热球体183的底端还固定有球面形配重铅块186。第二柔性耐高温导热球体183和第二导热石墨纤维185均可以具有较佳的导热效果，可以起到很好的热传导作用，在滚动调温球12整体进行滚动时，由于设置有球面形配重铅块186，在球面形配重铅块186的配重作用下，第二柔性耐高温导热球体183会绕固定杆182上的转动轴自转，在第二柔性耐高温导热球体183转动时，第二柔性耐高温导热球体183和第二导热石墨纤维185整体受热更加均匀，同时受热膨胀惰性气体184受热膨胀，可有效增加第二柔性耐高温导热球体183的受热面积，进一步提升热传导效率，从而进一步加速炉体1内部的温度平衡，有效提升扩散和氧化效果。
请参阅图3和图6，第一柔性耐高温导热球体13和第二柔性耐高温导热球体183均为采用石墨烯导热层制备的柔性球体，不仅具有较佳的形变能力，且具有优异的导热效果，保证整体的稳定工作。
请参阅图1-2，扰流孔8的内壁为弧面形，且扰流孔8大口径端的口径是小口径端孔径的4-6倍，能够有效加速热气流的扩散，从而加速炉体内的温度平衡状态。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将单晶硅电池片置入快速平衡高温加热炉内，准备进行扩散提效；
S2、开启快速平衡高温加热炉，将炉体内温度升高至700-800℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第一次扩散；
S3、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度升高至800-850℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第二次扩散；
S4、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度降至780-795℃并快速达到温度平衡状态，通入含有POC13的氮气和氧气，进行第三次扩散；
S5、将快速平衡高温加热炉的炉体内温度降至500-600℃，通入氧化气体，对扩散后的单晶硅电池片进行氧化处理，在单晶硅电池片的表面生成一层氧化膜；
S6、通过湿化学清洗，将单晶硅电池片表面的氧化膜腐蚀剥离，完成整个处理工艺。
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述S2中，含有POC13的氮气为500-550sccm，通入的氧气为850-850sccm；
所述S3中，含有POC13的氮气为680-840sccm，通入的氧气为640-690sccm；
所述S4中，含有POC13的氮气为550-600sccm，通入的氧气为550-590sccm。
所述S5中，氧化处理时间为5-8min，氧化气体为水蒸汽，且氧化气体内还包括有氯气。
3.根据权利要求1所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述S5中，氧化处理时间为5-8min，氧化气体为水蒸汽，且氧化气体内还包括有氯气。
4.根据权利要求1所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述快速平衡高温加热炉包括炉体（1），所述炉体（1）内部设有扩散和氧化工作区，所述炉体（1）的内壁上固定有多个等间距分布的高温炉嘴（2），所述炉体（1）的内部中心处插接有搅动轴（3），所述搅动轴（3）的顶端贯穿炉体（1）设置，所述炉体（1）的内底部中心处固定有轴承座（7），所述搅动轴（3）底端与轴承座（7）连接，所述炉体（1）的上表面固定有电机支架（4），所述电机支架（4）的顶端固定有驱动电机（5），所述驱动电机（5）的输出端与搅动轴（3）的顶端相连接，所述驱动电机（5）的外壁上固定有多组呈环形分布的扰流板（6），所述扰流板（6）上开设有扰流孔（8），所述扰流孔（8）为一端孔径大于另一端的喇叭状，相邻扰流板（6）上的所述扰流孔（8）反向设置，所述炉体（1）的左右两侧内壁上固定有多组水平设置的限位杆组（11），且每组限位杆组（11）包括两根平行设置的限位杆，每组所述限位杆组（11）上支撑有两个滚动调温球（12）。
5.根据权利要求4所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述滚动调温球（12）包括第一柔性耐高温导热球体（13），所述第一柔性耐高温导热球体（13）的外壁上固定呈球面分布的第一导热石墨纤维（14），所述第一柔性耐高温导热球体（13）的侧壁上开设有多个容纳腔，且容纳腔内部固定有球面磁铁（15），所述炉体（1）的左右两侧侧壁上均开设有空腔（9），且空腔（9）内部设有交流电磁铁（10），所述第一柔性耐高温导热球体（13）的内部中心处设有固定球（16），且固定球（16）的外壁上固定有多个沿其球面均匀分布的感温伸缩调节机构（17），所述第一柔性耐高温导热球体（13）的内壁上还固定有多个均匀分布的转动调温球（18），且转动调温球（18）与感温伸缩调节机构（17）交错设置。
6.根据权利要求5所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述感温伸缩调节机构（17）包括固定在固定球（16）外壁上的固定外管（171），所述固定外管（171）的内部插接有伸缩内杆（172），所述固定外管（171）和伸缩内杆（172）均采用导温材料制成，所述伸缩内杆（172）的端部固定有与第一柔性耐高温导热球体（13）相匹配的球面支撑板（173），所述伸缩内杆（172）位于固定外管（171）内部的一端固定有密封导热块（174），且密封导热块（174）与固定外管（171）的内底部之间填充有受热膨胀填充层（175）。
7.根据权利要求6所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述球面支撑板（173）为由导热材料制成的球面形支撑板，且导热材料为石墨片。
8.根据权利要求5所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述转动调温球（18）包括固定在第一柔性耐高温导热球体（13）内壁上的固定块（181），所述固定块（181）的端部固定有固定杆（182），所述固定杆（182）上转动连接有第二柔性耐高温导热球体（183），所述第二柔性耐高温导热球体（183）的内部填充有受热膨胀惰性气体（184），所述第二柔性耐高温导热球体（183）的外壁上固定有多根呈球面形分布的第二导热石墨纤维（185），所述第二柔性耐高温导热球体（183）的底端还固定有球面形配重铅块（186）。
9.根据权利要求8所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述第一柔性耐高温导热球体（13）和第二柔性耐高温导热球体（183）均为采用石墨烯导热层制备的柔性球体。
10.根据权利要求4所述的一种单晶硅电池片扩散提效及扩散后处理氧化工艺，其特征在于：所述扰流孔（8）的内壁为弧面形，且扰流孔（8）大口径端的口径是小口径端孔径的4-6倍。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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