CN202638361U - 一种扩散源搅拌装置 - Google Patents

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刘海
武会达
吴而义
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Abstract

本实用新型提供了一种扩散源搅拌装置。现有技术采用人工摇晃方式来使扩散源与溶剂混合均匀，存在着浪费人力及难以确保混合均匀的问题。本实用新型的扩散源搅拌装置用于将设置在扩散源容器中的扩散源与溶剂搅拌均匀，所述扩散源搅拌装置包括设置在扩散源容器外的线圈、供电模块、控制模块以及设置在扩散源容器中的搅拌磁铁，所述供电模块连接在线圈上且向线圈输出变化的电流以使线圈产生旋转的磁场，从而带动搅拌磁铁在扩散源容器中搅拌，所述控制模块控制供电模块是否对线圈供电以搅拌扩散源和溶剂的混合溶液。本实用新型可减轻操作人员的工作强度，并提高扩散源搅拌的均匀性。

Description

一种扩散源搅拌装置
技术领域
本实用新型涉及太阳电池制造领域，尤其涉及一种扩散源搅拌装置。
背景技术
在晶体硅太阳电池制造领域，通过扩散在P型或N型的硅片上形成PN结是非常关键的工艺步骤，PN结的质量直接决定了太阳电池效率的高低。管式高温扩散是目前主流生产技术，其采用氮气携带三氯氧磷进入扩散管对放置在其中的硅片进行扩散，管式扩散的特点是产量大、工艺成熟操作简单。
但随着晶体硅太阳电池向大尺寸和超薄化方向发展，管式扩散造成的PN结在整个硅片表面分布的不均匀越来越成为电池效率难以提高的瓶颈。链式扩散设备以其处理硅片尺寸几乎不受限制、均匀性好、碎片率低、产能高、所需的工艺时间短和成本较低等诸多优点，其在晶体硅制造领域的使用范围越来越广。链式扩散工艺通常会采用磷酸来作为扩散源，并采用喷涂或印刷的方式来将扩散源涂敷在硅片表面，然后通过链式炉进行热处理来形成PN结。
在制备链式扩散的扩散源时，通常会将磷酸按照一定比例溶解在水和酒精组成的溶剂中，但磷酸容易与水和酒精形成分层，从而导致扩散的不均匀以及扩散不良品的出现。现在通常通过人工摇晃的方式使磷酸与溶剂混合均匀。但人工方式存在着浪费人力成本，且磷酸与溶剂是否混合均匀需要人工经验判断，当操作人员经验不足时，会造成磷酸与溶剂未混合均匀的事情，从而影响扩散的均匀性。
因此，如何提供一种扩散源搅拌装置来减轻操作人员的工作强度，并提高扩散源搅拌的均匀性，已成为业界亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种扩散源搅拌装置，通过所述搅拌装置可减轻操作人员的工作强度，并提高扩散源搅拌的均匀性。
为实现上述目的，本实用新型将提供一种扩散源搅拌装置，用于将设置在扩散源容器中的扩散源与溶剂搅拌均匀，所述扩散源搅拌装置包括设置在扩散源容器外的线圈、供电模块、控制模块以及设置在扩散源容器中的搅拌磁铁，所述供电模块连接在线圈上且向线圈输出变化的电流以使线圈产生旋转的磁场，从而带动搅拌磁铁在扩散源容器中搅拌，所述控制模块控制供电模块是否对线圈供电以搅拌扩散源和溶剂的混合溶液。
在上述扩散源搅拌装置中，所述扩散源为磷酸，所述溶剂包括水和酒精。
在上述扩散源搅拌装置中，所述搅拌磁铁为长条状，且其外面包覆设置有隔离扩散源和溶剂的保护层；所述保护层和扩散源容器的材质为聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯。
在上述扩散源搅拌装置中，所述搅拌磁铁的旋转覆盖面积为扩散源容器横截面积的10％至20％。
在上述扩散源搅拌装置中，所述扩散源容器为圆柱状，其上下分别设置有进液口和出液口，所述出液口上连接有出液管道，所述出液管道上设置有用于控制出液的阀门。
在上述扩散源搅拌装置中，所述出液管道上连接有酸碱度检测单元，酸碱度检测单元在检测到磷酸与溶剂的混合溶液的酸碱度超出预设范围时，控制模块控制供电模块对线圈供电以搅拌混合溶液；所述预设范围为1.2～1.6。
在上述扩散源搅拌装置中，所述搅拌磁铁放置或活动设置在扩散源容器的底部，所述搅拌磁铁在线圈所产生磁场的作用下沿变动轴或固定轴旋转。
在上述扩散源搅拌装置中，所述搅拌磁铁在扩散源与溶剂的混合溶液中的搅拌转速为0～100rpm。
与现有技术中人工摇晃方式来使扩散源与溶剂混合均匀，存在着浪费人力及难以确保混合均匀的问题相比，本实用新型的扩散源搅拌装置包括设置在扩散源容器外的线圈、供电模块、控制模块以及设置在扩散源容器中的搅拌磁铁，所述供电模块连接在线圈上且向线圈输出变化的电流以使线圈产生旋转的磁场，从而带动搅拌磁铁在扩散源容器中搅拌，所述控制模块控制供电模块是否对线圈供电以搅拌扩散源和溶剂的混合溶液。本实用新型可减轻操作人员的工作强度，并提高扩散源搅拌的均匀性。
附图说明
图1为本实用新型的扩散源搅拌装置的组成结构示意图。
具体实施方案
下面结合具体实施例及附图来详细说明本实用新型的目的及功效。
参见图1，本实用新型的扩散源搅拌装置用于将设置在扩散源容器2中的扩散源与溶剂搅拌均匀，所述扩散源搅拌装置包括设置在扩散源容器2外的线圈10、供电模块12、控制模块14和搅拌磁铁16，所述搅拌磁铁16设置在扩散源容器2中。所述扩散源容器2为圆柱状，所述扩散源容器2可通过支架固定在链式扩散炉的机架上，扩散源容器2上下分别设置有进液口20和出液口22，所述出液口22上连接有出液管道24，所述出液管道24上设置有用于控制出液的阀门26。在本实施例中，所述扩散源为磷酸，所述溶剂包括水和酒精，磷酸、水和酒精的配比在1∶12∶12至1∶15∶15的范围内。
所述供电模块12连接在线圈10上且向线圈10输出变化的电流以使线圈10产生旋转的磁场，从而带动搅拌磁铁16在扩散源容器2中搅拌，所述控制模块14控制供电模块12是否对线圈10供电以搅拌扩散源容器2中的扩散源和溶剂的混合溶液。所述供电模块12连接至市电，其通过对市电电流电压的调整来得到可在线圈10上产生旋转磁场的电流。
所述搅拌磁铁16为长条状，且其外面包覆设置有隔离扩散源和溶剂的保护层(未图示)。所述保护层和扩散源容器的材质为聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚偏氟乙烯(PVDF)等可抗扩散源腐蚀的材料。所述搅拌磁铁16的旋转覆盖面积为扩散源容器2横截面积的10％至20％。
所述出液管道24上还可连接酸碱度检测单元(未图示)，所述酸碱度检测单元在检测到磷酸与溶剂的混合溶液的酸碱度超出预设范围时，控制模块14控制供电模块12对线圈12供电以搅拌混合溶液，所述预设范围为1.2～1.6。
所述搅拌磁铁16放置或活动设置在扩散源容器2的底部，所述搅拌磁铁16在线圈10所产生磁场的作用下沿变动轴(此时搅拌磁铁16未固定在扩散源容器2的底部)或固定轴旋转(此时搅拌磁铁16连接在扩散源容器2的底部，且沿其固定点为中心进行旋转)。所述搅拌磁铁16在扩散源与溶剂的混合溶液中的搅拌转速为0～100rpm(转每分钟)。
当使用本实用新型的扩散源搅拌装置对诸如磷酸等的扩散源进行搅拌时，先将扩散源及其对应的溶剂从进液口20通入扩散源容器2中，此时需确保出液管道24上的阀门26处于关闭状态，之后通过控制模块14控制供电模块12对线圈10供应变化的电流，所述变化的电流在线圈10上产生旋转的磁场，从而驱动设置在扩散源容器2中的搅拌磁铁16旋转，从而实现对扩散源的搅拌。当完成扩散源的搅拌时，控制模块14控制供电模块12对线圈10停止供电。之后可通过出液管道24上连接的酸碱度检测单元来随机抽检扩散源是否搅拌均匀，当酸碱度检测单元检测到出液管道24中的溶液酸碱度超出预设范围1.2～1.6时，其会控制控制模块14开启供电模块12对线圈10供电，从而继续对扩散源与溶剂的混合溶液进行搅拌。
综上所述，本实用新型的扩散源搅拌装置包括设置在扩散源容器外的线圈10、供电模块12、控制模块14和设置在扩散源容器中的搅拌磁铁16，所述供电模块12连接在线圈10上且向线圈10输出变化的电流以使线圈10产生旋转的磁场，从而带动搅拌磁铁16在扩散源容器2中搅拌，所述控制模块14控制供电模块12是否对线圈10供电以搅拌扩散源和溶剂的混合溶液。本实用新型可减轻操作人员的工作强度，并提高扩散源搅拌的均匀性。

Claims (10)

1.一种扩散源搅拌装置，用于将设置在扩散源容器中的扩散源与溶剂搅拌均匀，其特征在于，所述扩散源搅拌装置包括设置在扩散源容器外的线圈、供电模块、控制模块以及设置在扩散源容器中的搅拌磁铁，所述供电模块连接在线圈上且向线圈输出变化的电流以使线圈产生旋转的磁场，从而带动搅拌磁铁在扩散源容器中搅拌，所述控制模块控制供电模块是否对线圈供电以搅拌扩散源和溶剂的混合溶液。
2.如权利要求1所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述扩散源为磷酸，所述溶剂包括水和酒精。
3.如权利要求1或2所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述搅拌磁铁为长条状，且其外面包覆设置有隔离扩散源和溶剂的保护层。
4.如权利要求3所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述保护层和扩散源容器的材质为聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯。
5.如权利要求1所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述搅拌磁铁的旋转覆盖面积为扩散源容器横截面积的10％至20％。
6.如权利要求1所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述扩散源容器为圆柱状，其上下分别设置有进液口和出液口，所述出液口上连接有出液管道，所述出液管道上设置有用于控制出液的阀门。
7.如权利要求6所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述出液管道上连接有酸碱度检测单元，酸碱度检测单元在检测到磷酸与溶剂的混合溶液的酸碱度超出预设范围时，控制模块控制供电模块对线圈供电以搅拌混合溶液。
8.如权利要求7所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述预设范围为1.2～1.6。
9.如权利要求1所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述搅拌磁铁放置或活动设置在扩散源容器的底部，所述搅拌磁铁在线圈所产生磁场的作用下沿变动轴或固定轴旋转。
10.如权利要求1所述的扩散源搅拌装置，其特征在于，所述搅拌磁铁在扩散源与溶剂的混合溶液中的搅拌转速为0～100rpm。
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