CN205398771U - 一种太阳能电池用硅片扩散炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能电池生产技术领域，具体提供了一种太阳能电池用硅片扩散炉，包括设有炉门的炉体、设在炉体内的石英舟、用于将扩散气体送入炉体内的进气管以及扩散处理后排放尾气的排气管，进气管位于石英舟的上方，进气管上开设有多个通孔A，排气管位于石英舟下方，排气管上开设有多个通孔B；排气管上连接有抽风机，抽风机上连接有控制开关，控制开关与抽风机之间连接有变频器；炉门包括炉门本体和炉门板块，炉门本体和炉门板块之间形成容置空腔，容置空腔内填充有石英保温棉。解决了扩散气体在硅片上分布不均而造成硅片表面方块电阻均匀性较差的问题。炉体炉口处设置的炉门能够有效挡住温度和红外线，避免对工作人员造成伤害。

Description

一种太阳能电池用硅片扩散炉

技术领域

本实用新型属于太阳能电池生产技术领域，具体涉及一种太阳能电池用硅片扩散炉。

背景技术

晶体硅太阳能电池作为新兴的清洁可再生能源，已经取得越来越广泛的应用。扩散工艺是晶体硅太阳能电池生产过程中的关键工序之一，它是将P型硅片在扩散后表面变成N型，从而形成P-N结，硅片由此才具有光伏效应。而扩散炉即为制造太阳能电池P-N结的专用设备，扩散炉一般包括设置有炉门的炉体，炉体内设有石英舟，硅片放置于石英舟上，炉体上设有用于扩散气体进入炉体内的进气管和扩散处理后排放尾气的排放管，所述排放管上连接有抽风机。

但是，现有扩散炉在使用过程中存在一定的缺陷，主要包括：（1）扩散炉所采用抽风机的功率大都是固定的，从而使得抽风机的转速处于一个无法调节的特定值，而且抽风机的抽风能力受外界环境变化的影响，很容易造成扩散炉内的扩散气体在硅片上分布不均而导致硅片表面方块电阻均匀性较差；（2）扩散气体进入炉体后垂直于硅片表面流动，难以在硅片表面以及硅片间隙内均匀分布，从而造成硅片表面方块电阻均匀性较差，中部方阻偏大，四周偏小；（3）炉内石英舟在扩散时的温度达到900℃以上，而且扩散炉一般采用红外加热，红外线光极强，很容易对工作人员造成伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种排风稳定性好的太阳能电池用硅片扩散炉，该扩散炉解决了扩散气体在硅片上分布不均而造成硅片表面方块电阻均匀性较差的问题，同时提高了安全作业性能。

为此，本实用新型提供了一种太阳能电池用硅片扩散炉，包括设有炉门的炉体、设在炉体内的石英舟、用于将扩散气体送入炉体内的进气管以及扩散处理后排放尾气的排气管，硅片放置在石英舟上，所述进气管由炉体侧面伸入到炉体内且位于石英舟的上方，进气管上开设有多个通孔A，放置在石英舟上的硅片表面垂直于炉体的水平中心线，所述排气管位于石英舟下方，排气管上开设有多个通孔B，所述石英舟的底面设有多个流通孔；所述排气管上连接有抽风机，所述抽风机上连接有控制开关，所述控制开关与抽风机之间连接有变频器；所述炉门包括炉门本体和炉门板块，所述炉门本体和炉门板块之间形成容置空腔，所述容置空腔内填充有石英保温棉，所述炉门本体上设有多个石英填充孔。所述炉门本体和炉门板块皆为不透明石英玻璃。

所述石英舟包括支撑架，所述支撑架上开设有多个用于承载硅片的开槽，相邻开槽之间设有槽间距，所述槽间距包括第一槽间距和第二槽间距，所述第一槽间距和第二槽间距大小不等且交替设置。

所述第一槽间距为3.5-4mm，所述第二槽间距为0.75-8mm。

所述炉门本体具有自其与炉门板块的连接处向外延伸的凸缘。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种太阳能电池用硅片扩散炉，

解决了扩散气体在硅片上分布不均而造成硅片表面方块电阻均匀性较差的问题，扩散气体能够均匀分布在硅片表面，有效改善了硅片表面方块电阻的均匀性。炉体炉口处设置的炉门能够有效挡住温度和红外线，避免对工作人员造成伤害。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中炉门的侧视图。

图3是图2的剖视图。

图4是图1中石英舟的部分结构示意图。

附图标记说明：1、炉体；2、炉门；2.1、炉门本体；2.11、凸缘；2.2、炉门板块；2.3、石英填充孔；2.4、容置空腔；3、进气管；4、通气孔A；5、排气管；6、石英舟；6.1、开槽；6.2、第一槽间距；6.3、第二槽间距；6.4、流通孔；7、硅片；8、通气孔B；9、抽风机；10、变频器；11、控制开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。

实施例：

如图1所示的一种太阳能电池用硅片扩散炉，包括设有炉门2的炉体1、设在炉体1内的石英舟6、用于将扩散气体送入炉体1内的进气管3以及扩散处理后排放尾气的排气管5，硅片7放置在石英舟6上，所述进气管3由炉体1侧面伸入到炉体1内且位于石英舟6的上方，进气管3上开设有多个通孔A4，放置在石英舟6上的硅片7表面垂直于炉体1的水平中心线，所述排气管5位于石英舟6下方，排气管5上开设有多个通孔B8，所述石英舟6的底面设有多个流通孔6.4；扩散气体从进气管3进入，并通过进气管3的通气孔A流出，沿平行于硅片7表面的方向流过硅片7并进行扩散处理，处理后的扩散气体通过石英舟6底面的流通孔6.4，如图4所示，再从排气管5上的通孔B8进入，并从排气管5排出炉体1外。上述气体扩散的方式使得扩散气体沿着硅片7表面方向流动，从而有效改善了硅片7表面方块电阻的均匀性。

进一步地，所述排气管5上连接有抽风机9，所述抽风机9上连接有控制开关11，所述控制开关11与抽风机9之间连接有变频器10；通过变频器10可以对电机的输出功率进行调节，从而实现对抽风机9转速的调节，即使外界环境变化，也可以通过调节变频器10的频率使得抽风机转速发生变化，能够保证扩散炉的排风性能稳定。

为了避免炉体内高温以及红外线对工作人员造成伤害，我们对炉门做出了改进，如图2和3所示，所述炉门2包括炉门本体2.1和炉门板块2.2，所述炉门本体2.1和炉门板块2.2之间形成容置空腔2.4，所述容置空腔2.4内填充有石英保温棉，所述炉门本体2.1上设有多个石英填充孔。所述炉门本体2.1和炉门板块2.2皆为不透明石英玻璃。所述炉门本体2.1具有自其与炉门板块2.2的连接处向外延伸的凸缘2.11。该炉门2挡在炉口处，能够有效炉体1内的高温和红外线，避免对工作人员造成伤害，提高了安全性能。

如图4所示，所述石英舟包括支撑架，所述支撑架上开设有多个用于承载硅片的开槽6.1，相邻开槽6.1之间设有槽间距，所述槽间距包括第一槽间距6.2和第二槽间距6.3，所述第一槽间距6.2和第二槽间距6.3大小不等且交替设置。所述第一槽间距6.2为3.5-4mm，所述第二槽间距6.3为0.75-8mm。现有的石英舟采用的是大小相同的槽间距，如果采用双面扩散，会严重影响扩散工序的产量，而本实施例提供的石英舟，采用大小交替的槽间距，在使用时，硅片朝向第二槽间距的一面为均匀面，用作PN结使用，同时硅片面向第一槽间距的一面具有磷源扩散进去，由此保证双面扩散的吸杂效果，提高了扩散工序的产量。

本实施例提供的这种太阳能电池用硅片扩散炉，解决了扩散气体在硅片上分布不均而造成硅片表面方块电阻均匀性较差的问题，扩散气体能够均匀分布在硅片表面，有效改善了硅片表面方块电阻的均匀性。炉体炉口处设置的炉门能够有效挡住温度和红外线，避免对工作人员造成伤害。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种太阳能电池用硅片扩散炉，包括设有炉门（2）的炉体（1）、设在炉体（1）内的石英舟（6）、用于将扩散气体送入炉体（1）内的进气管（3）以及扩散处理后排放尾气的排气管（5），硅片（7）放置在石英舟（6）上，其特征在于：所述进气管（3）由炉体（1）侧面伸入到炉体（1）内且位于石英舟（6）的上方，进气管（3）上开设有多个通孔A（4），放置在石英舟（6）上的硅片（7）表面垂直于炉体（1）的水平中心线，所述排气管（5）位于石英舟（6）下方，排气管（5）上开设有多个通孔B（8），所述石英舟（6）的底面设有多个流通孔（6.4）；所述排气管（5）上连接有抽风机（9），所述抽风机（9）上连接有控制开关（11），所述控制开关（11）与抽风机（9）之间连接有变频器（10）；所述炉门（2）包括炉门本体（2.1）和炉门板块（2.2），所述炉门本体（2.1）和炉门板块（2.2）之间形成容置空腔（2.4），所述容置空腔（2.4）内填充有石英保温棉，所述炉门本体（2.1）上设有多个石英填充孔（2.3）。

2.如权利要求1所述的一种太阳能电池用硅片扩散炉，其特征在于：所述石英舟包括支撑架，所述支撑架上开设有多个用于承载硅片的开槽（6.1），相邻开槽（6.1）之间设有槽间距，所述槽间距包括第一槽间距（6.2）和第二槽间距（6.3），所述第一槽间距（6.2）和第二槽间距（6.3）大小不等且交替设置。

3.如权利要求2所述的一种太阳能电池用硅片扩散炉，其特征在于：所述第一槽间距（6.2）为3.5-4mm，所述第二槽间距（6.3）为0.75-8mm。

4.如权利要求1所述的一种太阳能电池用硅片扩散炉，其特征在于：所述炉门本体（2.1）具有自其与炉门板块（2.2）的连接处向外延伸的凸缘（2.11）。