CN207883657U - 低压扩散通源装置、pn结制作设备以及电池生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏电池制造技术，提出一种低压扩散通源装置、PN结制作设备以及电池生产系统，低压扩散通源装置包括：源瓶、进气管、出气管。源瓶用于储存掺杂源液；进气管第一端与惰性气源连接，第二端通过源瓶的进口伸入掺杂源液的液面以下；出气管第一端与低压扩散装置连接，第二端通过源瓶的出口伸入掺杂源液的液面以上；其中，出气管与进气管上分别设置有进气阀和出气阀，且进气阀与出气阀的开关状态相同。本实用新型通过将进气阀与出气阀的开关状态保持一致，一方面，避免了源瓶长期处于负压状态，降低了源瓶损坏的事故概率；另一方面，避免了在非通源状态下，源瓶内的掺杂源在负压作用下进入低压扩散装置，导致低压扩散装置内产品报废。

Description

低压扩散通源装置、PN结制作设备以及电池生产系统

技术领域

本实用新型涉及光伏电池制造技术，尤其涉及一种低压扩散通源装置、PN结制作设备及电池生产系统。

背景技术

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属或半导体上时，它的能量可以被半导体或金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服半导体或金属内部引力做功，离开半导体或金属表面逃逸出来，成为光电子。例如，硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到PN结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。

相关技术中，在进行上述掺杂过程中，一种方式是采用低压扩散的方式，如图1、图2所示，图1为相关技术中低压扩散原理图。图2为相关技术中低压扩散通源装置的结构示意图。图中，硅片位于低压扩散装置1中，低压扩散装置1的进气管2与源瓶3的出气管4连通，低压扩散装置1的尾气管5与真空泵6连通，真空泵6对低压扩散装置1进行抽气使得低压扩散装置内处于负压状态。

然而，相关技术中，由于本领域中整套低压扩散设备一般是采用电脑程序进行自动控制，出于对于真空泵以及低压扩散装置联动控制稳定性的信任，所以仅在源瓶3进气管7设有控制阀8，源瓶3出气4管未设控制阀，由于低压扩散装置与源瓶为常通状态，若整个系统的自动控制程序出错，导致真空泵运转不正常。一方面，低压扩散装置造成的非正常压力状态会传递到源瓶中，有可能引起源瓶破碎。另一方面，若低压扩散装置在进舟或出舟工序充气过压，会在源瓶内形成相对高压，由于进气管7内是低压气体，可能导致掺杂源液被压入进气管7内，也有可能由于水平溢流到达控制阀8的位置，从而有可能在更换源瓶时发生泄漏，或者在控制阀8打开时，掺杂源液扩散到外部供气管，也可能发生泄漏。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

为解决现有技术的低压扩散通源装置中源瓶保护措施不足的问题，本实用新型的目的在于提供一种低压扩散通源装置、PN结制作设备及电池生产系统，该低压扩散通源装置通过在出气管上设置与进气管上进气阀同步控制的出气阀，避免了源瓶处于非正常负压状态，降低了源瓶损坏的事故概率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种低压扩散通源装置，用于提供低压扩散装置需要的掺杂气体，包括：源瓶、进气管以及出气管。源瓶具有用于储存掺杂源液的容置空间，所述源瓶瓶身设有接通所述容置空间进口与出口；进气管第一端与惰性气源连接，第二端通过所述源瓶的进口伸入所述掺杂源液的液面以下；出气管第一端与低压扩散装置连接，第二端通过所述源瓶的出口伸入所述掺杂源液的液面以上；其中，所述出气管与所述进气管上分别设置有进气阀和出气阀，且所述进气阀与所述出气阀并联受控，两者同步开启或截止。

在本实用新型的一种示例性实施例中，该低压扩散通源装置还包括：

恒温装置，位于所述源瓶外侧，用于为所述源瓶提供恒温环境。

在本实用新型的一种示例性实施例中，该低压扩散通源装置还包括：旁路管和旁路阀。所述旁路管第一端与所述进气管连接，且连接点位于所述进气阀与所述源瓶之间；第二端与所述出气管连接，且连接点位于所述出气阀与所述源瓶之间；所述旁路阀，位于所述旁路管上。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述源瓶的进口和出口处设置有密封垫，以在所述源瓶与所述进气管或所述出气管之间形成密封。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述进气阀与所述出气阀为电磁阀，所述进气阀与所述出气阀与同一控制开关连接，所述控制开关用于向所述进气阀、所述出气阀发送相同的控制信号。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述惰性气源为氮气气源。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述掺杂源为包括掺杂元素的氯化物或溴化物。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述源瓶为透明瓶。

根据本实用新型的一个方面，提供一种PN结制作设备，包括上述低压扩散通源装置。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电池生产系统，包括上述PN结制作设备。

本实用新型提供一种低压扩散通源装置、PN结制作设备及电池生产系统，该低压扩散通源装置通过在出气管上设置与进气管上设置同步控制的出气阀，一方面，避免真空泵运转不正常时，低压扩散装置造成的非正常压力状态会传递到源瓶中，有可能引起源瓶破碎；另一方面，避免低压扩散通源装置使用过程中，稍有差异会导致的掺杂源倒吸炉管内。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中低压扩散原理图；

图2为相关技术中低压扩散通源装置的结构示意图；

图3为本实用新型低压扩散通源装置一种示例性实施例的结构示意图；

图4为本实用新型低压扩散通源装置另一种示例性实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本实用新型将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本示例性实施例提供一种低压扩散通源装置，用于提供低压扩散装置需要的掺杂气体，如图3所示，为本实用新型低压扩散通源装置一种示例性实施例的结构示意图。主要包括：源瓶9、进气管10以及出气管11。源瓶9具有用于储存掺杂源液的容置空间，所述源瓶瓶身设有接通所述容置空间进口与出口；进气管10第一端与惰性气源连接，第二端通过所述源瓶9的进口伸入所述掺杂源液的液面以下；出气管11第一端与低压扩散装置连接，第二端通过所述源瓶9的出口伸入所述掺杂源液的液面以上；其中，所述出气管11与所述进气管10上分别设置有进气阀12和出气阀13，且所述进气阀12与所述出气阀13并联受控，两者同步开启或截止。

本示例性实施例提供一种低压扩散通源装置、PN结制作设备及电池生产系统，该低压扩散通源装置通过在出气管11上设置与进气管10上进气阀12同步控制的出气阀13。一方面，避免真空泵运转不正常时，低压扩散装置造成的非正常压力状态会传递到源瓶中，有可能引起源瓶破碎；另一方面，避免低压扩散通源装置使用过程中，稍有差异导致的掺杂源倒吸炉管内。

本示例性实施例中，保持所述进气阀12与所述出气阀13的开关状态相同的一种可实施方式可以选择为：所述进气阀12与所述出气阀13为电磁阀，所述进气阀12与所述出气阀2与同一控制开关(图中未画出)连接，所述控制开关用于向所述进气阀、所述出气阀发送相同的控制信号。其中，控制开关还可以与低压扩散装置的控制系统联动控制，即当低压扩散装置内需要通入掺杂源时，控制开关自动向进气阀12和出气阀13输入导通信号。当低压扩散装置内不需要通入掺杂源时，控制开关自动向进气阀12和出气阀13输入关断信号。应该理解的，在其他示例性实施例中，保持所述进气阀12与所述出气阀13的开关状态相同还有更多的选择方式可以供选择，例如通过人工同时开关进气阀12与出气阀13，或者利用不同开关装置同时开关进气阀12与出气阀13，这些都属于本实用新型的保护范围。

本示例性实施例中，通过向掺杂源液中通入惰性气体，惰性气体在掺杂原液中形成气泡，部分掺杂源液以气体状态溶解于惰性气体中，并通过气泡形式带出掺杂源液。因此，掺杂原液的温度会影响溶解于气泡中掺杂源的浓度。当掺杂原液温度较低时，一方面，气泡中的掺杂源的浓度较低不足以满足低压扩散装置中掺杂源的需求量；另一方面，气泡中的掺杂源浓度不均衡，使得通入低压扩散装置中的掺杂源流量时大时小，从而影响掺杂效果。本示例性实施例中，该低压扩散通源装置还可以包括：恒温装置(图中未画出)，位于所述源瓶外侧，用于为所述源瓶9提供恒温环境。。在该恒温环境下，源瓶内气泡中掺杂源浓度都处于饱和状态，从而既可以保证低压扩散装置中的掺杂源的需求量，也可以保证通入低压扩散装置中的掺杂源流量均衡。其中，该恒温环境可以选择为摄氏19-20度。

低压扩散装置在进舟或出舟工序充气过压，会在源瓶内形成相对高压，在该高压环境下，源瓶9很容易损坏。本示例性实施例中，如图4所示，为本实用新型低压扩散通源装置另一种示例性实施例的结构示意图。该低压扩散通源装置还可以包括：旁路管14和旁路阀15。所述旁路管14第一端与所述进气管10连接，且连接点位于所述进气阀12靠近所述源瓶9一侧；第二端与所述出气管11连接，且连接点位于所述出气阀13靠近所述源瓶9一侧；所述旁路阀15位于所述旁路管上。当源瓶内出现压强突然变大的情况时，掺杂源液可以通过旁路管回流到源瓶9中，从而对源瓶9内的高压进行泄压，避免源瓶损坏。旁路阀15用于当进气阀12开启时截断旁路管，避免惰性气体直接从旁路管流出入出气管11。

本示例性实施例中，所述源瓶9的进口和出口处可以设置有密封垫。密封垫可以保证源瓶处于密封状态，防止具有毒性的掺杂源液流出源瓶9，污染环境，危害工作人员健康。同时也防止外界气体进入源瓶9污染掺杂源。

本示例性实施例中，所述惰性气源作用在于向源瓶9通入惰性气体，惰性气体既可以将掺杂源带入低压扩散装置中，还不会影响低压扩散装置中原料的化学反应。其中，惰性气源可以选择为N₂气源。应该理解的是，惰性气源可以为不影响低压扩散装置中原料化学反应的任何气体，这些都属于本实用新型的保护范围。

掺杂元素常温下通常为固体，例如硼和磷。而掺杂过程中，掺杂源需要形成液体状态。本示例性实施例中，所述掺杂源可以为包括掺杂元素的氯化物或溴化物。例如，硼常温下为固体，可以将掺杂源选择为液态的溴化硼。

本示例性实施例中，为了便于观察源瓶9中掺杂源液的量，及时对掺杂源瓶9进行替换，所述源瓶9可以为透明瓶，例如石英瓶。

本示例性实施例还提供一种PN结制作设备，主要包括上述的低压扩散通源装置。

该PN结制作设备与上述低压扩散通源装置具有相同的技术特征和工作原理，上述内容已经做出详细说明，此处不再赘述。

本示例性实施例还提供一种电池生产系统，其特征在于，包括上述的PN结制作设备。

该电池生产系统与上述PN结制作设备具有相同的技术特征和工作原理，上述内容已经做出详细说明，此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

Claims (9)

1.一种低压扩散通源装置，用于提供低压扩散装置需要的掺杂气体，其特征在于，包括：

源瓶，具有用于储存掺杂源液的容置空间，所述源瓶瓶身设有接通所述容置空间进口与出口；

进气管，第一端与惰性气源连接，第二端通过所述源瓶的进口伸入所述掺杂源液的液面以下；

出气管，第一端与低压扩散装置连接，第二端通过所述源瓶的出口伸入所述掺杂源液的液面以上；

其中，所述出气管与所述进气管上分别设置有进气阀和出气阀，且所述进气阀与所述出气阀并联受控，两者同步开启或截止。

2.根据权利要求1所述的低压扩散通源装置，其特征在于，还包括：

恒温装置，位于所述源瓶外侧，用于为所述源瓶提供恒温环境。

3.根据权利要求1所述的低压扩散通源装置，其特征在于，还包括：

旁路管，第一端与所述进气管连接，且连接点位于所述进气阀与所述源瓶之间；第二端与所述出气管连接，且连接点位于所述出气阀与所述源瓶之间；

旁路阀，位于所述旁路管上。

4.根据权利要求1所述的低压扩散通源装置，其特征在于，所述源瓶的进口和出口处设置有密封垫，以在所述源瓶与所述进气管或所述出气管之间形成密封。

5.根据权利要求1-4任一项所述的低压扩散通源装置，其特征在于，所述进气阀与所述出气阀为电磁阀，所述进气阀与所述出气阀与同一控制开关连接，所述控制开关用于向所述进气阀、所述出气阀发送相同的控制信号。

6.根据权利要求1-4任一项所述的低压扩散通源装置，其特征在于，所述惰性气源为氮气气源。

7.根据权利要求1-4任一项所述的低压扩散通源装置，其特征在于，所述源瓶为透明瓶。

8.一种PN结制作设备，其特征在于，包括上述权利要求1-7任一项所述的低压扩散通源装置。

9.一种电池生产系统，其特征在于，包括上述权利要求8所述的PN结制作设备。