CN209199965U - 一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能电池生产技术领域，特别是一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，包括扩散炉，所述扩散炉包括石英炉管和设置在石英炉管一端的石英炉门，所述石英炉管内设置有石英舟；所述石英炉管远离石英炉门的一端连接有气体混合室，所述气体混合室分别与水汽瓶和磷源瓶相连接；所述石英炉管下端通过管道与排风泵相连接。采用上述结构后，本实用新型导入了湿氧扩散，带水汽的氧气氧化速率比干氧氧化快，而且氧化膜质量比水汽氧化质量高，掩蔽杂质能力强、钝化效果好，可以形成较厚的氧化层降低表面扩散浓度，提高表面杂质分布的均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池生产技术领域，特别是一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置。
背景技术
在晶体硅电池产业化方面，通常采用高温扩散法制备PN结，而产业化制备片间、片内均匀性好的高方阻发射极是提高电池转换效率和电性能稳定性的重要途径，不仅可从整体上提高扩散工艺优化空间，而且可降低电池效率分档数量。目前产业为了提高产能，硅片间距不断减少。硅片相邻距离小，掺杂原子分压比小，造成硅片中间的掺杂浓度与边缘之差距较大，扩散工艺质量差，均匀性较低，而且在高方阻生产的产线，由于方阻较高，不均匀现象增加，导致扩散的硅片边缘与四周的方阻更加的不均匀。
现有的扩散方式，硅片密集的插在石英舟中，放置于炉管位于进气管与尾气管之间，尾气管的排废方式为炉口抽气形式。位于石英舟的中间位置处的硅片之间排布相对紧密，但位于石英舟的端部位置处，硅片则完全暴露于炉管当中，该位置处与其他位置的硅片周围的气体分布浓度存在差异，其磷源浓度要明显偏高，导致该位置处硅片在扩散后方块电阻较其他正常部分方阻偏低，影响最终成品率。
中国实用新型专利CN 207425892 U公开了一种适用于太阳能电池硅片的扩散装置，包括扩散炉、设置于所述扩散炉内的石英舟、伸入所述扩散炉内用于通入扩散气体的进气管和排出扩散尾气的尾气管，所述进气管和所述尾气管分别设置于所述石英舟的上下两侧并沿着所述石英舟的长度方向设置，所述尾气管的对应于所述石英舟的两个端部的位置处开设有若干抽气孔，所述石英舟的两个端部设置有可拆卸的挡板，所述挡板靠近所述石英舟的外侧的硅片设置，且所述挡板和该硅片之间的间距与相邻两个硅片之间的间距一致。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能有效提高扩散片内、片间方阻，提升电池转化效率的新型负压湿氧扩散装置。
为解决上述的技术问题，本实用新型的一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，包括扩散炉，所述扩散炉包括石英炉管和设置在石英炉管一端的石英炉门，所述石英炉管内设置有石英舟；所述石英炉管远离石英炉门的一端连接有气体混合室，所述气体混合室分别与水汽瓶和磷源瓶相连接；所述石英炉管下端通过管道与排风泵相连接。
优选的，所述水汽瓶通过管道与氧气源相连接，所述氧气源通过管道直接与气体混合室相连接。
优选的，所述磷源瓶通过管道与氮气源相连接，所述氮气源通过管道直接与气体混合室相连接。
优选的，所述石英舟下方设置有舟托。
优选的，所述舟托上方石英舟的前后两端分别设置有炉口均流板和炉尾均流板。
采用上述结构后，本实用新型导入了湿氧扩散，带水汽的氧气氧化速率比干氧氧化快，而且氧化膜质量比水汽氧化质量高，掩蔽杂质能力强、钝化效果好，可以形成较厚的氧化层降低表面扩散浓度，提高表面杂质分布的均匀性。同时也保留了干氧氧化，可以实现更为复杂的工艺设计。本实用新型气体混合室为三通设计，使气体在进入扩散炉前混合均匀，能够使气体在扩散炉内均匀，提高扩散均匀性。在尾气排放处加入了抽风泵，使扩散炉内形成稳定负压，能够减少紊流，提高气氛均匀性，提升了扩散均匀性，同时还能快速排空，减少表面符合、降低磷源损耗。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置的结构示意图。
图中：1为水汽瓶，2为磷源瓶，3为气体混合室，4为扩散炉，5为排风泵，6为石英舟，7为石英炉管，8为石英炉门，9为炉口均流板，10为炉尾均流板，11为舟托。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，包括扩散炉4，所述扩散炉4包括石英炉管7和设置在石英炉管7一端的石英炉门8，所述石英炉管7内设置有石英舟6。所述石英舟6下方设置有舟托11。
所述舟托11上方石英舟的前后两端分别设置有炉口均流板9和炉尾均流板10。所述石英炉管7远离石英炉门8的一端连接有气体混合室3，所述气体混合室3分别与水汽瓶1和磷源瓶2相连接。
所述水汽瓶1通过管道与氧气源相连接，所述氧气源通过管道直接与气体混合室3相连接。所述磷源瓶2通过管道与氮气源相连接，所述氮气源通过管道直接与气体混合室3相连接。还包含了低温恒温槽，放置磷源，温度设置20℃；高温恒温水槽，放置水汽瓶1，温度设置75℃。湿氧氧化时，氧气通入水汽瓶1中，形成带水汽的氧气通入气体混合室3，混合均匀后通入扩散炉4内，使炉内形成带水汽的氧气环境，形成湿氧氧化。
所述石英炉管7下端通过管道与排风泵5相连接。在尾气排放处安置了一个排风泵，能够加大、加快气体排放，使炉内形成负压环境，减少紊流，提高气氛均匀性，提升了扩散均匀性，同时还能快速排空，减少表面符合、降低磷源损耗。
本实用新型的工作原理如下：在扩散前氧化步时，通入干氧流量为1800-2200 ml/min，氧化时间50sec；在通入湿氧流量1400-1600 ml/min，氧化时间200sec；再次通入干氧流量为1800-2200 ml/min，氧化时间50sec。形成的干氧-湿氧-干氧氧化层与硅片表面接触好，能形成较厚氧化层，低表面扩散浓度，提高表面杂质分布的均匀性。氧化膜结构紧密，对掩蔽杂质能力强，钝化效果好。
扩散时，气体通过气体均匀室三通进气管进入气体均匀室，气体混合均匀后通入扩散炉内，使扩散炉内气体分布均匀，扩散时能够更为均匀扩散，能够有效提高片间方阻均匀性。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (5)
1.一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，其特征在于：包括扩散炉，所述扩散炉包括石英炉管和设置在石英炉管一端的石英炉门，所述石英炉管内设置有石英舟；所述石英炉管远离石英炉门的一端连接有气体混合室，所述气体混合室分别与水汽瓶和磷源瓶相连接；所述石英炉管下端通过管道与排风泵相连接。
2.按照权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，其特征在于：所述水汽瓶通过管道与氧气源相连接，所述氧气源通过管道直接与气体混合室相连接。
3.按照权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，其特征在于：所述磷源瓶通过管道与氮气源相连接，所述氮气源通过管道直接与气体混合室相连接。
4.按照权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，其特征在于：所述石英舟下方设置有舟托。
5.按照权利要求4所述的一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置，其特征在于：所述舟托上方石英舟的前后两端分别设置有炉口均流板和炉尾均流板。
Priority Applications (1)
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| CN201821811461.7U CN209199965U (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种晶硅太阳能电池生产用负压湿氧扩散装置 |
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN110451200A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-15 | 常州时创能源科技有限公司 | 一种传送辊及其应用 |
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