CN211088218U - 管式扩散炉的反应管装载结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式扩散炉的反应管装载结构，石英舟包括：两块沿轴向间隔的端板、多根连接两块端板位于端板底部的下槽棒，多根连接两块端板位于端板上部的分隔棒和间隔设置的上槽棒，使端板之间通过分隔棒分隔形成多列沿反应管径向并排设置的硅片插槽。本实用新型通过分隔棒分隔形成两列沿反应管径向并排设置的硅片插槽，使石英舟可双列垂直插片，能有效利用石英管的内径空间，增加单管装片量、提高单管产能；且两列硅片插槽的上槽棒共用中间的一根分隔棒，节约装载空间。还通过设置多根长度不同的进气管，且每根送气管位于反应管内的长度可调整，使进气点位置可调，具备分段送气的功能，效提升反应管内气流的均匀性，从而提高工艺效率。

Description

管式扩散炉的反应管装载结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池设备技术领域，特别是涉及一种管式扩散炉的反应管装载结构。

背景技术

扩散炉(Diffusion furnace)是太阳能电池不可或缺的关键工艺设备之一，用于太阳能电池的心脏—PN结的制备；硅片置于石英反应管内，往反应管内通入磷（P）源或硼（B）源，高温下磷（P）源或硼（B）源分解，分解化合物与硅本底反应生成P原子或B原子，P原子或B原子再在高温下向硅中扩散，从而形成PN结。

随着太阳能电池平价上网目标的实现越来越迫切，降本增效成为电池生产环节永恒的主题；而单元环节产能提升，降低电池生产单元能耗、原材料消耗是行之有效降低太阳能电池生产成本主要技术手段之一。

但是，现有技术中反应管为单列垂直插片方式，产能相对较低；且进气点位置不可调整，不具备分段送气的功能，反应效率低，导致生产成本难以降低；且不具备内置辅助加热功能，方阻均匀性优化窗口小、工艺时间相对较长，方阻均匀性、产能提升受限。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中反应管内的石英舟为单列垂直插片导致产能低的技术问题，提出一种管式扩散炉的反应管装载结构。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提出了一种管式扩散炉的反应管装载结构，包括：从反应管一端装入的石英舟和承载石英舟的SiC桨，所述石英舟包括：两块沿轴向间隔的端板、多根连接两块端板位于端板底部的下槽棒，多根连接两块端板位于端板上部的分隔棒和间隔设置的上槽棒，使端板之间通过分隔棒分隔形成多列沿反应管径向并排设置的硅片插槽。

进一步的，两块所述端板之间位于端板底部还连接有多根加强棒。所述端板底部的两侧设有向下凸出的限位脚，使两侧的限位脚之间形成与SiC桨配合的安装位。

SiC桨包括：固定柄、连接固定柄的过渡柄、连接过渡柄承载在石英舟底部配合安装位的双槽承载桨。

进一步的，反应管为封闭端的另一端设有排气接口，多根长度不同垂直插入反应管内分段送气的送气管，垂直插入反应管内的内热偶套管和多根加热管套管，所述内热偶套管和加热管套管伸入反应管内的一端封闭，另一端分别插装内热偶和加热管。所述送气管、内热偶套管和加热管套管与反应管轴向平行且靠近反应管的边缘设置，所述送气管、加热管套管位于反应管的顶部，所述内热偶套管位于反应管的底部。

进一步的，所述反应管的内壁固定有多个用于穿过送气管和加热管套管的套环。

进一步的，所述反应管上设有向外延伸与送气管配合的送气管插入接口、与加热管套管配合的加热管插入接口、与内热偶套管配合的内热偶插入接口。

进一步的，所述送气管与送气管插入接口通过第一密封组件密封，所述加热管套管与加热管插入接口通过第二密封组件密封，所述内热偶套管与内热偶插入接口通过第三密封组件密封。

反应管外还套有电阻加热管，所述反应管与电阻加热管之间设有多个呈弧形的垫块

与现有技术比较，本实用新型通过分隔棒分隔形成两列沿反应管径向并排设置的硅片插槽，使石英舟可双列垂直插片，能有效利用石英管的内径空间，有效增加单管装片量、提高单管产能；且两列硅片插槽的上槽棒可共用中间的一根分隔棒，节约装载空间。还通过设置多根长度不同的进气管，且每根送气管位于反应管内的长度可调整，使进气点位置可调，同时具备分段送气的功能，使工艺调节更灵活，有效拓宽工艺窗口；并有效提升反应管内气流的均匀性，提高方阻均匀性，从而提高工艺效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构总图；

图2为图1中A方向的结构示意图；

图3为图1中B-B截面示意图；

图4为本实用新型实施例中第一密封件处的局部放大图；

图5为本实用新型反应管的结构示意图；

图6为本实用新型反应管的侧视图；

图7为本实用新型石英舟的结构示意图；

图8为本实用新型石英舟的侧视图；

图9为本实用新型SiC桨的结构示意图；

图10为图9中A方向的结构示意图；

图11为图9 中B-B截面示意图；

图12为图9中C方向的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。

如图9至12所示，本实用新型提出了一种管式扩散炉的反应管装载结构，主要包括：石英舟和承载石英舟的SiC桨，石英舟包括：包括两块端板71、上槽棒76、分隔棒72和下槽棒74，上槽棒76、分隔棒72和下槽棒74垂直连接在两块端板之间，下槽棒74为多根间隔设置两块端板的底部，上槽棒共两根间隔设置在两块端板的上部，分隔棒72设置在两根上槽棒76之间，使两块端板之间通过分隔棒72分隔形成两列沿反应管径向并排设置的硅片插槽，使硅片插槽可双列垂直插入硅片77，能有效利用石英管的内径空间，有效增加单管装片量、提高单管产能；且两列硅片插槽的上槽棒可共用中间的一根上槽棒，节约装载空间。

两块端板之间还连接有加强棒75，加强棒75位于端板71的底部，设置在硅片插槽底部的对角处，保证石英舟结构的稳定性。石英舟的两侧边还连接有多根加强脚78，加强脚垂直连接石英舟两侧边的加强棒75与上槽棒76，加强脚78沿反应管的轴向间隔设置，可进一步提高石英舟的强度。

SiC桨包括：依次连接的固定柄81、过渡柄82和双槽承载桨83，固定柄81呈方形长条状，过渡柄82的横截面逐渐缩小，其横截面大的一端连接固定柄，横截面小的一端连接双槽承载桨83，双槽承载桨83呈长条板状，其中部沿其长度方向设有向外凸起的加强筋831，两侧也向外凸起两条围边832，使围边832与加强筋831之间形成两条凹槽。端板底面的两侧设有向下凸出的限位脚711，使两侧边的限位脚711之间形成与双槽承载桨配合的安装位，且底部框架的底面还设有对应双槽承载桨的加强筋831和围边832的条形凹槽，使石英舟7与SiC桨稳定配合。

如图1至4所示，本实用新型中，反应管1为石英管，其一端可装入石英舟7，另一端为封闭端设有排气接口11，且另一端还安装有多根伸入反应管内的送气管2，送气管2位于反应管内的一端为进气点，且每根送气管2的长度不同，且每根送气管2位于反应管1内的长度可调整，使进气点位置可调，工艺调节更灵活，有效拓宽工艺窗口；同时不同长度的送气管所对应的进气点的位置也不相同，从而具备分段送气功能，有效提升反应管内气流的均匀性，提高方阻均匀性，从而提高工艺效率。

如图5、图6所示，反应管1上设有向外延伸的送气管插入接口12、加热管插入接口13和内热偶插入接口14；反应管1的上安装有从内热偶插入接口14插入反应管1内的内热偶套管3，从加热管插入接口13插入的加热管套管4，送气管插入接口12用于插入送气管2，内热偶套管3和加热管套管4伸入反应管内的一端封闭，防止反应气体泄漏，另一端用于插装内热偶和加热管41，使内热偶与加热管41插入反应管内并与反应管1内的反应气体完全隔离。反应管1的内壁固定有多个用于穿过送气管2和加热管套管4的套环5，使送气管2和加热管套管4保持水平，保证结构的稳定性。

送气管2与送气管插入接口12、加热管套管4与加热管插入接口13和内热偶套管3与内热偶插入接口14都通过密封组件密封。

如图2至图4所示，在具体的实施例中，送气管2与送气管插入接口12通过第一密封组件密封，加热管套管与加热管插入接口通过第二密封组件密封，内热偶套管与内热偶插入接口通过第三密封组件密封。第一密封组件密封，第二密封组件和第三密封组件密封的密封方式相同。

现具体描述第一密封组件，如图4所示，第一密封组件包括：压紧接头61、垫圈66、第一O型圈62、第二O型圈63、第一密封接头64和第二密封接头65，压紧接头61的内壁设有台阶可同时套在送气管插入接口12和送气管2上，压紧接头61的两端内侧开有缺口形成斜面，第一O型圈62和第二O型圈62分别套在送气管插入接口和送气管2上，并位于压紧接头的缺口位置；垫圈66共两个径向截面呈L形，分别套在送气管插入接口12和送气管2上贴紧第一O型圈62和第二O型圈63，第一密封接头64和第二密封接头65分别通过螺纹连接的方式连接在压紧接头61的两端，且第一密封接头64和第二密封接头65连接后压紧垫圈66，使垫圈66与压紧接头61的斜面配合将第一O型圈62和第二O型圈63压紧在送气管插入接口12和送气管2上，使送气管2与送气管插入接口12密封，松开第二密封接头即可调整送气管的位置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管式扩散炉的反应管装载结构，包括：从反应管（1）一端装入的石英舟和承载石英舟的SiC桨，其特征在于，所述石英舟（7）包括：两块沿轴向间隔的端板（71）、多根连接两块端板（71）位于端板底部的下槽棒（74），多根连接两块端板位于端板上部的分隔棒（72）和间隔设置的上槽棒（76），使端板（71）之间通过分隔棒分隔形成多列沿反应管径向并排设置的硅片插槽。

2.如权利要求1所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，两块所述端板（71）之间位于端板底部还连接有多根加强棒（75）。

3.如权利要求1所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述端板底部的两侧设有向下凸出的限位脚（711），两侧的限位脚（711）之间形成与SiC桨配合的安装位。

4.如权利要求3所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述SiC桨包括：固定柄（81）、连接固定柄的过渡柄（82）、连接过渡柄（82）承载在石英舟底部配合安装位的双槽承载桨（83）。

5.如权利要求1所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述反应管（1）为封闭端的另一端设有：排气接口（11），多根长度不同垂直插入反应管（1）内分段送气的送气管（2），垂直插入反应管内的内热偶套管（3）和多根加热管套管（4），所述内热偶套管（3）和加热管套管（4）伸入反应管（1）内的一端封闭，另一端分别插装内热偶和加热管（41）。

6.如权利要求5所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述送气管（2）、内热偶套管（3）和加热管套管（4）与反应管（1）轴向平行且靠近反应管（1）的边缘设置，所述送气管（2）、加热管套管（4）位于反应管（1）的顶部，所述内热偶套管（3）位于反应管的底部。

7.如权利要求5所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述反应管（1）的内壁固定有多个用于穿过送气管（2）和加热管套管（4）的套环（5）。

8.如权利要求5所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述反应管（1）上设有向外延伸与送气管（2）配合的送气管插入接口（12）、与加热管套管配合的加热管插入接口（13）、与内热偶套管配合的内热偶插入接口（14）。

9.如权利要求8所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述送气管（2）与送气管（2）插入接口通过第一密封组件密封，所述加热管套管（4）与加热管插入接口（13）通过第二密封组件密封，所述内热偶套管（3）与内热偶插入接口（14）通过第三密封组件密封。

10.如权利要求1所述的管式扩散炉的反应管装载结构，其特征在于，所述反应管（1）外还套有电阻加热管（9），所述反应管与电阻加热管之间设有多个呈弧形的垫块（91）。

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