CN218731017U - 太阳能电池硅片扩散炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能电池技术领域，公开了太阳能电池硅片扩散炉，包括炉体、第一进气管、第二进气管和均流件。炉体内设置有石英舟，第一进气管穿入炉体，第二进气管出入炉体，第二进气管位于石英舟的底部。均流件包括挡板、均流板和连接板。挡板和均流板相对设置，挡板和均流板通过连接板连接形成空腔，第二进气管的出气端从均流板插入空腔中，均流板上设置有流通孔。该扩散炉能够有效避免炉体内气流对冲，有效改善扩散方阻均匀性。

Description

太阳能电池硅片扩散炉

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及太阳能电池硅片扩散炉。

背景技术

在太阳能电池制备工艺中，硅片扩散是直接关系到太阳能电池核心性能的重要工序之一。扩散过程需通过石英舟承载硅片，在炉体的高温环境中进行通源，生产磷等第三组族单质并扩散到硅片表面。其中，炉体内气场的流动分布对石英舟内硅片的表面浓度具有影响，同时，对硅片内方阻均匀性影响较大，方阻均匀性主要通过硅片表面方阻测试来体现。在扩散工艺中，扩散层薄层电阻(方块电阻)是反映扩散层质量的重要工艺指标之一，是标志扩散到半导体中的杂质状态的一个重要参数。

随着硅片尺寸变大，扩散管径加大，扩散方阻均匀性控制难度也不断提高。参见图1，现有技术中，主要采用炉口进气，炉尾抽气方式进行扩散。将原有进气10管径加大、长度增加后在炉管底部增加一路进气管20调节气流的分布，虽然炉管内增加一路进气管20对整体气流分布进行了改善，但底部进气管20的出气口前方0-20cm处气流因对冲导致较为紊乱，导致方阻均匀性无法得到有效改善。

因此，亟需提出太阳能电池硅片扩散炉来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供太阳能电池硅片扩散炉，该扩散炉能够有效避免炉体内气流对冲，有效改善扩散方阻均匀性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

太阳能电池硅片扩散炉，包括：

炉体，所述炉体内设置有石英舟；

第一进气管，所述第一进气管穿入所述炉体；

第二进气管，所述第二进气管穿入所述炉体，所述第二进气管位于所述石英舟的底部；

均流件，所述均流件包括挡板、均流板和连接板，所述挡板和所述均流板相对设置，所述挡板和所述均流板通过连接板连接形成空腔，所述第二进气管的出气端从所述均流板插入所述空腔中，所述均流板上设置有流通孔。

可选地，所述连接板包括底板和顶板，所述底板的两端边缘分别和所述挡板、所述均流板连接，所述顶板的两端边缘分别和所述挡板、所述均流板连接，所述底板两侧的边缘分别和所述顶板两侧的边缘连接，所述底板的外壁和所述炉体底部的内壁贴合设置。

可选地，所述挡板的高度小于所述均流板的高度。

可选地，所述挡板的高度小于所述第二进气管的内径。

可选地，所述均流板的高度大于所述第二进气管的外径。

可选地，所述均流板和所述第二进气管的轴向垂直设置。

可选地，所述挡板和所述第二进气管的轴向垂直设置。

可选地，所述流通孔设置有多个，多个所述流通孔间隔排列。

可选地，多个所述流通孔呈矩形阵列排布。

可选地，所述均流板上设置有避让孔，所述第二进气管从所述避让孔穿入所述空腔中，所述避让孔的孔径大于所述第二进气管的外径。

有益效果：

本实用新型提供的太阳能电池硅片扩散炉通过双路进气，即设置第一进气管和第二进气管，增加了进气量，扩散方阻均匀性得到改善。在第二进气管的出口端设置均流件，均流件包括设置在第二进气管前方的挡板，套设在第二进气管上的均流板，从而从第二进气管流出的气体进入空腔，并被挡板阻挡，进而从均流板上的流通孔流出，因而从均流件流出的气体和从第一进气管流出的气体流向一致，有效改善气流对冲问题，并且使气体分布更均衡，有效改善对流造成的局部均匀性影响，从而整体均匀性得到有效改善。

附图说明

图1是现有技术中的太阳能电池扩散炉的结构示意图；

图2是本实用新型提供的太阳能电池扩散炉的结构示意图；

图3是本实用新型提供的均流件和第二进气管的装配结构侧视图；

图4是本实用新型提供的均流件的侧视图；

图5是本实用新型提供的均流板和第二进气管的装配结构主视图。

图中：

10、现有技术中原有进气管；20、现有技术中的进气管；

100、炉体；200、石英舟；300、第一进气管；400、第二进气管；500、均流件；510、挡板；520、均流板；521、流通孔；522、避让孔；530、连接板；531、顶板；532、底板；

a、点位1；b、点位2；c、点位3；d、点位4；e、点位5；f、点位6；g、点位7。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参见图2和图3，本实施例提供一种太阳能电池硅片扩散炉，包括炉体100、第一进气管300、第二进气管400和均流件500。炉体100内设置有石英舟200，第一进气管300穿入炉体100，第二进气管400穿入炉体100，第二进气管400位于石英舟200的底部。均流件500包括挡板510、均流板520和连接板530。挡板510和均流板520相对设置，挡板510和均流板520通过连接板530连接形成空腔，第二进气管400的出气端从均流板520插入空腔中，均流板520上设置有流通孔521。

上述的太阳能电池硅片扩散炉通过双路进气，即设置第一进气管300和第二进气管400，增加了进气量，扩散方阻均匀性得到改善。在第二进气管400的出口端设置均流件500，均流件500包括设置在第二进气管400前方的挡板510，套设在第二进气管400上的均流板520，从而从第二进气管400流出的气体进入空腔，并被挡板510阻挡，进而从均流板520上的流通孔521流出，因而从均流件500流出的气体和从第一进气管300流出的气体流向一致，有效改善气流对冲问题，并且使气体分布更均衡，有效改善对流造成的局部均匀性影响，从而整体均匀性得到有效改善。

进一步地，参见图3和图4，连接板530包括底板532和顶板531，底板532的两端边缘分别和挡板510、均流板520连接，顶板531的两端边缘分别和挡板510、均流板520连接，底板532两侧的边缘分别和顶板531两侧的边缘连接，底板532的外壁和炉体100底部的内壁贴合设置。具体而言，底板532为弧形板，其弯曲弧度根据炉体100的形状进行设置。底板532和顶板531可以通过焊接、粘接等方式进行连接，也可以为一体成型的结构形式。

进一步地，继续参见3和图4，挡板510的高度H2小于均流板520的高度H1，并且在本实施例中，挡板510为流线型板状结构，具有良好的导流效果，从而均流件500具有良好的导流作用，气体从第二进气管400进入空腔后，能够迅速向进气方向的反方向流动。当然，在其他实施例中，顶板531也可以为一块倾斜设置的平板。

可选地，挡板510的高度H2小于第二进气管400的内径。可以理解地，第二进气管400的进口端应当避免和顶板531接触，防止气体无法流通。

可选地，均流板520的高度大于第二进气管400的外径，保证进气口能够穿入空腔中。可选地，在本实施例中，均流板520和第二进气管400的轴向垂直设置，在其他实施例中，均流板520可以和第二进气管400的轴向倾斜设置。可选地，在本实施例中，挡板510和第二进气管400的轴向垂直设置，在其他实施例中，挡板510也可以朝向第二进气管400的方向倾斜设置。

进一步地，参见图5，流通孔521设置有多个，多个流通孔521间隔排列，空腔中的气体可以经流通孔521从流出。流通孔521为设置在均流板520上的圆孔。在本实施例中，多个流通孔521呈矩形阵列排布。

进一步地，均流板520上设置有避让孔522，第二进气管400从避让孔522穿入空腔中，避让孔522的孔径大于第二进气管400的外径。当然，避让孔522的孔径也可以等于第二进气管400的外径，保证进气管可以插入均流件500即可。

可选地，本实施例中，炉体100总长为3532mm，内径为420mm，外径为430mm；第一进气管300长度为2905mm，内径为14mm，外径为16mm；第二进气管400长度为1450mm，内径为14mm，外径为16mm；挡流件长度L为135mm，宽度B为198.75mm，高度H1为25mm，高度H2为5mm。在其他实施例中，各部件尺度根据使用需要进行设置即可。

由下表可知，采用由本实施例提供的扩散炉制备扩散硅片，整管扩散方阻不均匀度降低23％，整体控制在5.96％(点位1～7参见图1和图2)。

由下表可知，采用由本实施例提供的扩散炉制备的扩散硅片制备成太阳能电池，其光电转换效率相较于现有技术整体提升0.02％。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，包括：

炉体(100)，所述炉体(100)内设置有石英舟(200)；

第一进气管(300)，所述第一进气管(300)穿入所述炉体(100)；

第二进气管(400)，所述第二进气管(400)穿入所述炉体(100)，所述第二进气管(400)位于所述石英舟(200)的底部；

均流件(500)，所述均流件(500)包括挡板(510)、均流板(520)和连接板(530)，所述挡板(510)和所述均流板(520)相对设置，所述挡板(510)和所述均流板(520)通过所述连接板(530)连接形成空腔，所述第二进气管(400)的出气端从所述均流板(520)插入所述空腔中，所述均流板(520)上设置有流通孔(521)。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述连接板(530)包括底板(532)和顶板(531)，所述底板(532)的两端边缘分别和所述挡板(510)、所述均流板(520)连接，所述顶板(531)的两端边缘分别和所述挡板(510)、所述均流板(520)连接，所述底板(532)两侧的边缘分别和所述顶板(531)两侧的边缘连接，所述底板(532)的外壁和所述炉体(100)底部的内壁贴合设置。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述挡板(510)的高度小于所述均流板(520)的高度。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述挡板(510)的高度小于所述第二进气管(400)的内径。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述均流板(520)的高度大于所述第二进气管(400)的外径。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述均流板(520)和所述第二进气管(400)的轴向垂直设置。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述挡板(510)和所述第二进气管(400)的轴向垂直设置。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述流通孔(521)设置有多个，多个所述流通孔(521)间隔排列。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，多个所述流通孔(521)呈矩形阵列排布。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片扩散炉，其特征在于，所述均流板(520)上设置有避让孔(522)，所述第二进气管(400)从所述避让孔(522)穿入所述空腔中，所述避让孔(522)的孔径大于所述第二进气管(400)的外径。

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