CN219106179U - 一种单晶perc电池低压扩散进气管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种单晶PERC电池低压扩散进气管，包括：第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和第二进气管均采用炉口进气，所述第一进气管和第二进气管对称分布在扩散炉内；所述第一进气管进气端和出气端不封闭；所述第二进气管进气端不封闭，所述第二进气管出气端封闭，且所述进气管上设有开孔，通过增加1根进气管，并且从靠炉口往炉尾，进气管1/2长度依次共开10‑20排圆形孔，每排开5‑10个孔，且越靠炉口位置开孔直径约大2‑3mm，中间开孔1‑2mm，靠炉尾开孔越小，直径0.5‑1mm。达到弥补由于压力低时，炉口位置气体反应少，导致方阻偏高，炉口至炉尾方阻片间均匀不佳的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压扩散进气管技术领域，尤其涉及一种单晶PERC电池低压扩散进气管。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，目前的可持续能源中，太阳能是最清洁、最具有潜力的无尽能源。晶硅太阳能电池已被大规模生产应用，良好的稳定性和成熟的工艺流程是其大规模生产应用的基础。如何进一步提高生产效率，降低成本是国内外技术领域研究的基本目标。单晶PERC电池目前还是占居主要市场份额,效率已经在23.5%及以上。光电转换的太阳能电池可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体 PN结的光生伏特效应。P型硅片需要扩散磷元素形成PN结。电池片的生产过程中，P型单晶需要在硅片上扩散或者沉积磷元素，形成N型薄层结构。所以太阳能电池的制造过程中，很重要的一个步骤就是制造PN结，PN结又被称为电池 片的心脏，光伏领域一般采用磷扩散来制造PN结。太阳能电池片的磷扩散主要有三氯氧 磷管式扩散，喷淋磷酸溶液后链式扩散及丝网印刷浆料后链式扩散。目前单晶PERC电池行业一般采用第一种磷源扩散方式。在采用扩散炉制备PN结的过程中，需要使用一种通磷源的进气管装置。随着太阳能电池光电转换效率的要求越来越高，对扩散工艺的要求也就越来越高了。常压扩散中气流的紊乱，硅片的扩散效果不均匀，产能也比较低，所以进而开发出了低压扩散工艺，气流的稳定性有了一定的提高，但均匀性仍旧不够， 炉管炉口、炉中和炉尾的硅片间差异仍较大。扩散的不均匀会影响电池片电性能参数的稳定性，导致低效电池片比例升高，特别是高方阻的电池片，扩散不均匀性对电池片性能的影响更加明显。扩散后方阻均匀性好将有利于后续SE工艺及烧结工艺的相互匹配，使得电池片的整体电性能更加稳定。 通过实际应用扩散炉内的压强越低，炉管内气体的湍流现象会减少，管内气流均匀性增加，扩散后的方阻均匀性较常压扩散的方阻均匀性好很多。目前低压扩散一般采取炉口进气方式，当压力越低时，气体会快速的抽至尾部，炉口方阻由于反应的气体不足，方阻会偏高，导致炉口和炉尾的硅片片间方阻差异大，均匀性不好。所以改善扩散的进气管方式很重要，目前很多改善进气方式有很多，有的会在采用中间进气，有的采用炉尾进及其他方式气，都不能有效改善，或者会衍生出其他的问题；本实用新型针对于炉口至炉尾方阻片间均匀不佳的技术问题，本实用新型提出一种单晶PERC电池低压扩散进气管。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种单晶PERC电池低压扩散进气管，以更加确切地解决上述所述的问题。
本实用新型通过以下技术方案实现的：
本实用新型提出一种单晶PERC电池低压扩散进气管，包括：第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和第二进气管均采用炉口进气，所述第一进气管和第二进气管对称分布在扩散炉内；
所述第一进气管进气端和出气端不封闭；
所述第二进气管进气端不封闭，所述第二进气管出气端封闭，且所述进气管上设有开孔。
进一步的，所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，所述开孔设于所述第二进气管出气端一侧；所述第二进气管上设有10-20排开孔，且每排5-10个开孔，所述开孔位于所述第二进气管的二分之一至出气端。
进一步的，所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，所述开孔越靠近出气端直径越大，靠近出气端的开孔直径为2-3mm，中间开孔直径为1-2mm，靠近进气端的开孔直径为0.5-1mm。
进一步的，所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，所述第一进气管和第二进气管的进气端均连接增压组件。
进一步的，所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，所述增压组件包括：弯折通气管和高压管，所述弯折通气管连接所述第一进气管和第二进气管的进气端，所述高压管接入第一进气管和第二进气管的内部。
进一步的，所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，所述弯折通气管与所述第一进气管和第二进气管呈45°。
进一步的，所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，所述弯折通气管内部设有扰流介质，所述扰流介质由弯折通气管的一端至进气端逐渐增大。
进一步的，所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，所述高压管与所述扰流介质同侧。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过增加1根进气管，并且从靠炉口往炉尾，进气管1/2长度依次共开10-20排圆形孔，每排开5-10个孔，且越靠炉口位置开孔直径约大2-3mm，中间开孔1-2mm，靠炉尾开孔越小，直径0.5-1mm。达到弥补由于压力低时，炉口位置气体反应少，导致方阻偏高，炉口至炉尾方阻片间均匀不佳的问题；
本发明提出增压组件，通过设置弯折通气管，可以实现进气管安装角度的灵活调整，并且在第一进气管和第二进气管内设置高压进气管，可以实现进气端的进气与高压管的进气管之间的加速混合，实现扩散原子的均匀分布，同时可以实现出气端输出气体压力的微量调节，有效提高扩散加工工艺的稳定性；还通过设置扰流介质缩小弯折通气管的气体的通过直径，进一步压缩气体，实现气体的增压，在进气管的进气端与高压管输出的气体加混合。
附图说明
图1为本实用新型的单晶PERC电池低压扩散进气管在扩散炉内的示意图；
图2为本实用新型的单晶PERC电池低压扩散进气管的第二进气管的结构示意图；
图3为本实用新型的单晶PERC电池低压扩散进气管的另一个实施例中第二进气管的结构示意图；
图中，第一进气管1、第二进气管2、进气端201、出气端202、开孔203、增压组件3、弯折通气管301、高压管302、扰流介质303、进气通源4、扩散炉5。
具体实施方式
为了更加清楚完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
请参考图1-图3，本实用新型提出一种单晶PERC电池低压扩散进气管；
在本实施方式中一种单晶PERC电池低压扩散进气管，包括：第一进气管1和第二进气管2，所述第一进气管1和第二进气管2均采用炉口进气，所述第一进气管1和第二进气管2对称分布在扩散炉5内；
所述第一进气管1进气端和出气端不封闭；
所述第二进气管2进气端201不封闭，所述第二进气管2出气端202封闭，且所述进气管上设有开孔203。
进一步的，所述开孔203设于所述第二进气管2出气端202一侧；所述第二进气管2上设有10-20排开孔203，且每排5-10个开孔203，所述开孔203位于所述第二进气管2的二分之一至出气端202。
进一步的，所述开孔203越靠近出气端202直径越大，靠近出气端202的开孔203直径为2-3mm，中间开孔203直径为1-2mm，靠近进气端201的开孔203直径为0.5-1mm。
在本实施例中，采用低压扩散中主流的炉口进气的方式，在原来1根进气管的基础上增加一根进气管，并对称布置，原有第一进气管1出气端202是开口的，而增加的第二进气管2，端口是封闭的，并且增加的第二进气管2朝向硅片方向开孔203，开孔203方式为越靠近炉口位置，开孔203的孔径越大，进气管中间位置往后不开孔203。具体为：从靠炉口往炉尾，在进气管1/2长度依次共开10-20排圆形孔，每排开5-10个孔，且越靠炉口位置开孔203直径越大2-3mm，中间开孔2031-2mm，越靠炉尾方向开孔203越小，直径0.5-1mm，在具体实施时，当气体通过进气通源4导入至第一进气管1和第二进气管2时，传统的第一进气管1当压力越低时，气体会快速的抽至尾部，炉口方阻由于反应的气体不足，方阻会偏高，导致炉口和炉尾的硅片片间方阻差异大，均匀性不好，现增加第二进气管2，不会直接将气体快速抽至尾部，弥补由于压力低时，炉口位置气体反应少，导致方阻偏高，炉口至炉尾方阻片间均匀不佳的问题。
在一个实施例中，所述第一进气管1和第二进气管2的进气端201均连接增压组件3；所述增压组件3包括：弯折通气管301和高压管302，所述弯折通气管301连接所述第一进气管1和第二进气管2的进气端201，所述高压管302接入第一进气管1和第二进气管2的内部。
进一步的，所述弯折通气管301与所述第一进气管1和第二进气管2呈45°。
进一步的，所述弯折通气管301内部设有扰流介质303，所述扰流介质303由弯折通气管301的一端至进气端201逐渐增大。
进一步的，所述高压管302与所述扰流介质303同侧，高压管302在扰流介质303的保护下不被压缩的气体直接冲击，有效防止高压管302阻挡气体行进效率，以及延长高压管302的使用寿命。
在本实施例中，通过设置弯折通气管301，可以实现进气管安装角度的灵活调整，并且在第一进气管1和第二进气管2内设置高压进气管，可以实现进气端201的进气与高压管302的进气管之间的加速混合，实现扩散原子的均匀分布，同时可以实现出气端202输出气体压力的微量调节，有效提高扩散加工工艺的稳定性；还通过设置扰流介质303缩小弯折通气管301的气体的通过直径，进一步压缩气体，实现气体的增压，在进气管的进气端201与高压管302输出的气体加混合。
当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
Claims (8)
1.一种单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，包括：第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和第二进气管均采用炉口进气，所述第一进气管和第二进气管对称分布在扩散炉内；
所述第一进气管进气端和出气端不封闭；
所述第二进气管进气端不封闭，所述第二进气管出气端封闭，且所述进气管上设有开孔。
2.根据权利要求1所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，所述开孔设于所述第二进气管出气端一侧；所述第二进气管上设有10-20排开孔，且每排5-10个开孔，所述开孔位于所述第二进气管的二分之一至出气端。
3.根据权利要求1所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，所述开孔越靠近出气端直径越大，靠近出气端的开孔直径为2-3mm，中间开孔直径为1-2mm，靠近进气端的开孔直径为0.5-1mm。
4.根据权利要求1所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，所述第一进气管和第二进气管的进气端均连接增压组件。
5.根据权利要求4所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，所述增压组件包括：弯折通气管和高压管，所述弯折通气管连接所述第一进气管和第二进气管的进气端，所述高压管接入第一进气管和第二进气管的内部。
6.根据权利要求5所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，所述弯折通气管与所述第一进气管和第二进气管呈45°。
7.根据权利要求6所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，所述弯折通气管内部设有扰流介质，所述扰流介质由弯折通气管的一端至进气端逐渐增大。
8.根据权利要求7所述的单晶PERC电池低压扩散进气管，其特征在于，所述高压管与所述扰流介质同侧。
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