本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池片的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種擴(kuò)散爐。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能電池是一種有效地吸收太陽(yáng)輻射能，利用光生伏打效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，當(dāng)太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體P‐N結(jié)上，形成新的空穴一電子對(duì)，在P‐N結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。由于是利用各種勢(shì)壘的光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成電能的固體半導(dǎo)體器件，故又稱太陽(yáng)能電池或光伏電池，是太陽(yáng)能電池陣電源系統(tǒng)的重要組件。太陽(yáng)能電池主要有晶硅電池、三五族半導(dǎo)體電池、無(wú)機(jī)電池和有機(jī)電池等，其中晶硅太陽(yáng)能電池居市場(chǎng)主流主導(dǎo)地位。

太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程中，硅片的表面需要在擴(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散工藝處理，其主要其利用雜質(zhì)原子向半導(dǎo)體芯片內(nèi)部擴(kuò)散的方法，改變半導(dǎo)體芯片表面層的導(dǎo)電類型，從而形成P‐N結(jié)，是形成P‐N結(jié)的主要工藝。現(xiàn)有擴(kuò)散爐管如圖1所示，其包括爐體1′，爐體1′內(nèi)設(shè)置有用于轉(zhuǎn)載硅片21′的石英舟22′，在石英舟22′的上方設(shè)置噴淋管3′，噴淋管3′的底部設(shè)置有噴淋孔31′，如圖2所示(圖2為噴淋管3′的仰視方向的局部結(jié)構(gòu)示意圖)，噴淋孔31′一般分兩排均布在噴淋管3′的底部，石英舟22′的下方設(shè)置有排氣管4′，排氣管4′的末端為排氣口，噴淋孔31′噴淋的POCl₃經(jīng)過(guò)硅片21′時(shí)，部分位于硅片21′表面完成擴(kuò)散，其余的POCl₃通過(guò)排氣管4′排出?，F(xiàn)有的擴(kuò)散爐進(jìn)行噴淋擴(kuò)散時(shí)，噴淋管3′的噴淋孔31′距離硅片21′距離偏大，排氣管4′的排氣口在爐口端或在爐底，由于硅片21′的阻擋作用，硅片21′的中部位置的氣流阻力比邊緣氣流阻力大，使得硅片21′中心位置附近的POCl₃濃度低于硅片21′的邊緣附近的POCl₃的濃度，導(dǎo)致擴(kuò)散后的硅片21′的表面的方塊電阻產(chǎn)生差異，硅片21′的中心區(qū)域的方塊電阻大，邊緣區(qū)域的方塊電阻小，影響硅片21′的表面的方塊電阻的均勻性，降低了硅片21′的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提出一種擴(kuò)散爐，提高位于硅片中部位置的POCl₃的濃度，提高硅片的表面的方塊電阻的均勻性和性能。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種擴(kuò)散爐，包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有用于裝載硅片的石英舟，所述石英舟的正上方設(shè)置有噴淋管，所述噴淋管的底部設(shè)置有相互平行的至少三組并排設(shè)置的噴淋孔，同一組的所述噴淋孔的形狀和大小相同，所述噴淋孔包括位于外側(cè)的兩組第一噴淋孔和位于內(nèi)側(cè)的至少一組第二噴淋孔，所述第二噴淋孔的橫截面積小于所述第一噴淋孔的橫截面積，所述第二噴淋孔的位置與所述石英舟的中部相對(duì)應(yīng)。

其中，所述第二噴淋孔的位置與所述第一噴淋孔的位置相互錯(cuò)位設(shè)置。

其中，每組所述噴淋孔均為圓孔，一組所述第一噴淋孔的數(shù)量多于一組所述第二噴淋孔的數(shù)量。

其中，所述第二噴淋孔的橫截面積為0.0314mm²-0.07065mm²，所述第一噴淋孔的橫截面積為0.07065mm²-0.1256mm²。

其中，所述噴淋管為圓柱形，每組所述噴淋孔均沿所述噴淋管的軸向設(shè)置，所述第二噴淋孔位于所述噴淋管的最低處，兩組所述第一噴淋孔對(duì)稱設(shè)置于所述第二噴淋孔的兩側(cè)。

其中，所述石英舟的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊相對(duì)于最低處的一組所述第二噴淋孔對(duì)稱設(shè)置。

其中，所述石英舟的下方設(shè)置有末端封閉的排氣管，所述排氣管與所述噴淋管平行，所述排氣管的頂部沿所述排氣管的軸向均布有排氣孔。

其中，每個(gè)所述排氣孔均連通有豎直向上設(shè)置的排氣旁管。

其中，所述排氣管的前端連通吸氣裝置。

其中，所述排氣管可繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述排氣管的前端設(shè)置有把手，以便于轉(zhuǎn)動(dòng)所述排氣管。

有益效果：本實(shí)用新型提供了一種擴(kuò)散爐，包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有用于裝載硅片的石英舟，所述石英舟的正上方設(shè)置有噴淋管，所述噴淋管的底部設(shè)置有相互平行的至少三組并排設(shè)置的噴淋孔，同一組的所述噴淋孔的形狀和大小相同，所述噴淋孔包括位于外側(cè)的兩組第一噴淋孔和位于內(nèi)側(cè)的至少一組第二噴淋孔，所述第二噴淋孔的橫截面積小于所述第一噴淋孔的橫截面積，所述第二噴淋孔的位置與所述石英舟的中部相對(duì)應(yīng)。由于第二噴淋孔設(shè)置在噴淋管的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，與石英舟的中部區(qū)域很接近，可以有效地提高位于硅片中部位置的POCl₃的濃度，且第二噴淋孔的橫截面積小于第一噴淋孔的橫截面積，可以避免硅片中部位置的POCl₃的濃度過(guò)高，利于保持與硅片邊緣的POCl₃的適度濃度差，提高硅片的表面的方塊電阻的均勻性和性能。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)散爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的噴淋管的仰視方向的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的擴(kuò)散爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的噴淋管的仰視方向的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的排氣管的俯視方向的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的POCl₃在擴(kuò)散爐中的擴(kuò)散示意圖。

其中：

1-爐體，21-硅片，22-石英舟，3-噴淋管，31-噴淋孔，311-第一噴淋孔，312-第二噴淋孔，4-排氣管，41-排氣孔，42-排氣旁管，5-吸氣裝置，6-把手，1′-爐體，21′-硅片，22′-石英舟，3′-噴淋管，31′-噴淋孔，4′-排氣管。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

請(qǐng)參考圖3-圖6，本實(shí)施例提供了一種擴(kuò)散爐，包括爐體1，爐體1內(nèi)設(shè)置有用于裝載硅片21的石英舟22，石英舟22的正上方設(shè)置有噴淋管3，噴淋管3的底部設(shè)置有相互平行的至少三組并排設(shè)置的噴淋孔31，同一組的噴淋孔31的形狀和大小相同，噴淋孔31包括位于外側(cè)的兩組第一噴淋孔311和位于內(nèi)側(cè)的至少一組第二噴淋孔312，第二噴淋孔312的橫截面積小于第一噴淋孔311的橫截面積，第二噴淋孔312的位置與石英舟22的中部相對(duì)應(yīng)。第二噴淋孔312設(shè)置在噴淋管3的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，與石英舟22的中部區(qū)域很接近，可以有效地提高位于硅片21中部位置的POCl₃的濃度，且第二噴淋孔312的橫截面積小于第一噴淋孔311的橫截面積，可以避免硅片21中部位置的POCl₃的濃度過(guò)高，利于保持與硅片21邊緣的POCl₃的適度濃度差，提高硅片21的表面的方塊電阻的均勻性和性能。具體而言，第二噴淋孔312的橫截面積可以為0.0314mm²-0.07065mm²，第一噴淋孔311的橫截面積為0.07065mm²-0.1256mm²，可以保持合適的POCl₃的濃度差，提高硅片21的表面的方塊電阻的均勻性和性能。

本實(shí)施例中，第二噴淋孔312的位置可以與第一噴淋孔311的位置相互錯(cuò)位設(shè)置，使得第二噴淋孔312噴淋的POCl₃可以更好的與第一噴淋孔311噴淋的POCl₃相互作用，進(jìn)一步補(bǔ)充在第一噴淋孔311的空隙處的POCl₃的濃度。每組噴淋孔31可以都為均勻布置，更好地保持硅片21表面的POCl₃的濃度的均勻性。每組噴淋孔31可以都設(shè)置為圓孔，便于制造，且噴出的POCl₃更均勻。一組第一噴淋孔311的數(shù)量多于一組第二噴淋孔312的數(shù)量，一般而言，第一噴淋孔311會(huì)超出第二噴淋孔312的兩端，第二噴淋孔312主要位于中部區(qū)域，以增強(qiáng)中部區(qū)域的POCl₃的濃度。

噴淋管3可以為圓柱形，每組噴淋孔31均沿噴淋管3的軸向設(shè)置，第二噴淋孔312位于噴淋管3的最低處，兩組第一噴淋孔311對(duì)稱設(shè)置于第二噴淋孔312的兩側(cè)。此時(shí)，第二噴淋孔312垂直向下噴射POCl₃，第一噴淋孔311則斜向下向外噴射，可以擴(kuò)大POCl₃的噴射范圍，以直徑比較小的噴淋管3即可滿足比較寬區(qū)域的石英舟22的噴射需求。石英舟22的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊相對(duì)于最低處的一組第二噴淋孔312對(duì)稱設(shè)置，此時(shí)第二噴淋孔312位于石英舟22的中部的正上方，直接影響硅片21的中部的POCl₃的濃度，且硅片21的本身也關(guān)于第二噴淋孔312對(duì)稱，即硅片21的兩側(cè)邊相對(duì)于最低處的一組第二噴淋孔312對(duì)稱設(shè)置，硅片21的表面的性能更一致。由于采用了圓柱形的噴淋管，可以擴(kuò)大POCl₃的噴射范圍。

本實(shí)施例中，在石英舟22的下方設(shè)置有末端封閉的排氣管4，排氣管4與噴淋管3平行，排氣管4的頂部沿排氣管4的軸向均布有排氣孔41。每個(gè)排氣孔41均連通有豎直向上設(shè)置的排氣旁管42，排氣旁管42與排氣孔41同心。排氣管4的末端封閉，避免POCl₃集聚從排氣管4的末端排出，影響POCl₃的濃度均勻分布。排氣旁管42可以比較貼近硅片21的底部，從硅片21的底邊緣附近收集氣體，降低了硅片21的底邊緣的氣體壓力，增加硅片21之間的氣體向下流動(dòng)的動(dòng)力，增加硅片21之間氣體流動(dòng)性，降低硅片表面POCl₃濃度差。排氣旁管42和排氣孔41均可以設(shè)置比較密集，進(jìn)一步提高硅片21的底部的氣壓的均勻性，使得POCl₃在排出時(shí)的濃度比較均勻，增加硅片之間氣體流動(dòng)的均勻性，降低硅片21的方塊電阻差異，提高方塊電阻均勻性。噴淋管3的底部通過(guò)設(shè)置第二噴淋孔312，使得POCl₃在噴淋時(shí)的濃度比較均勻，結(jié)合排氣旁管42，使得POCl₃在排出時(shí)的濃度比較均勻，從而使得POCl₃在噴淋的過(guò)程中均能保證比較好的均勻性，進(jìn)一步提高了硅片21的表面的擴(kuò)散的均勻性。排氣旁管42需要耐高溫和耐腐蝕，可以選用石英等材料制作。

本實(shí)施例的排氣管4的前端還連通有吸氣裝置5，吸氣裝置5可以是抽氣風(fēng)機(jī)等，通過(guò)吸氣裝置5可以調(diào)節(jié)爐體1內(nèi)的氣體的流動(dòng)速度，調(diào)整擴(kuò)散過(guò)程的速度。由于石英舟22需要通過(guò)其他的輔助裝置進(jìn)出爐體1，一般是在石英舟22的底部將石英舟22送入爐體1，因此，排氣管4本身不能離石英舟22的底面太近，以留有一定的空間供輔助裝置活動(dòng)，而為了獲得更好的排氣氣壓的均勻性，排氣旁管42可以離硅片21的底面比較近，從而比較靠近石英舟22的底面，因此，排氣管4可以通過(guò)軸承等部件支撐于支架或連接于爐體1，使得排氣管4可以繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，在排氣管4的前端設(shè)置有把手6，便于轉(zhuǎn)動(dòng)排氣管4。在石英舟22的進(jìn)出過(guò)程中，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)把手，使得排氣管4上的排氣旁管42向下轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，如轉(zhuǎn)動(dòng)45-90°，留出空間供輔助裝置操作，在石英舟22進(jìn)入爐體1，完成進(jìn)爐的操作，輔助裝置退出爐體1后，再轉(zhuǎn)動(dòng)把手6，使得排氣旁管42向上豎立。在把手6的位置還設(shè)置有鎖定裝置，在排氣旁管42轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的角度時(shí)，通過(guò)鎖定裝置鎖緊排氣管4，保持排氣旁管42的位置。鎖定裝置可以是鎖緊圈等通過(guò)摩擦力鎖緊的機(jī)構(gòu)。

本實(shí)施例的第二噴淋孔312的直徑可以設(shè)置為0.1mm-0.15mm，在此參數(shù)下，既能提高硅片21的中部區(qū)域的POCl₃的濃度，又避免由于第二噴淋孔312的直徑過(guò)大導(dǎo)致硅片21中部位置的POCl₃的濃度過(guò)高，且第二噴淋孔312的直徑比較小，在第二噴淋孔312的排列方向上的各個(gè)第二噴淋孔312中噴出的POCl₃的濃度的差值可以忽略，即可以認(rèn)為各個(gè)第二噴淋孔312中噴出的POCl₃的濃度基本一致。排氣孔41的直徑可以設(shè)置為0.15mm-0.2mm，排氣旁管42的長(zhǎng)度可以設(shè)置為5cm-8cm，直徑可以設(shè)置為4.2-4.6mm，排氣旁管42的間距可以設(shè)置為0.1mm-0.15mm，通過(guò)密集排布的排氣旁管42，可以更好地提高排氣處的排氣壓力的均勻性。排氣孔41的直徑比較小，在排氣孔41的排列方向上的各個(gè)排氣孔41之間的排氣壓力差基本可以忽略，即可以認(rèn)為各個(gè)排氣孔41的排氣壓力基本一致。

以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。