一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，旨在提供一種能夠提高片內(nèi)擴(kuò)散及片間擴(kuò)散均勻性的改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置。它包括進(jìn)氣管、擴(kuò)散爐管、硅片和排廢管，所述的進(jìn)氣管和排廢管安裝至擴(kuò)散爐管內(nèi)，所述的進(jìn)氣管與排廢管相互平行，所述的硅片置于進(jìn)氣管與排廢管之間，所述的進(jìn)氣管上設(shè)有若干進(jìn)氣孔，所述的排廢管上設(shè)有若干排氣孔。本實(shí)用新型的有益效果是：解決晶體硅太陽能電池?cái)U(kuò)散制備P·N結(jié)時(shí)擴(kuò)散爐內(nèi)氣體的均勻性和流動(dòng)性，偏磷酸也可以快速地排走，加快工藝廢氣的排放，減少腐蝕，提高片內(nèi)、片間擴(kuò)散的均勻性，從而提高太陽能電池片的方阻均勻性，提高硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】-種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及高效電池技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，尤其是指一種能夠提高方阻均勻性的改 進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 擴(kuò)散制作P-N結(jié)是晶體娃太陽電池的核屯、，也是太陽能電池質(zhì)量好壞的關(guān)鍵之 一。對(duì)于擴(kuò)散工序，最大問題在于如何保障擴(kuò)散的均勻性。擴(kuò)散均勻的電池，其后續(xù)工藝參 數(shù)可控性高，可W保證娃太陽能電池電性能參數(shù)的穩(wěn)定性。
[0003] 目前，晶體娃工業(yè)化生產(chǎn)中擴(kuò)散制作P-N結(jié)所采用的擴(kuò)散爐主要有管式和板式兩 種。管式擴(kuò)散爐因其封閉性好、容量大，得到廣泛的應(yīng)用。管式擴(kuò)散爐可W極大地降低工藝 粘污風(fēng)險(xiǎn)，為高效太陽能電池產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供硬件保障。
[0004] 針對(duì)管式擴(kuò)散爐的特點(diǎn)，優(yōu)化擴(kuò)散的均勻性主要采取溫區(qū)補(bǔ)償技術(shù)。在大規(guī)模生 產(chǎn)中，補(bǔ)償方法主要通過調(diào)整工藝反應(yīng)時(shí)間、氣體流量和反應(yīng)溫度=者來實(shí)現(xiàn)。工藝氣體總 流量、廢氣排放流量與爐內(nèi)壓強(qiáng)的平衡設(shè)置，均流板的氣體均勻分流設(shè)計(jì)，廢氣排放位置與 氣流變化對(duì)溫度穩(wěn)定抗干擾的平衡設(shè)置等因素也至關(guān)重要，因?yàn)樵撔┮蛩叵嗷リP(guān)聯(lián)影響， 使得生產(chǎn)中的擴(kuò)散工藝優(yōu)化相對(duì)困難。
[0005] 為了克服廢氣排放與氣流變化時(shí)氣體在娃片表面分布不均勻?qū)U(kuò)散方阻均勻性 的影響，傳統(tǒng)的單口式排放管，管內(nèi)各個(gè)區(qū)域反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體只能通過靠近爐口的排氣 口排出，因此在爐內(nèi)將產(chǎn)生一股由爐尾向爐口流動(dòng)的氣流，該種橫向流動(dòng)的氣流不利于娃 片表面工藝氣體的均勻分布；除此之外，反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣得不到及時(shí)排放也會(huì)直接腐蝕娃 片。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種能夠提高片內(nèi)擴(kuò) 散及片間擴(kuò)散均勻性的改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用W下技術(shù)方案：
[000引一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，包括進(jìn)氣管、擴(kuò)散爐管、娃片和排廢管，所述的進(jìn)氣管 和排廢管安裝至擴(kuò)散爐管內(nèi)，所述的進(jìn)氣管與排廢管相互平行，所述的娃片置于進(jìn)氣管與 排廢管之間，所述的進(jìn)氣管上設(shè)有若干進(jìn)氣孔，所述的排廢管上設(shè)有若干排氣孔。
[0009] 本發(fā)明創(chuàng)造通過對(duì)工藝廢氣的排廢管進(jìn)行改造，經(jīng)過改造，氣體可W通過排廢管 上的排氣孔快速排放，提高反應(yīng)爐內(nèi)氣體物質(zhì)的均勻性及流動(dòng)性，偏磯酸也可W快速地排 走，加快工藝廢氣的排放，減少腐蝕，從而提高片內(nèi)、片間擴(kuò)散的均勻性，提高娃太陽能電池 轉(zhuǎn)換效率。
[0010] 作為優(yōu)選，所述排氣孔的排數(shù)為1-3排，所述每排排氣孔上相鄰兩個(gè)排氣孔的間 距為15-20mm。通過優(yōu)化排廢管最佳孔間距和排廢管孔徑最佳排列方式解決晶體娃太陽能 電池?cái)U(kuò)散制備P-N結(jié)時(shí)擴(kuò)散爐內(nèi)氣體的均勻性和流動(dòng)性，從而提高太陽能電池片的方阻均 勻性，進(jìn)而得到穩(wěn)定高效率的電池片。
[0011] 作為優(yōu)選，所述排氣孔的孔徑大小為0. 6-1. 0mm。通過優(yōu)化排廢管最佳孔徑大小解 決晶體娃太陽能電池?cái)U(kuò)散制備P-N結(jié)時(shí)擴(kuò)散爐內(nèi)氣體的均勻性和流動(dòng)性，從而提高太陽能 電池片的方阻均勻性，進(jìn)而得到穩(wěn)定高效率的電池片。
[0012] 作為優(yōu)選，所述排氣孔所在的區(qū)域分為=部分，分別為爐口部、爐中部和爐尾部， 所述的爐口部遠(yuǎn)離排廢管的出氣口處，所述的爐尾部靠近排廢管的出氣口處，所述的爐中 部置于爐口部和爐尾部的中間，所述爐口部的排氣孔孔徑大于爐中部的排氣孔孔徑，所述 爐中部的排氣孔孔徑大于爐尾部的排氣孔孔徑。通過優(yōu)化排廢管孔徑最佳排列方式解決晶 體娃太陽能電池?cái)U(kuò)散制備P-N結(jié)時(shí)擴(kuò)散爐內(nèi)氣體的均勻性和流動(dòng)性，從而提高太陽能電池 片的方阻均勻性，進(jìn)而得到穩(wěn)定高效率的電池片。
[0013] 作為優(yōu)選，所述爐口部的排氣孔列數(shù)、爐中部的排氣孔列數(shù)、爐尾部的排氣孔列數(shù) 之間的比例為1 : 2 : 1。通過優(yōu)化排廢管孔徑最佳排列方式解決晶體娃太陽能電池?cái)U(kuò)散 制備P-N結(jié)時(shí)擴(kuò)散爐內(nèi)氣體的均勻性和流動(dòng)性，從而提高太陽能電池片的方阻均勻性，進(jìn) 而得到穩(wěn)定高效率的電池片。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果是；通過對(duì)工藝廢氣的排廢管進(jìn)行改造，使得氣體可W通 過排廢管上的排氣孔快速排放，并且通過優(yōu)化排氣孔最佳孔徑大小、最佳孔間距和排廢管 上排氣孔孔徑最佳排列方式解決晶體娃太陽能電池?cái)U(kuò)散制備P-N結(jié)時(shí)擴(kuò)散爐內(nèi)氣體的均 勻性和流動(dòng)性，偏磯酸也可W快速地排走，加快工藝廢氣的排放，減少腐蝕，提高片內(nèi)、片間 擴(kuò)散的均勻性，從而提高太陽能電池片的方阻均勻性，提高娃太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖中；1.進(jìn)氣管，2.擴(kuò)散爐管，3.娃片，4.排廢管，5.進(jìn)氣孔，6.排氣孔。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
[0018] 如圖1所述的實(shí)施例中，一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，包括進(jìn)氣管1、擴(kuò)散爐管2、娃 片3和排廢管4,進(jìn)氣管1和排廢管4安裝至擴(kuò)散爐管2內(nèi)，進(jìn)氣管1與排廢管4相互平行， 娃片3置于進(jìn)氣管1與排廢管4之間，進(jìn)氣管1上設(shè)有若干進(jìn)氣孔5,排廢管4上設(shè)有若干 排氣孔6,排氣孔6的排數(shù)為1-3排，每排排氣孔6上相鄰兩個(gè)排氣孔6的間距為15-20mm， 排氣孔6的孔徑大小為0. 6-1. 0mm。其中；排氣孔6所在的區(qū)域分為S部分，分別為爐口部、 爐中部和爐尾部，爐口部遠(yuǎn)離排廢管4的出氣口處，爐尾部靠近排廢管4的出氣口處，爐中 部置于爐口部和爐尾部的中間，爐口部的排氣孔6孔徑大于爐中部的排氣孔6孔徑，爐中部 的排氣孔6孔徑大于爐尾部的排氣孔6孔徑，爐口部的排氣孔6列數(shù)、爐中部的排氣孔6列 數(shù)、爐尾部的排氣孔6列數(shù)之間的比例為1 : 2 : 1。而進(jìn)氣孔5所在的區(qū)域也分為=部 分，分別為爐口部、爐中部和爐尾部，爐口部的進(jìn)氣孔5孔徑大于爐中部的進(jìn)氣孔5孔徑，爐 中部的進(jìn)氣孔5孔徑大于爐尾部的進(jìn)氣孔5孔徑。
[0019] 下面通過具體的實(shí)施實(shí)例，并結(jié)合附表1-3對(duì)上述實(shí)施例中的技術(shù)方案作進(jìn)一步 具體的說明。
[0020] 實(shí)施實(shí)例1 ;
[0021] 設(shè)計(jì)排氣孔為3個(gè)區(qū)域，爐口部與爐尾部處設(shè)18列單排排氣孔，爐中部設(shè)36列 單排排氣孔，孔間距均為15mm，排氣孔孔徑分別為；爐口部0. 8mm，爐中部0. 7mm，爐尾部 0. 6mm。單晶娃片經(jīng)過正常清洗，在810°C下進(jìn)舟，升溫至820°C后，按照設(shè)定好的工藝通入 攜帶POCI3的氮?dú)夂脱鯕猓３?-30分鐘，然后將溫度升至860°C，保溫5-40分鐘；待擴(kuò)散 反應(yīng)完畢，將放置于擴(kuò)散爐管中不同位置的娃片取出測(cè)試娃片方阻。
[0022] 實(shí)施實(shí)例2 ;
[0023] 設(shè)計(jì)排氣孔為3個(gè)區(qū)域，爐口部與爐尾部處設(shè)18列二排排氣孔，爐中部設(shè)36列 二排排氣孔，孔間距均為15mm，排氣孔孔徑分別為；爐口部0. 8mm，爐中部0. 7mm，爐尾部 0. 6mm。單晶娃片經(jīng)過正常清洗，在810°C下進(jìn)舟，升溫至820°C后，按照設(shè)定好的工藝通入 攜帶POC13的氮?dú)夂脱鯕猓３?-30分鐘，然后將溫度升至860°C，保溫5-40分鐘；待擴(kuò)散 反應(yīng)完畢，將放置于擴(kuò)散爐管中不同位置的娃片取出測(cè)試娃片方阻。
[0024] 實(shí)施實(shí)例3 ;
[0025] 設(shè)計(jì)排氣孔為3個(gè)區(qū)域，爐口部與爐尾部處設(shè)18列S排排氣孔，爐中部設(shè)36列 S排排氣孔，孔間距均為15mm，排氣孔孔徑分別為；爐口部0. 8mm，爐中部0. 7mm，爐尾部 0. 6mm。單晶娃片經(jīng)過正常清洗，在810°C下進(jìn)舟，升溫至820°C后，按照設(shè)定好的工藝通入 攜帶POC13的氮?dú)夂脱鯕?，保?-30分鐘，然后將溫度升至860°C，保溫5-40分鐘；待擴(kuò)散 反應(yīng)完畢，將放置于擴(kuò)散爐管中不同位置的娃片取出測(cè)試娃片方阻。
[0026] 實(shí)施實(shí)例4 ;
[0027] 設(shè)計(jì)排氣孔為3個(gè)區(qū)域，爐口部與爐尾部處設(shè)18列二排排氣孔，爐中部設(shè)36列 二排排氣孔，孔間距均為20mm，排氣孔孔徑分別為；爐口部0. 8mm，爐中部0. 7mm，爐尾部 0. 6mm。單晶娃片經(jīng)過正常清洗，在810°C下進(jìn)舟，升溫至820°C后，按照設(shè)定好的工藝通入 攜帶POC13的氮?dú)夂脱鯕?，保?-30分鐘，然后將溫度升至860°C，保溫5-40分鐘；待擴(kuò)散 反應(yīng)完畢，將放置于擴(kuò)散爐管中不同位置的娃片取出測(cè)試娃片方阻。
[002引實(shí)施實(shí)例5 ;
[0029] 設(shè)計(jì)排氣孔為3個(gè)區(qū)域，爐口部與爐尾部處設(shè)18列二排排氣孔，爐中部設(shè)36列 二排排氣孔，孔間距均為20mm，排氣孔孔徑分別為；爐口部0. 9mm，爐中部0. 8mm，爐尾部 0. 7mm。單晶娃片經(jīng)過正常清洗，在810°C下進(jìn)舟，升溫至820°C后，按照設(shè)定好的工藝通入 攜帶POC13的氮?dú)夂脱鯕猓３?-30分鐘，然后將溫度升至860°C，保溫5-40分鐘；待擴(kuò)散 反應(yīng)完畢，將放置于擴(kuò)散爐管中不同位置的娃片取出測(cè)試娃片方阻。
[0030] 實(shí)施實(shí)例6 ;
[0031] 設(shè)計(jì)排氣孔為3個(gè)區(qū)域，爐口部與爐尾部處設(shè)18列二排排氣孔，爐中部設(shè)36列 二排排氣孔，孔間距均為20mm，排氣孔孔徑分別為；爐口部1. 0mm，爐中部0. 9mm，爐尾部 0. 8mm。單晶娃片經(jīng)過正常清洗，在810°C下進(jìn)舟，升溫至820°C后，按照設(shè)定好的工藝通入 攜帶POC13的氮?dú)夂脱鯕猓３?-30分鐘，然后將溫度升至860°C，保溫5-40分鐘；待擴(kuò)散 反應(yīng)完畢，將放置于擴(kuò)散爐管中不同位置的娃片取出測(cè)試娃片方阻。
[0032] 對(duì)比例1 ;
[0033] 使用原有的單口式排氣管，制備工藝與測(cè)試方法和實(shí)施實(shí)例1相同。
[0034] 表1排氣孔排數(shù)對(duì)擴(kuò)散方阻均勻性影響（標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)比）
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，其特征是，包括進(jìn)氣管（1)、擴(kuò)散爐管（2)、硅片（3)和排 廢管（4)，所述的進(jìn)氣管（1)和排廢管（4)安裝至擴(kuò)散爐管（2)內(nèi)，所述的進(jìn)氣管（1)與排 廢管（4)相互平行，所述的硅片（3)置于進(jìn)氣管（1)與排廢管（4)之間，所述的進(jìn)氣管（1) 上設(shè)有若干進(jìn)氣孔（5)，所述的排廢管（4)上設(shè)有若干排氣孔（6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，其特征是，所述排氣孔（6)的排數(shù) 為1-3排，所述每排排氣孔（6)上相鄰兩個(gè)排氣孔（6)的間距為15-20mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，其特征是，所述排氣孔（6)的孔徑 大小為 0. 6-1. 0mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，其特征是，所述排氣 孔（6)所在的區(qū)域分為三部分，分別為爐口部、爐中部和爐尾部，所述的爐口部遠(yuǎn)離排廢管 (4)的出氣口處，所述的爐尾部靠近排廢管（4)的出氣口處，所述的爐中部置于爐口部和爐 尾部的中間，所述爐口部的排氣孔（6)孔徑大于爐中部的排氣孔（6)孔徑，所述爐中部的排 氣孔（6)孔徑大于爐尾部的排氣孔（6)孔徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改進(jìn)型高溫?cái)U(kuò)散裝置，其特征是，所述爐口部的排氣孔 (6)列數(shù)、爐中部的排氣孔（6)列數(shù)、爐尾部的排氣孔（6)列數(shù)之間的比例為1 : 2 : 1。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK204204891SQ201420694785
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】董方, 孫涌濤, 胡玉婷, 葉靜 申請(qǐng)人:橫店集團(tuán)東磁股份有限公司