太阳能硅片扩散用石英舟制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够有效提高扩散均匀性，同时提高单炉产量的太阳能硅片扩散用石英舟，其包括两个支撑板和多个中空石英管，多个石英管在两个支撑板之间形成容置硅片的支架区，且至少一个支撑板上开有与各个石英管贯通的通孔；石英管上均布开有多个刻槽，硅片放置在石英管同一竖直平面的刻槽中；位于相邻刻槽之间或硅片之间开有至少一个散气孔，且其与中空石英管贯通。采用本实用新型专利技术的石英舟，扩散源由炉尾的进气口进入扩散炉后，经石英舟上的中空石英管，并从石英管上的散气孔均匀地喷向硅片之间的间隙，显著提高扩散均匀性的同时，也能够快速将扩散源从炉尾传输到炉口，还进一步增加传输距离，从而提高单炉扩散的产量、降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能光伏
，尤其是一种在太阳能电池制造过程中用于对硅片进行扩散的石英舟。
技术介绍
在晶体硅太阳能电池制造过程中，硅片扩散工艺是将硅片放入高温扩散炉中，通以氮气、氧气和POCl3等气体，在高温下发生化学反应并扩散后在硅片表面形成PN结。具体地说，先将硅片插在石英舟上，然后将石英舟放入高温扩散炉(一般就是扩散石英管)中，通入含有扩散源的气体，在高温条件下扩散源与硅片发生反应，实现扩散过程从而形成PN结。由于PN结是太阳能电池的核心，而工业化生产的单炉产量越来越高，要求一次扩散的硅片数量达400-500片，因此，扩散均匀性成为扩散工艺的重中之重。目前主要采用从炉尾吹入大流量的氮气使扩散源分布在石英管内的技术，但是一方面由于单炉产量越来越高，硅片分布在石英管内较长的范围内，因此直接从炉尾吹入的氮气很难将扩散源均匀地分散在石英管内，而且容易产生波动，往往会导致扩散均匀性较差，难以符合预期的技术要求；另一方面，也需要消耗大量扩散源和氮气，大大增加了生产成本。CN104103563A，公开了一种用于硅片扩散的石英舟，其特征在于，包括舟架、挡板和横梁，所述舟架为长方形，在其一端设置有挂鼻，所述挡板固定在挂鼻与舟架交界处，挡板上设置有若干通孔；每两个相邻所述横梁为一组硅片座，在每一组硅片座的横梁内侧相对设置有弧形卡槽。该石英舟的结构使得硅片横向放置在舟架上，虽然能保证气体顺畅流通，提高硅片扩散效率和产量，但是依然采用的是从炉尾吹入大量氮气使扩散源分布在炉内，随着产量增加，单炉硅片数量达到四五百时，气体波动性较大，扩散均匀性不佳。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种太阳能硅片扩散用石英舟，其能够有效提高扩散均匀性，同时提高单炉产量。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：技术方案1：一种太阳能硅片扩散用石英舟，其包括两个支撑板、和固定在两个支撑板之间的多个中空石英管，多个石英管在两个支撑板之间形成容置硅片的支架区，且至少一个支撑板上开有与各个石英管贯通的通孔；石英管上均布开有多个刻槽，硅片放置在石英管同一竖直平面的刻槽中；石英管上，位于相邻刻槽之间或硅片之间开有至少一个散气孔，且散气孔与中空石英管贯通。优选的，中空石英管为四个，且石英舟的前后两个侧面各设置一个，石英舟的底部设置两个。优选的，相邻刻槽之间的散气孔为2-5个，且该2-5个散气孔沿石英管圆周排列在靠近硅片一侧。技术方案2：一种技术方案1所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其相邻刻槽之间的散气孔为一组，该组为1-5个散气孔且均设置在同一根石英管上；该组散气孔交替分布在四个石英管上。技术方案3：一种技术方案1所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其相邻刻槽之间的散气孔设于侧面两个石英管上，或者底部两个石英管上；侧面石英管上的散气孔，和底部石英管上的散气孔沿石英管的纵向呈交替分布。技术方案4：一种技术方案1所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其相邻刻槽之间的散气孔设于侧面其中一个石英管和底部其中一个石英管上形成一组；相邻的另一组散气孔设于侧面另一个石英管和底部另一个石英管上形成一组。技术方案5：一种技术方案1所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其相邻刻槽之间的散气孔设于侧面两个石英管和底部其中一个石英管上形成一组。技术方案6：一种技术方案1所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其相邻刻槽之间的散气孔设于侧面其中一个石英管和底部两个石英管上形成一组。与现有技术相比本技术的有益效果是：通过在石英舟侧面和底部设置的中空石英管和开设在石英管上的散气孔，使得扩散源自炉尾吹入后，从支撑板的通孔进入中空石英管内，并从石英管上的散气孔喷向硅片之间的间隙，使扩散源充分且均匀地分布在硅片之间的空间区域，可以有效提高整舟的扩散均匀性，同时也提高了扩散源的利用率，从而降低了生产成本；采用该带散气孔石英管结构的石英舟，不仅能够快速地将扩散源从炉尾传输到炉口，也可以进一步增加传输距离，从而提高单炉扩散的产量，降低生产成本；该石英舟可以通过开孔的位置分布控制气流的方向，使扩散源气流更加均匀分布在硅片所在的范围内，根据生产需求灵活设置，实用性强；该石英舟可以与现有的设备和技术相兼容，易于在现有的设备上实现产业化应用。附图说明图1是本技术石英舟的立体结构示意图；图2是本技术石英舟中石英管的局部结构示意图。具体实施方式为了使本技术的技术方案更加清晰，以下结合附图1和2，对本实用新型进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并不是为了限定本技术的保护范围。实施例1：参照附图1、2。一种太阳能硅片扩散用石英舟，其包括两个支撑板1、和固定在两个支撑板1之间的多个中空石英管2；中空石英管2可以为四个，四个石英管2设于两个支撑板1之间，并在两个支撑板1之间形成容置硅片(图中未示出)的支架区3，具体地说，两个支撑板1和四个中空石英管2形成一个长方体形状的石英舟，石英舟的前后侧面各设有一个中空石英管21和22，且前后侧的两个石英管21和22对称设置，石英舟的底部设有两根间隔设置的中空石英管31和32，且底部两个石英管31和32也对称设置，石英管2沿舟的纵向分布，即与硅片所在的平面垂直；其中一个支撑板1上开有与各个石英管2贯通的通孔6，该通孔6靠近扩散炉的进气口，该通孔6为锥形漏斗状且由靠近进气口方向向硅片方向逐渐缩小；石英管2上均布开有多个刻槽4，四根石英管2上处于同一竖直平面的刻槽4里插硅片，即硅片放置在石英管2同一竖直平面的刻槽4中；石英管2上，位于相邻刻槽4之间(或硅片之间)开有至少一个散气孔5；散气孔5与中空石英管2贯通，且散气孔5的孔径为0.1-5mm。本技术的石英舟放入扩散炉(即扩散石英管)内后，扩散源从进气口进入，并通过支撑板1上的通孔6吹入各个石英管2内，由石英管2上的散气孔5吹出，可以通过散气孔5的开孔位置分布来控制气流的方向，使气流分布在硅片所在的范围内，例如扩散源从前后侧石英管21和22上散气孔5吹出的气流方向分布在与指向硅片的水平方向夹角小于等于±85°的范围内，从底部石英管31和32上散气孔5吹出的气流方向分布在竖直方向与水平方向夹角小于等于±85°范围内，在此仅举例说明散气孔5分布位置与气流方向分布情况，并不限定散气孔5在两刻槽4之间的分布位置，也不限定散气孔5在石英管2外圆周上的位置；通过中空石英管2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能硅片扩散用石英舟，其特征在于：包括两个支撑板(1)、和固定在两个支撑板(1)之间的多个中空石英管(2)，多个石英管(2)在两个支撑板(1)之间形成容置硅片的支架区(3)，且至少一个支撑板(1)上开有与各个石英管(2)贯通的通孔(6)；石英管(2)上均布开有多个刻槽(4)，硅片放置在石英管(2)同一竖直平面的刻槽(4)中；石英管(2)上，位于相邻刻槽(4)之间或硅片之间开有至少一个散气孔(5)，且散气孔(5)与中空石英管(2)贯通。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能硅片扩散用石英舟，其特征在于：包括两个支撑板(1)、和固定在两个支撑板(1)之间的多个中空石英管(2)，多个石英管(2)在两个支撑板(1)之间形成容置硅片的支架区(3)，且至少一个支撑板(1)上开有与各个石英管(2)贯通的通孔(6)；石英管(2)上均布开有多个刻槽(4)，硅片放置在石英管(2)同一竖直平面的刻槽(4)中；石英管(2)上，位于相邻刻槽(4)之间或硅片之间开有至少一个散气孔(5)，且散气孔(5)与中空石英管(2)贯通。
2.根据权利要求1所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其特征在于：中空石英管(2)为四个，且石英舟的前后两个侧面各设置一个，石英舟的底部设置两个。
3.根据权利要求1所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其特征在于：相邻刻槽(4)之间的散气孔(5)为2-5个，且该2-5个散气孔(5)沿石英管(2)圆周排列。
4.根据权利要求2所述的太阳能硅片扩散用石英舟，其特征在于：相邻刻槽之间的散气孔(5)为一组，该组为1-5个散气孔(5)且均设置在同一根石英管(2)上；该组散气孔(5)交替...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸳君，韩伟智，刘春丽，张红伟，胡香玲，郭天华，
申请(专利权)人：杭州力云科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33