一种扩散炉的气体均流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种扩散炉的气体均流装置，包括进气管、分流器、缓冲器、分布板；所述缓冲器一端与炉管进气口端密封连接，另一端设置容纳进气管一端的通孔；所述分布板设置在缓冲器与炉管进气口端的连接处；所述分流器内置于缓冲器，且其进气口与进气管一端垂直可拆卸式连接；所述进气管另一端由缓冲器内部经缓冲器通孔向外延伸。本实用新型专利技术使炉管中的气流特别是近炉壁区域，气流较常规进气方式更为稳定，使扩散的效果更均匀，方块电阻值更集中且稳定。

A gas equalizing device for a diffuser

The gas flow equalizing device of the utility model discloses a diffusion furnace, which comprises an air inlet pipe, shunt, buffer, distribution plate; the buffer tube inlet end and end sealing connection through hole is arranged at the other end of the intake pipe receiving end; the distribution plate is arranged at the connecting point of the inlet buffer and the furnace tube end; the diverter is built in the buffer, and the air inlet and the air inlet pipe is vertically detachably connected; the other end of the intake pipe by internal buffer hole extending through the buffer. The air flow in the furnace tube, especially near the furnace wall area, is more stable than the conventional air inlet mode, so that the diffusion effect is more uniform, and the block resistance value is more concentrated and stable.

【技术实现步骤摘要】
一种扩散炉的气体均流装置
本技术涉及太阳能电池制造
，尤其涉及一种扩散炉的气体均流装置。
技术介绍
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
研究的基本目标。随着工艺技术的发展，N型晶硅电池由于高效，越来越受到市场的重视。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获得PN结，N型硅片需要扩散硼元素获得PN结。电池片的生产过程中，部分工艺需要在硅片上扩散或者沉积一些元素，形成某种薄层结构。如硼扩散工艺、磷扩散工艺、低压硼扩散工艺、低压磷扩散工艺等。扩散工艺是制备太阳电池最关键的工序之一。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，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。扩散的不均匀会直接影响电池片电性能参数的正态分布，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。通过实验表明，扩散炉内的压强越低，炉管内的湍流现象产生减少，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。传统的常压扩散已逐渐淘汰。然而目前的低压扩散工艺，虽然炉管内湍流现象减少，扩散均匀性好，但这只是相对于普通的常压扩散。还不够好，特别是靠外层的电池片与内层的电池片的方阻差异还相对较大，引起后续电池工艺的性能不稳定，这还需改善。综上可知，所述硅片扩散气流不均匀，实际中存在不便的问题，所以有必要加以改进。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种扩散炉的气体均流装置，炉管中的气流特别是近炉壁区域，气流较常规进气方式更为稳定，使扩散的效果更均匀，方块电阻值更集中且稳定。为实现上述目的，采用以下技术方案：一种扩散炉的气体均流装置，包括进气管、分流器、缓冲器、分布板；所述缓冲器一端与炉管进气口端密封连接，另一端设置容纳进气管一端的通孔；所述分布板设置在缓冲器与炉管进气口端的连接处；所述分流器内置于缓冲器，且其进气口与进气管一端垂直可拆卸式连接；所述进气管另一端由缓冲器内部经缓冲器通孔向外延伸。较佳地，所述分流器包括带空腔的分流主体、至少三分流管；所述分流主体呈柱体状；所述分流主体的顶部设置可容纳进气管一端的开口；所述分流主体的侧面设置与分流管数量一致的出气口，分流管一端经该出气口与分流主体连接。较佳地，所述分流管为中空圆锥体；所述分流管小口一端与分流主体连接。较佳地，所述缓冲器的横截面为T型；所述T型缓冲器的竖端底部与炉管进气口端密封连接；所述T型缓冲器的横端顶部设置容纳进气管穿过的通孔。较佳地，所述分布板横截面的形状及大小均与炉管进气口端部一致；所述分布板沿其径向开设若干矩形通孔。采用上述方案，本技术的有益效果是：1)气体从分流器的进气口进气，从若干出气口经中空圆锥体的分流管出气，使气体在进入炉管之前的气流更加稳定；2)缓冲器的横截面设置成T型状，既能满足与炉管进行密封连接，又能有足够大的空间供气体进行缓冲，减小气体进入炉管前的压强，为扩散炉管提供均匀稳定的气流。附图说明图1为本技术与炉管的结构示意图；图2为本技术分流器与进气管的立体图；图3为本技术分布板的结构示意图；图4为本技术与常规扩散示意图；图5为本技术进气与常规进气扩散后的硅片方块电阻值对比图；其中，附图标识说明：1—进气管，2—分流器，3—缓冲器，4—分布板，5—炉管，6—石英舟，21—分流主体，22—分流管。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明。参照图1至5所示，本技术提供一种扩散炉的气体均流装置，包括进气管1、分流器2、缓冲器3、分布板4；所述缓冲器3一端与炉管5进气口端密封连接，另一端设置容纳进气管1一端的通孔；所述分布板4设置在缓冲器3与炉管5进气口端的连接处；所述分流器2内置于缓冲器3，且其进气口与进气管1一端垂直可拆卸式连接；所述进气管1另一端由缓冲器3内部经缓冲器3通孔向外延伸。其中，所述分流器2包括带空腔的分流主体21、至少三分流管22；所述分流主体21呈柱体状；所述分流主体21的顶部设置可容纳进气管1一端的开口；所述分流主体21的侧面设置与分流管22数量一致的出气口，分流管22一端经该出气口与分流主体21连接。所述分流管22为中空圆锥体；所述分流管22小口一端与分流主体21连接。所述缓冲器2的横截面为T型；所述T型缓冲器3的竖端底部与炉管5进气口端密封连接；所述T型缓冲器3的横端顶部设置容纳进气管1穿过的通孔。所述分布板4横截面的形状及大小均与炉管5进气口端部一致；所述分布板4沿其径向开设若干矩形通孔。本技术工作原理：气体的流向为：进气管1—分流器2—缓冲器3—分布板4—炉管5。分流器2中至少三分流管22指向缓冲器3，分流管22设计为中空圆锥体；气体从分流主体21的进气口进入其空腔，再从分流主体21的出气口进入分流管22的小口端经大口端流向缓冲器3；T型缓冲器3的竖端底部与炉管5进气口端法兰密封连接或密封焊接；分布板4多通孔结构(通孔的形状优选为长方形)，气体流向炉管5中分布更均匀。选取管式炉中的2条炉管5做扩散效果的实验：其中，第一炉管为使用常规进气的炉管5，第二炉管为使用本技术进气的炉管5。两炉管5中的硅片插片方式均为两硅片背靠背水平插在同一个石英舟6的卡槽中。每一炉管中放置10个石英舟6进行硅片扩磷，扩磷条件相同(POCl3为磷源)，温度830℃，源流量800sccm，气压200mbar，实验条件完全相同。检测取样片位置如图4所示，各自取从进气端开始的第一石英舟6a、第四石英舟6b、第十石英舟6c中的硅片进行测量方块电阻值。每一石英舟中分别抽取最上边、中间均距抽取3处、最底部，共10片(每一处包含2片背靠背的硅片)硅片进行检测方块电阻值。每片扩散后的硅片方块电阻检测位置为两对角线上分别距离边沿距离2cm处(共4点)和正中心位置，共5点的方块电阻平均值。每一处的方块电阻值取背靠背两硅片的平均值作为一处的方块电阻平均值。如图4所示，上方为第一炉管使用常规进气方式的扩散示意图，下方为使用本技术进气的扩散示意图。如图5所示，其中三角形符号代表第一炉管(常规进气)中低压扩散硅片方块电阻值的实验结果，圆形符号代表第二炉管(本技术的进气)中低压扩散硅片方块电阻值的实验结果。横端的11～15分别为第一石英舟6a自上而下所取硅片处的方块电阻值；横端的41～45分别为第四石英舟6b自上而下所取硅片处的方块电阻值；横端的101～105分别为第十石英舟6c自上而下所取硅片处的方块电阻值。从图5中明显得出：本技术的扩散效果均匀性明显好。本技术适用于常压扩散炉和低压扩散炉，用于硼、磷、氧等的扩散，也可用于管式的低压化学气相沉积炉中，用于硅氧等化合物的沉积。以上仅为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩散炉的气体均流装置，其特征在于，包括进气管、分流器、缓冲器、分布板；所述缓冲器一端与炉管进气口端密封连接，另一端设置容纳进气管一端的通孔；所述分布板设置在缓冲器与炉管进气口端的连接处；所述分流器内置于缓冲器，且其进气口与进气管一端垂直可拆卸式连接；所述进气管另一端由缓冲器内部经缓冲器通孔向外延伸。

【技术特征摘要】
1.一种扩散炉的气体均流装置，其特征在于，包括进气管、分流器、缓冲器、分布板；所述缓冲器一端与炉管进气口端密封连接，另一端设置容纳进气管一端的通孔；所述分布板设置在缓冲器与炉管进气口端的连接处；所述分流器内置于缓冲器，且其进气口与进气管一端垂直可拆卸式连接；所述进气管另一端由缓冲器内部经缓冲器通孔向外延伸。2.根据权利要求1所述的扩散炉的气体均流装置，其特征在于，所述分流器包括带空腔的分流主体、至少三分流管；所述分流主体呈柱体状；所述分流主体的顶部设置可容纳进气管一端的开口；所述分流主体的侧面设置与...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊凡·裴力林，徐大超，朱太荣，刘照安，谢越森，孟科，庞爱锁，
申请(专利权)人：深圳市拉普拉斯能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44