具备干冷扩散恒温箱的扩散炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，属于太阳能电池片制造设备技术领域。本具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，包括炉体，炉体外侧壁上开设有进口，进口中设置有炉门，其特征在于，所述的炉门上开设有进气口一、进气口二和进气口三，进气口一、进气口二和进气口三中分别设有为炉体提供氮气的进气结构一、为炉体提供氧气的进气结构二和为炉体提供三氯氧磷的进气结构三，所述的进气结构三包括储存有液态三氯氧磷的扩散恒温箱、进气管道三、储氮副箱和连通管，扩散恒温箱中设置有温度传感棒且其底部设置有调温箱，温度传感棒与调温箱通过线路连接。本实用新型专利技术能够将液态三氯氧磷随氮气进入至扩散炉，使太阳能电池片形成大面积PN结。

【技术实现步骤摘要】
具备干冷扩散恒温箱的扩散炉
本技术属于太阳能电池片制造设备
，涉及一种扩散炉，特别是一种具备干冷扩散恒温箱的扩散炉。
技术介绍
太阳能电池片分为单晶电池片和多晶电池片，多晶电池片被广泛应用于多晶太阳能电池中。太阳能电池片的生产工艺流程较为复杂，一般可分为以下步骤：硅片检测——表面制绒及酸洗——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀及酸洗——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体和P型半导体的交界面，也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。由此可见，在扩散炉低压扩散制结时，需要向扩散炉内通入氧气、氮气和三氯氧磷。但是，三氯氧磷在常温状态下是液态的，所以，将三氯氧磷输送至扩散炉内时需要采用媒介送入。并且，扩散炉内若剩余杂质气体，会导致扩散炉内压力变大，不利于PN结的形成，所以，排除扩散炉内的杂质气体，使扩散炉处于低压状态是扩散制结的关键。同时，氧气和三氯氧磷会从进料口通入，若始终从扩散炉的一个进口通入，会使磷原子分布不均匀，导致磷原子进入太阳能电池片表面层不均匀，影响PN结的形成。所以，针对现有技术的不足，还有待对现有技术中的扩散炉进行改进。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，本技术所要解决的技术问题是如何实现三氯氧磷恒温通入扩散炉供其使用，从而低压扩散制PN结。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，包括内部具有炉腔的炉体，炉体外侧壁上开设有与炉腔相连通的进口，所述的进口呈圆形，进口中设置有呈圆形的炉门，其特征在于，所述的炉门上开设有进气口一、进气口二和进气口三，所述的进气口一、进气口二和进气口三中分别设有能够为炉体提供氮气的进气结构一、为炉体提供氧气的进气结构二和为炉体提供三氯氧磷的进气结构三，所述的进气结构三包括储存有液态三氯氧磷的扩散恒温箱、进气管道三、储氮副箱和连通管，所述进气管道三的一端与扩散恒温箱相连通，进气管道三的另一端与进气口三相连通，且进气管道三上设有能够调节气体流量大小的阀门三，所述连通管的一端与扩散恒温箱相连通，连通管的另一端与储氮副箱相连通，所述的扩散恒温箱中设置有温度传感棒，扩散恒温箱的底部设置有调温箱，温度传感棒与调温箱通过线路连接，所述炉体相对炉门的一端开设有出气口，所述的出气口中设有能够将炉腔抽成真空状态的抽空结构。本具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，其工作原理是这样的：首先，将石英舟输送至炉体内，进行扩散制结；然后，在抽空结构的作用下，利用出气口将炉腔抽空成真空状态，使炉体内部处于低压状态；接着，通过进气结构一始终向扩散炉内通入氮气，氮气在PN结形成过程中不参加反应，起到保护作用；最后，在进气结构二的作用下，向扩散炉内通入氧气，同时，在扩散恒温箱、进气管道三、储氮副箱和连通管的作用下，扩散恒温箱的温度始终保持在20摄氏度，通过氮气携带液态三氯氧磷向扩散炉通入三氯氧磷，通过氧气与太阳能电池片发生化学反应形成二氧化硅，再通过二氧化硅与三氯氧磷发生化学反应形成磷原子，从而为太阳能电池片提供磷原子，磷原子扩散进入到太阳能电池片的表面层，形成PN结，完成太阳能电池片的扩散制结。在上述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉中，所述炉体内设有用于放置太阳能电池片的石英舟，石英舟与炉体内壁之间设有若干螺旋管，螺旋管的一端与进气口二和进气口三连通，螺旋管的另一端为封闭端，螺旋管上等间距开设有若干送气孔，且送气孔的开口方向朝向石英舟。在上述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉中，所述的螺旋管通过挂钩固定在炉腔的内壁上。在上述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉中，所述的进气结构一包括储氮箱和进气管道一，所述的进气管道一的一端与储氮箱相连通，进气管道一的另一端与进气口一相连通，且进气管道一上设有能够调节气体流量大小的阀门一。在上述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉中，所述的进气结构二包括储氧箱和进气管道二，所述的进气管道二的一端与储氧箱相连通，进气管道二的另一端与进气口二相连通，且进气管道二上设有能够调节气体流量大小的阀门二。在上述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉中，所述的抽空结构包括抽风机和排气管，所述的排气管沿着炉体内壁的长度方向设置，且排气管上开设有若干吸气孔，排气管的一端为封闭端，所述的抽风机的进气口与排气管的另一端相连通，抽风机的出风口与一尾气处理装置相连。在上述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉中，所述的排气管通过定位块固定在炉腔的内壁上。在上述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉中，所述的炉门与炉体之间设置有能够实现炉门打开或关闭的启闭结构，所述的启闭结构包括固定在炉体外壁上的横向导轨和横向气缸，所述的横向导轨上滑动设置有横向滑块，横向气缸的活塞杆与横向导轨相平行且其端部固定在横向滑块上；所述的横向滑块上固定有竖向导轨和竖向气缸，所述的竖向导轨上滑动设置有竖向滑块，竖向气缸的活塞杆与竖向导轨相平行且其端部固定在竖向滑块上，所述的竖向滑块通过连接块固定在上述炉门上。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术通过储氮箱、阀门一和进气管道一可以始终向扩散炉内通入氮气，氮气在PN结形成过程中不参加反应，起到保护作用。2、本技术通过抽风机和排气管，利用出气口将炉腔抽空成真空状态，排除杂质气体，形成低压，利于PN制结。3、本技术通过储氧箱、阀门二和进气管道二可向扩散炉内通入氧气，通过扩散恒温箱、阀门三、进气管道三、储氮副箱和连通管可向扩散炉内通过氮气携带液态三氯氧磷通入三氯氧磷，从而为太阳能电池片提供磷原子，磷原子进入到太阳能电池片的表面层，形成PN结。4、本技术通过螺旋管可将氧气和三氯氧磷均匀通入到扩散炉内，提高炉腔内磷原子进入到太阳能电池片内的均匀性。5、本技术通过横向导轨、横向气缸、横向滑块、竖向导轨、竖向气缸、竖向滑块和连接块可以自动启闭炉门，实现自动化。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术中炉门启闭结构的结构示意图。图中，1、炉体；2、炉门；3、石英舟；4、螺旋管；5、储氮箱；6、进气管道一；7、储氧箱；8、进气管道二；9、扩散恒温箱；10、进气管道三；11、储氮副箱；12、连通管；13、温度传感棒；14、调温箱；15、抽风机；16、排气管；17、横向导轨；18、横向气缸；19、横向滑块；20、竖向导轨；21、竖向气缸；22、竖向滑块；23、连接块。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，包括内部具有炉腔的炉体，炉体外侧壁上开设有与炉腔相连通的进口，所述的进口呈圆形，进口中设置有呈圆形的炉门，其特征在于，所述的炉门上开设有进气口一、进气口二和进气口三，所述的进气口一、进气口二和进气口三中分别设有能够为炉体提供氮气的进气结构一、为炉体提供氧气的进气结构二和为炉体提供三氯氧磷的进气结构三，所述的进气结构三包括储存有液态三氯氧磷的扩散恒温箱、进气管道三、储氮副箱和连通管，所述进气管道三的一端与扩散恒温箱相连通，进气管道三的另一端与进气口三相连通，且进气管道三上设有能够调节气体流量大小的阀门三，所述连通管的一端与扩散恒温箱相连通，连通管的另一端与储氮副箱相连通，所述的扩散恒温箱中设置有温度传感棒，扩散恒温箱的底部设置有调温箱，温度传感棒与调温箱通过线路连接，所述炉体相对炉门的一端开设有出气口，所述的出气口中设有能够将炉腔抽成真空状态的抽空结构。

【技术特征摘要】
1.具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，包括内部具有炉腔的炉体，炉体外侧壁上开设有与炉腔相连通的进口，所述的进口呈圆形，进口中设置有呈圆形的炉门，其特征在于，所述的炉门上开设有进气口一、进气口二和进气口三，所述的进气口一、进气口二和进气口三中分别设有能够为炉体提供氮气的进气结构一、为炉体提供氧气的进气结构二和为炉体提供三氯氧磷的进气结构三，所述的进气结构三包括储存有液态三氯氧磷的扩散恒温箱、进气管道三、储氮副箱和连通管，所述进气管道三的一端与扩散恒温箱相连通，进气管道三的另一端与进气口三相连通，且进气管道三上设有能够调节气体流量大小的阀门三，所述连通管的一端与扩散恒温箱相连通，连通管的另一端与储氮副箱相连通，所述的扩散恒温箱中设置有温度传感棒，扩散恒温箱的底部设置有调温箱，温度传感棒与调温箱通过线路连接，所述炉体相对炉门的一端开设有出气口，所述的出气口中设有能够将炉腔抽成真空状态的抽空结构。2.根据权利要求1所述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，其特征在于，所述炉体内设有用于放置太阳能电池片的石英舟，石英舟与炉体内壁之间设有若干螺旋管，螺旋管的一端与进气口二和进气口三连通，螺旋管的另一端为封闭端，螺旋管上等间距开设有若干送气孔，且送气孔的开口方向朝向石英舟。3.根据权利要求2所述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，其特征在于，所述的螺旋管通过挂钩固定在炉腔的内壁上。4.根据权利要求1或2或3所述的具备干冷扩散恒温箱的扩散炉，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪佳，张华东，何志林，周冬，崔佳利，吴伟法，张小建，李磊，吕柯林，张延君，陈鹏，栗庆义，吴孙第，
申请(专利权)人：浙江德西瑞新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33