一种大管径高载片量硼扩散机台炉管制造技术

本申请所提供的一种大管径高载片量硼扩散机台涉及光伏电池技术领域，其包括炉管主体以及进气管；所述进气管包括炉尾进气管与炉中补气管，所述炉尾进气管和炉中补气管均从炉管主体的尾部伸入到炉管主体的内部；其中，所述炉尾进气管设置在所述炉管主体的尾部中心位置，所述炉尾进气管的出气口靠近炉管的尾部；所述炉中补气管至少有两根，沿炉管主体中轴线对称分布设置在靠近炉管主体竖直方向底部的侧壁位置，所述炉中补气管的出气口在炉管主体的中部位置；所述炉尾进气管与所述炉中补气管的出气口处均设置有开孔；使用该炉管使得炉口炉尾区域硅片方阻较为均匀，使得整体方阻均匀性、硅片膜色、颜色均匀性均得到提升。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光伏电池，具体而言，涉及大管径高载片量硼扩散机台炉管。

技术介绍

1、随着太阳能光伏电池领域的技术不断发展，n型topcon电池已逐步取代p型perc电池成为市场主流，各企业都在加大投资和研发力度。其中晶硅太阳能电池技术中的核心技术“扩散”依旧是topcon太阳能电池技术中不可缺少的一环。

2、n型topcon太阳能电池及其衍生技术路线均会使用到硼扩散设备，为了能降低投资成本，更大的产能及更大尺寸硅片兼容的需求被提出，硼扩散设备的炉管管径和长度需进一步增加，常见的430mm内径炉管已无法满足需求，需增加到460-500mm内径，炉管长度也相应有所增加。现有技术中硼扩散机台的进气方式大部分是从炉管尾部进气，工艺气体从炉管尾部通入，从炉口处排出，此种进气方式工艺气体的流动距离为整个炉管长度，期间气体会不断发生化学反应，不断沉积，导致炉口源量低于炉尾处源量；随着管径增大，炉管长度增加，炉口炉尾处源量差异会增大，导致炉口硅片方阻均匀性下降，方阻值增高，对产品质量及转换效率均存在影响。

3、伴随着管径的加大，随之带来的就是硼扩片内、片间方阻均匀性恶化的问题，因为在大管径炉管情况下，炉管各区域沉积步的气场分布很难保持一致。

4、基于目前的硼扩进气结构，很难兼顾炉口，炉尾区域的方阻均匀性问题；相同压力及流量条件下，由于炉管管径的加大，气体向前流动性变差，会导致大量掺杂源在炉尾沉积，这也导致炉口的源量相应减少，会导致炉尾方阻偏低，炉口中心点方阻偏高；如果降低沉积压力，由于气体的抽速加快，对炉尾硅片冲击增大，可能会导致炉尾方阻增高，炉口炉尾均匀性变差。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供了一种大管径高载片量硼扩散机台炉管，采用炉尾进气加炉中补气的进气结构，使得源在整个炉管范围内分布更加均匀，减少了炉口炉尾方阻外观差异；本申请的技术方案如下：

2、1.一种大管径高载片量硼扩散机台炉管，其特征在于，包括：

3、炉管主体；

4、进气管，所述进气管包括炉尾进气管与炉中补气管，所述炉尾进气管和炉中补气管均从炉管主体的尾部伸入到炉管主体的内部；其中，

5、所述炉尾进气管设置在所述炉管主体的尾部中心位置，所述炉管进气管的出气口靠近炉管的尾部；

6、所述炉中补气管至少有两根，沿炉管主体中轴线对称分布设置在靠近炉管主体竖直方向底部的侧壁位置，所述炉中补气管的出气口在炉管主体的中部位置；

7、所述炉尾进气管与所述炉中补气管的出气口处均设置有开孔。

8、2.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述炉尾进气管的管径范围20～25mm。

9、3.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管的管径范围20～25mm。

10、4.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述进气管的材质为石英。

11、5.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述炉尾进气管设置在炉管主体靠近炉管尾部的1/6～1/8处。

12、6.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管设置在炉管主体的1/2处。

13、7.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管距离炉管内壁20～25mm。

14、8.根据项1所述的炉管，其特征在于，围绕所述炉尾进气管与所述炉中补气管的出气口管壁，开设有若干圈通孔，每一圈开设有三个通孔，每一圈相邻通孔间距2～3mm，每两个相同圈的通孔与所述炉尾进气管以及所述炉中补气管的中心形成120°夹角。

15、9.根据项8所述的炉管，其特征在于，所述通孔的孔径为1.2～1.5mm。

16、10.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述炉管主体的壁厚范围为5～10mm，长度范围为3700～3900mm，炉管内径为460～480mm。

17、11.根据项1所述的炉管，其特征在于，所述炉尾进气管及炉中补气管的管路中均设置有气体质量流量计及电控气阀。

18、本申请提供的一种适配大管径高载片量硼扩散机台炉管，保证了大管径炉管气体分布的均匀性，使得炉口炉尾区域硅片方阻较为均匀，使得整体方阻均匀性得到提升，使得硅片膜色得到改善，颜色均匀性得到提升，使得更大管径更大产能硼扩散机台量产的可能性得以实现。

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【技术保护点】

1.一种大管径高载片量硼扩散机台炉管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉尾进气管的管径范围20～25mm。

3.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管的管径范围20～25mm。

4.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述进气管的材质为石英。

5.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉尾进气管设置在炉管主体靠近炉管尾部的1/6～1/8处。

6.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管设置在炉管主体的1/2处。

7.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管距离炉管内壁20～25mm。

8.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，围绕所述炉尾进气管与所述炉中补气管的出气口管壁，开设有若干圈通孔，每一圈开设有三个通孔，每一圈相邻通孔间距2～3mm，每两个相同圈的通孔与所述炉尾进气管以及所述炉中补气管的中心形成120°夹角。

9.根据权利要求8所述的炉管，其特征在于，所述通孔的孔径为1.2～1.5mm。

10.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉管主体的壁厚范围为5～10mm，长度范围为3700～3900mm，炉管内径为460～480mm。

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【技术特征摘要】

1.一种大管径高载片量硼扩散机台炉管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉尾进气管的管径范围20～25mm。

3.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管的管径范围20～25mm。

4.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述进气管的材质为石英。

5.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉尾进气管设置在炉管主体靠近炉管尾部的1/6～1/8处。

6.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉中补气管设置在炉管主体的1/2处。

7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗烨栋，梁博淳，朱瑞刚，
申请(专利权)人：新疆中部合盛硅业有限公司，
类型：新型
国别省市：