一种用于扩散炉的进气结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于扩散炉的进气结构，包括进气管，所述进气管设置在扩散炉的炉尾，所述进气管包括进口和出口，所述出口设置在炉尾的壁面上，并连通炉内；所述进气管包括至少一个用于通入小氧和BCl3气体的第一进气支管和至少一个用于通入大氧和大氮的第二进气支管。本实用新型专利技术通过对不同种类的气体区分不同的进气管，确保进气量恒定的情况下，使大气流进气口远离尾部硅片，减少气流冲击对硅片的影响。的影响。的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于扩散炉的进气结构


[0001]本技术属于光伏制造设备领域，尤其涉及用于晶硅太阳能电池的扩散的炉管结构设计。

技术介绍

[0002]太阳能是目前最具潜力的可再生能源之一，太阳能电池技术日趋成熟，传统晶硅电池的核心结构是p
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n结，p
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n结有两种制备方式：一种是在p型硅片上进行磷扩散制得p型电池，一种是在n型硅片上进行硼扩散制得n型电池，由于N型硅片因光致衰减较P型硅片小，寿命高于p型硅片，还具有弱光响应好，温度系数低等优点，因此N型电池的市场份额也在持续增长。在N型电池整个工艺流程中，PN结制备的质量是决定电池效率的关键步骤，而硼扩散是制备PN结的关键工序之一，工艺运行时，BBr3/BCl3气体进入反应腔室后，在850
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900℃条件下，与氧气反应生产的液态B2O3，在N2的稀释及气流的作用下均匀的分布到硅片表面作为掺杂源,故表面氧化层的均匀性对产品表面掺杂浓度有很大影响。
[0003]现有技术中低压硼扩的进气方式，大部分是从炉管尾部进气，工艺气体汇集在尾部中间石英进气管进入炉管，工艺步时，大量氮气携带掺杂气源，以及高温氧化时大量氧气的通入，气流对尾部靠近进气端位置小舟硅片一侧形成冲击，致使表面氧化硼沉积，以及氧化层生长不均匀，导致片内氧化层厚度差异变大形成色差，对产品外观及转换效率均存在一定影响。
[0004]为了解决这个问题，现有技术中也提出了一些方案，例如，在气体进口处设置匀流板，用于均匀分布进入的气体，让气体在管体中的分布均匀。又如，进气管设置在炉尾上部，排气管设置在炉尾中部，同时在炉口部位设置导流槽，其目的是经过导流槽底面的反弹后充满整个管体，并向炉尾流动，最终从炉尾中间的尾气管排出，将气体按照不同种类分路进气从而达到使大气流进气口远离尾部硅片，减少气流冲击对硅片的影响。还有的方案是，炉尾进气管设置在炉尾周围，且沿炉体的中心轴线呈环形均布，炉口进气管设置有若干炉口出气孔，炉尾出气孔的孔径沿着炉尾至炉口的方向依次减小，其效果是使得气体均匀分布于管体内，大大改善硅片之间和片内薄膜沉积的均匀性。但是上述方案并未考虑到不同种类的气体在进气时可能产生的对氧化层的影响。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是，为了克服上述现有技术的不足，提供一种用于扩散炉的进气结构。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种用于扩散炉的进气结构，包括进气管，所述进气管设置在扩散炉的炉尾，所述进气管包括进口和出口，所述出口设置在炉尾的壁面上，并连通炉内；所述进气管包括至少一个用于通入小氧和BCl3气体的第一进气支管和至少一个用于通入大氧和大氮的第二进气支管。通过对不同种类的气体区分不同的进气管，确保进气量恒定的情况下，使大气流进
气口远离尾部硅片，减少气流冲击对硅片的影响。在本技术中，小氧是指小流量氧气，其流量通常为1.0
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2.0L/min；大氧是指大流量氧气，其流量通常为4.0
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20L/min；大氮是指大流量氮气，其流量通常为3
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3.5L/min，
[0008]进一步的，所述第一进气支管设置在炉尾高度方向的中部。用于通入小氧和BCl3气体的第一进气支管是小气流管道，设置在中部。
[0009]进一步的，所述第一进气支管包括至少两根，至少两根所述第一进气支管沿所述炉尾的中心部位对称布置。第一进气支管在中部的位置对称布置，可以提升进气均匀性。
[0010]进一步的，所述第二进气支管设置在炉尾高度方向的底部。用于通入大氧和大氮的第二进气支管是大气流管道，设置在底部，从而减少气流对硅片的正面冲击。
[0011]进一步的，所述第二进气支管包括至少两根，至少两根所述第二进气支管沿所述炉尾的中轴线对称布置。同样，第二进气支管也在尽可能实现的范围内均布，提升均匀性。
[0012]进一步的，所述炉尾中部设有预留进气管。
[0013]进一步的，所述预留进气管的周围设有套筒。所述套筒用于对预留进气管起到区分和保护作用。
[0014]进一步的，所述预留进气管伸入炉内的深度接近所述第一进气支管和第二进气支管的出口。也就是说，预留进气管的进气深度和第一进气支管和第二进气支管基本上出于同一个炉管截面上，从而达到均匀进气和补气的目的。所述预留进气管的作用可以和第一进气支管作用相同，用于通入小流量气体。在本附加技术特征中所述的接近是指在炉管的长度方向上接近同一个截面，不要求完全相同，可以小范围的超出或达不到，都在误差可接受的范围内。
[0015]进一步的，所述炉尾底部设有排气管。
[0016]进一步的，所述排气管从炉尾延伸至炉的中部或口部；所述第一进气支管、第二进气支管、预留进气管和排气管均平行于所述扩散炉的长度方向布置；所述低压硼扩散炉在与所述第一进气支管、第二进气支管和排气管的连接处的表面设有保护套；所述第一进气支管、第二进气支管、预留进气管和排气管的外端均设有管道转接头，用于连接外部管路。
[0017]综上所述，本技术的有益效果是：
[0018](1)本技术在为不同流量的气流设置了不同的进气管路以及进气位置，让单位气流量较小的小氧和BCl3气体的进气位于正对硅片的中部，而单位气流量较大的大氧和大氮的进气位于硅片下方，在保证了进气量的同时，减少气流对硅片的正面冲击。
[0019](2)本技术设置在中部位置设置预留进气管，可以根据实际需求调节进气量，进一步确保进气的均匀性。
[0020](3)本技术中的进气管道和排气管道采用同方向设置，便于结构布局，并且，由于本技术的进气管道和排气管道均安装在炉尾的曲面上，因此设置管道保护结构，用于加强管道和炉管的连接。
附图说明
[0021]图1为本技术的整体结构图。
[0022]图2为本技术的炉尾的正视图。
[0023]图3为本技术的侧视图。
[0024]图4为本技术的轴剖图。
[0025]图5为本技术和现有技术在扩散后的片内氧化层均匀性的实测数据比较表。
[0026]图6为本技术和现有技术在扩散后的PL亮度的实测数据比较表。
[0027]图中标号：第一进气支管1，第二进气支管2，低压硼扩散炉3，预留进气管4，套筒5，排气管6，保护套7，管道转接头8。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于扩散炉的进气结构，其特征在于：包括进气管，所述进气管设置在扩散炉的炉尾，所述进气管包括进口和出口，所述出口设置在炉尾的壁面上，并连通炉内；所述进气管包括至少一个用于通入小氧和BCl3气体的第一进气支管和至少一个用于通入大氧和大氮的第二进气支管。2.根据权利要求1所述的一种用于扩散炉的进气结构,其特征在于：所述第一进气支管设置在炉尾径向/周向的中部。3.根据权利要求2所述的一种用于扩散炉的进气结构,其特征在于：所述第一进气支管包括至少两根，至少两根所述第一进气支管沿所述炉尾的中心部位对称布置。4.根据权利要求1所述的一种用于扩散炉的进气结构,其特征在于：所述第二进气支管设置在炉尾径向/周向的一侧。5.根据权利要求4所述的一种用于扩散炉的进气结构,其特征在于：所述第二进气支管包括至少两根，至少两根所述第二进气支管沿所述炉尾的中轴线对称布置。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢佳，梁笑，范伟，毛文龙，祁文杰，林佳继，
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：