[实用新型]一种改进的太阳电池扩散快速升温系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳电池扩散快速升温系统，属于太阳能电池加工设备。

背景技术

晶体硅太阳电池是技术最成熟、应用最广泛的一种太阳电池，占据光伏市场90%以上的份额。扩散设备是制造晶体硅太阳电池的关键工艺设备，对制造工艺中PN结的生成、转换效率的提高起决定性的作用。晶体硅太阳电池制造中的扩散工艺要求反应管内的升温速度达到工艺方案设定的要求，但是现有的扩散炉满足不了快速升温的要求，最大升温功率为45KW/管，最大可控升温速率16℃/min, 在30分钟内升温达不到300℃。在扩散源气体进入反应室后，反应室内温度没有达到工艺方案的设定值，无法实现恒温扩散，造成制结的质量不高、稳定性差、方块电阻的均匀性差以及工艺方案的维护难度大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可使参杂工艺中反应室各温区在规定的时间内升温到工艺要求的温度值并可制出高质量、高稳定性的PN结的快速升温系统。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种改进的太阳电池扩散快速升温系统，其特征在于：包括圆柱形腔室，在圆柱形腔室的内壁上环绕设有至少一组电热丝，圆柱形石英管反应室设于圆柱形腔室内，在圆柱形石英管反应室的一侧设有自动炉门，自动炉门设于圆柱形腔室外。

优选地，所述电热丝为五组，五组电热丝在轴向上均布在所述圆柱形腔室内壁上从而形成五个温区。

本实用新型用于实现恒温扩散工艺，能在工艺方案规定的时间内使温度升高到需要的值，在10分钟到15分钟升温300℃，并得到稳定的温度，对电池片进行恒温扩散，从而使得制出的PN结具有高稳定性及高质量。

附图说明

图1为本实用新型一种改进的太阳电池扩散快速升温系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种改进的太阳电池扩散快速升温系统的截面图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1及图2所示，本实施例所公开的一种改进的太阳电池扩散快速升温系统，包括圆柱形腔室6，在圆柱形腔室6的内壁上环绕设有五组电热丝，分别为第一组电热丝1、第二组电热丝2、第三组电热丝3、第四组电热丝4及第五组电热丝5。五组电热丝在轴向上均布在圆柱形腔室6内壁上从而形成五个温区。第一组电热丝1及第二组电热丝2的加热功率大于第三组电热丝3、第四组电热丝4及第五组电热丝5，最大升温功率达到125千瓦/管，最大可控升温速率25℃/min, 在10分钟到15分钟升温300℃，温度稳定性±0.5℃/24小时（870℃）。

圆柱形石英管反应室7设于圆柱形腔室6内，石英舟9放置在圆柱形石英管反应室7内，在圆柱形石英管反应室7的一侧设有自动炉门8，自动炉门8设于圆柱形腔室6外。

当扩散炉进片时，由于要打开自动炉门8，炉口的温度下降的幅度大于炉中，而炉尾的降温幅度最小，所以五组电热丝的加热功率设置为炉口的第一组电热丝1及第二组电热丝2大于炉中和炉尾第三组电热丝3、第四组电热丝4及第五组电热丝5。当参杂步骤开始时，反应室五个温区都能升温到此步工序设定的温度值并且使温度稳定，实现恒温扩散工艺。扩散后处于各温区的电池片单片的方块电阻以及片间的均匀性与现有技术的加热方式相比，有了明显的提高，提升的幅度分别在1%-2%和4%-6%，平均转换效率比采用原有技术的同期电池片高出约0.1，开路电压、填充因子和短路电流都有所提升，对结深的控制更精确，使制结的质量更稳定，制得更加平坦的PN结，而且减少了工序时间，提高了产能。