[实用新型]一种新型扩散石英管

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种新型扩散石英管。

背景技术

晶体硅太阳能电池是以硅材料为基础的太阳能电池，而扩散石英管是一种加工硅材料核心工艺扩散掺杂的石英器具。目前所使用的石英管作扩散工艺时，通过温度的调节来控制整个炉管的均匀性，炉口温度比炉尾温度高10～13度来控制整炉掺杂浓度，P型硅片在扩散后表面变成N型，形成PN结，使得硅片具有光伏效应。扩散的浓度、深度以及均匀性直接影响太阳电池的电性能，扩散进杂质的总量用方块电阻来衡量，杂质总量越小，方块电阻越大。PN结是太阳电池的核心结构，PN结的好坏直接决定着太阳电池的电性能。因此扩散制结是硅太阳电池生产的关键环节。

现在各硅太阳电池生产商多采用的扩散方式为POCl₃液态源扩散，整个工艺都在石英管内完成。目前的石英管采用炉尾通源，通过时间、流量控制通入的POCL3的量的多少，从而影响进入硅片的P原子的多少。而扩散采用的原理就是高浓度向低浓度扩散过程，温度是控制整炉400片硅片的整体掺杂浓度均匀性的一个重要因素。目前采用闭管扩散(如图1所示)，反应生成的气体通过管道5排出管外；目前的石英管中心温度865度，要保证整炉的均匀性，要控制炉口温度873度，炉尾857度，从而导致炉口200片、炉尾200片的条件差异，造成炉口、炉尾硅片掺杂浓度不一致，电阻不均匀等问题。

因此，有必要采用新型的石英管，使得整个炉管的温度可以与中心温度偏差不超2度，保证炉口、炉尾掺杂浓度的一致性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，设计一种新型扩散石英管，提高硅片整体掺杂浓度均匀性，使整炉的方块电池电阻均匀性提升，降低由于渗杂表面浓度不一导致烧结后的电性能差异。

技术方案：一种新型扩散石英管，为“U”形管，包括对称的上管路1、下管路2，以及位于上管路1和下管路2中间的进气口3，从进气口3中流入的POCL3气体，分别进入上管路1和下管路2；

所述上管路1和下管路2各包括一段弯弧管及一段直管，在每段直管上开设若干扩散孔4，向置于上管路1、下管路2之间的硅片扩散POCL3气体，进行均匀渗透；在下管路2靠近其直管与弯弧管过渡位置处开设有出气管5，将反应生成的气体排出管外。

优选的，所述上管路1和下管路2直径为20mm，所述扩散孔4的直径为3mm。

本实用新型的有益效果：本实用新型的POCL3气体经过内部上、下管路，可以保证整炉400片硅片的一致性，中心温度865度，炉口炉尾正负偏差在2度之内，均匀地对硅片进行P扩散，使炉口200片与炉尾200片硅片表面渗杂浓度达到均衡，使整炉的方块电池电阻均匀性得到提升。

附图说明

图1是现有技术中闭管扩散石英管的结构示意图；

图2是本实用新型扩散石英管的结构示意图；

图3是本实用新型扩散石英管上、下管路的直管径向截面图；

图4是本实用新型扩散石英管上管路的直管仰视图(或下管路的直管俯视图)。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

图1所示，现有技术中闭管扩散石英管的结构示意图，进气通源从靠近炉尾的进气口进入，对炉尾200片、炉口200片逐渐进行扩散，反应生成的气体通过出气管排出管外。

图2所示，一种新型扩散石英管，为“U”形管，包括对称的上管路1、下管路2，以及位于上管路1和下管路2中间的进气口3，从进气口3中流入的POCL3气体，分别进入上管路1和下管路2；

所述上管路1和下管路2各包括一段弯弧管及一段直管，在每段直管上开设若干扩散孔4，向置于上管路1、下管路2之间的硅片扩散POCL3气体，进行均匀渗透；在下管路2靠近其直管与弯弧管过渡位置处开设有出气管5，将反应生成的气体排出管外。

优选的，图3所示，所述上管路1和下管路2直径为20mm；图4所示，所述扩散孔4的直径为3mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实例而已，并不用以限制本实用新 型，在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的系统结构之内。