[发明专利]一种光伏电池制造用扩散炉进气装置及其控制方法

说明书

本发明涉及光伏制造技术领域，且公开了一种光伏电池制造用扩散炉进气装置及其控制方法，包括主通管、流量控制阀Ⅰ和恒温槽，主通管的进气端设有流量控制阀Ⅰ，恒温槽的顶端固定套接有载流管和进气管，载流管位于恒温槽的外部设有流量控制阀Ⅱ。本发明通过称重传感器对恒温槽称重以检测恒温槽的重量变化率，即小N₂携带的POCl₃的重量变化率，由此，PLC控制器与气动式调节阀的配合工作，根据称重传感器的反馈数据控制经由进氧管通入主通管的O₂含量，保证O₂依过程反应所需比例通入，实现O₂通入量与恒温槽内POCl₃的单位时间供给量能够依过程反应所需比例达到实时动态平衡，提高资源有效利用率，降低因O₂过量通入给温控系统带来的额外负载强度。

技术领域

本发明涉及光伏制造技术领域，具体为一种光伏电池制造用扩散炉进气装置及其控制方法。

背景技术

晶体硅太阳电池是光伏发电产业中的核心装备，而P-N结则是晶体硅太阳电池的核心，同时也是电池光电转换效率的关键因素之一。现有对于P-N结的制作包括合金法、扩散法和外延生长法等，国内比较通用的工业生产P-N结多采用扩散法，在扩散炉中对晶圆加工。

工业生产P-N结，多采用POCl₃高温分解扩散法，在保持扩散炉内正压前提下，将扩散炉内温度保持在800～1000℃的恒温区，然后向炉内依次通POCl₃和O₂，在高温下，掺杂气体与晶圆片上的Si发生相应的化学反应，生产P原子，P原子向Si原子内扩散，从而晶圆片表面形成P-N结。在整个扩散工艺中，温度控制是非常重要的一个环节，反应温度的稳定与否直接影响气体扩散反应的均匀性，目前出现了主要以PLC为控制核心的控制系统。

但是，现有扩散炉对于工艺掺杂气体的通入都是采用大N₂、O₂与小N₂带POCl₃混合后，从排入管送入扩散炉内，O₂需要满足过程反应通入过量的要求，以使POCl₃高温分解彻底，而过量的O₂进入高温状态下的扩散炉内，对扩散炉内的温度恒定造成不稳定影响，需要启动恒温控制系统，过量O₂中的多余气体则会给恒温控制系统增加负载强度，造成工业能耗加重，若采用设定量的O₂通入，由于无法明确小N₂携带POCl₃的单位时间内的含量，会造成O₂不足量，导致不完全分解反应产生PCl₅，造成资源浪费的同时还会造成掺杂扩散不均匀，为此提出一种扩散炉进气装置，旨在解决上述问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有扩散炉进气机构在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种光伏电池制造用扩散炉进气装置及其控制方法，具备供氧量与POCl₃进给量实现动态平衡、节省能耗的优点，解决了上述背景技术中提出的因供氧过量导致温控系统的负载增加，无效能耗增加的问题。