[实用新型]用于制作晶硅片PN结的红外加热石英炉结构

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能电池制造技术领域，涉及到太阳能电池制造工艺中制作晶硅片PN结步骤，特别是用于制作晶硅片PN结的红外加热石英炉结构。

背景技术

近年来，太阳能电池片生产技术不断进步，生产成本不断降低，光电转化率不断提高，使光伏发电的应用日益普及并得到迅猛发展，逐渐成为电力供应的重要来源之一。太阳能电池片是一种能量转化的光电元件，它可以在太阳光的照射下，把光的能量转化成电能，从而实现光伏发电。

电池片的生产工艺比较复杂，一般要经过硅片的检测、表面制绒、扩散制结、去鳞玻璃、等离子刻蚀机、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结和检测分装等主要步骤。尤其是在晶硅电池片PN结的制作工序中加热方式和反应气体的进气方式对电池片光电转化率的一致性影响很大，进而影响到整体电池片的转化效率。现有技术在影响晶硅片PN结不均匀的问题主要表现在以下三个方面：

(1)、制作PN结的扩散炉采用电阻丝加热结构，这种结构需要厚厚的保温材料固定电阻丝，同时需要用石英玻璃保护硅片不受保温材料的污染。反应混合气体无法从炉室的中底部进入，只能在硅片加热过程中反应气体从石英炉的一端进入，另一端排出，气流在两组晶硅片间距内形成气旋，使得晶硅片中心部位的气体浓度低，从而得到的PN结就差些，而晶硅片外围可以与反应气体充分接触，得到的PN结就会好些，这样形成一片晶硅片上的PN结不均匀一致。

(2)由于反应混合气体从一端进入炉室内，距气体进口近的气流内的三氯氧磷浓度高，随着与晶硅片的反应，浓度逐渐降低，导致气体出口端的晶硅片PN结质量没气体入口端的质量好，这样也会造成一炉内的晶硅片PN结的不均匀一致。

(3)现有技术中一般都将温度传感器设置在炉壁，由于只能测到石英炉外壁的温度，不能真实的测出内部温度，使得出现了测温不准确和晶硅片PN结均匀性差的问题。

对于以上三个问题的出现，使得本领域技术人员对制作晶硅片PN结的一致性的处理非常棘手，很有必要尽快解决。

发明内容

本实用新型的目的是为了使石英炉对晶硅片加热后反应生成的PN结具有良好的一致性，从而提高光电转化效率的课题，设计了一种新式的红外加热石英炉结构，对加热装置、混合气体进、出气结构都进行了改进，从而生产出更为均匀的PN结。

本实用新型实现发明目的采用的技术方案是，用于制作晶硅片PN结的石英炉结构，包括卧式石英炉体、与晶硅片配套的推舟式输送机构、在卧式石英炉体中设置的加热装置、温度传感器、以及混合气体入口和排气口，上述的加热装置是设置在卧式石英炉体内腔上部的一组红外加热管，红外加热管借助卧式石英炉体两端头的第一支撑法兰和第二支撑法兰定位。

将现有技术中采用电阻丝加热的方式更换为用红外加热管加热，将红外加热管设置在炉体内腔中，可以使一片晶硅片的加热温度更为均匀，而且不需要增加很厚的保温层，只要通过两端的法兰盘进行定位即可。

进一步改进，混合气体入口设置在卧式石英炉体底端的中部，排气口设置在炉体上端面，并在混合气体入口处还设置有气体分流器，这样使立式排列的晶硅片充分接触混合气体，而且气体的流动方向都是从下向上，最后排出炉体，不会在晶硅片表面形成气旋。得到一炉内的所有晶硅片PN结的一致性好，最终提高太阳能电池的转化效率。

改进温度传感器的测量位置，借助第二支撑法兰的中心磨砂内孔定位在卧式石英炉体的轴线上，可以使温度测量的更为准确。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是现有技术石英炉内的气流示意图。

图2是本实用新型的石英炉结构示意图。

图3是本实用新型石英炉内的气流图。

图4是气体分流器的结构实施例。

附图中，1是卧式石英炉体，2是推舟式输送机构，3是红外加热管，4-1是第一支撑法兰，4-2是第二支撑法兰，5是气体分流器，5-1是进气口，5-2是分气口，6是排气口，7是温度传感器，8是晶硅片，9是现有技术中的电阻丝加热器。

具体实施方式