高溫?cái)U(kuò)散爐以及用于其的氣體擴(kuò)散噴淋管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及晶體硅太陽能電池制造領(lǐng)域，特別是太陽電池制造過程中一種用 于高溫?cái)U(kuò)散爐的可提高擴(kuò)散方塊電阻及其均勻性的噴淋管。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著晶體硅太陽電池制造行業(yè)的不斷發(fā)展和太陽電池背面鈍化等技術(shù)的出現(xiàn)，晶 體硅太陽電池的背面復(fù)合已不再成為制約太陽電池轉(zhuǎn)換效率提升的短板，其正面復(fù)合卻逐 漸成為太陽電池轉(zhuǎn)換效率提升的阻礙。如何減少晶體硅太陽電池的正面復(fù)合以適應(yīng)更高的 工藝要求，提高其擴(kuò)散層方塊電阻以減少死層從而減少太陽電池的正面復(fù)合無疑是最直接 有效的方式之一。因此，通過擴(kuò)散爐硬件結(jié)構(gòu)的改變以便能使其應(yīng)用于制造更高的方塊電 阻且滿足量產(chǎn)對(duì)均勻性的要求已成為目前急待解決的問題。然而，由于受到擴(kuò)散爐管本身 硬件等因素的制約，國內(nèi)大部分太陽電池制造廠家量產(chǎn)中擴(kuò)散后的方塊電阻一般控制在小 于90 Ω / □，均勻性一般±3%，如果在現(xiàn)有條件下直接通過工藝調(diào)整提升方塊電阻會(huì)導(dǎo)致 其均勻性會(huì)急劇下降而無法應(yīng)用于量產(chǎn)。
[0003] 迄今為止，國內(nèi)大部分?jǐn)U散爐管采用兩種進(jìn)氣方式：一種是單一的尾部進(jìn)氣，其示 意圖如圖4所示；另一種是尾部進(jìn)氣加常規(guī)噴淋管的進(jìn)氣方式，其示意圖如圖5所示，其 中常規(guī)噴淋管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5中放大示意圖所示。這兩種進(jìn)氣方式，第一種只采用尾 部進(jìn)氣，當(dāng)磷源被攜源氮?dú)鈳胧⒐芎笫紫缺惶幵跔t尾位置的硅片吸收，然后逐漸向爐 口方向擴(kuò)散，這樣靠近進(jìn)氣端的硅片吸收磷源的幾率會(huì)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)離進(jìn)氣端的硅片，在其他 工藝參數(shù)相同的情況下，必然導(dǎo)致爐管中硅片的片與片之間擴(kuò)散層方塊電阻的大小差異較 大。第二種采用尾部進(jìn)氣加噴淋管進(jìn)氣的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使一部分磷源通過尾部進(jìn)氣管通 入擴(kuò)散爐管內(nèi)，另一部分則通過噴淋管進(jìn)入爐管內(nèi)，通過噴淋管進(jìn)入的磷源會(huì)直接到達(dá)擴(kuò) 散爐中和爐口的位置，這確實(shí)有利于消除擴(kuò)散爐管中片與片之間方塊電阻的差異，但由于 從噴淋管噴出的氣流方向與從尾部進(jìn)氣管流出的氣流方向不一致，這會(huì)造成擴(kuò)散爐管內(nèi)的 氣流紊亂，故這種方式雖可提升爐管中整組硅片擴(kuò)散后方塊電阻片與片之間的差異，但會(huì) 使每片硅片的片內(nèi)均勻性變差。
[0004] 因此這兩種進(jìn)氣方式在提升擴(kuò)散后硅片的方塊電阻的大小及其均勻性上存在各 自的局限性，因而導(dǎo)致不能通過工藝參數(shù)的調(diào)整提升爐管中整組硅片擴(kuò)散后的方塊電阻大 小及均勻性，同時(shí)也導(dǎo)致了對(duì)整組硅片正表面的死沉厚度無法很好的控制，制約了電池電 性能的進(jìn)一步提升。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 實(shí)用新型目的：對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中尾部進(jìn)氣加常規(guī)噴淋管的進(jìn)氣方式進(jìn)行改進(jìn)，在不 增加額外輔助設(shè)備且無需對(duì)擴(kuò)散爐其他硬件做改動(dòng)的前提下，僅通過改變噴淋管的結(jié)構(gòu)和 排布方式，減小擴(kuò)散爐管中的硅片因所處位置的不同造成的方塊電阻大小的差異，提升擴(kuò) 散方塊電阻片內(nèi)的均勻性，使硅片的正面復(fù)合不再成為制約電池電性能進(jìn)一步提升的短 板。
[0006] 技術(shù)方案：一種氣體擴(kuò)散噴淋管，所述氣體擴(kuò)散噴淋管的一端為進(jìn)氣口，所述噴淋 管的另一端為密封端，所述噴淋管上設(shè)有噴淋口，所述噴淋口與彎曲噴嘴連通，所述彎曲噴 嘴上設(shè)有彎曲部和出氣口，所述出氣口的內(nèi)徑大于噴淋口的直徑。
[0007] 作為優(yōu)選，所述出氣口的出氣方向與噴淋管的進(jìn)氣口的進(jìn)氣方向一致。
[0008] 作為優(yōu)選，所述的噴淋管上噴淋口的數(shù)量大于1。
[0009] 作為優(yōu)選，所述出氣口的直徑為所述噴淋口的直徑的3~10倍，優(yōu)選5~10倍。
[0010] -種高溫?cái)U(kuò)散爐，所述的高溫?cái)U(kuò)散爐含有噴淋管、尾部進(jìn)氣管、擴(kuò)散爐管，所述的 噴淋管為權(quán)利要求1~4中任一所述的氣體擴(kuò)散噴淋管，所述的噴淋管上與噴淋口相對(duì)的 一側(cè)緊貼擴(kuò)散爐管的內(nèi)壁。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)噴淋管的數(shù)目大于1個(gè)。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)噴淋管的數(shù)目小于等于4個(gè)。
[0013] 作為優(yōu)選，所述的所述的噴淋管設(shè)置在擴(kuò)散爐管內(nèi)壁的頂部、底部或水平方向直 徑最大處。
[0014] 有益效果：
[0015] (1)本實(shí)用新型將噴淋管上的噴淋口與彎曲噴嘴連通，改變了攜源氮?dú)鈬娏艿姆?向，將磷源通過噴淋管直接導(dǎo)入到擴(kuò)散爐的不同位置，攜源氮?dú)饪梢詮男滦蛧娏芄芷椒€(wěn)流 出而不會(huì)造成紊流，使處于擴(kuò)散爐中不同位置的硅片可獲得相對(duì)同等的與磷源反應(yīng)的機(jī) 會(huì)，這樣不僅消除了因硅片位置的不同導(dǎo)致的方塊電阻的差異，而且，大大增加了硅片擴(kuò)散 的片內(nèi)均勻性，使擴(kuò)散工藝可調(diào)整的窗口大幅度增加，使擴(kuò)散的方塊電阻可由目前的小于 90Ω/ □提升至150Ω/ □以上，且保持良好的硅片間及硅片內(nèi)均勻性，也大大減少了硅片 正面的死層厚度，減小了硅片前表面的復(fù)合，在較大程度上消除了由于硅片正面復(fù)合造成 的短板效應(yīng)，增大了晶體硅太陽電池效率提升的空間。
[0016] (2)由于磷源能在較短時(shí)間內(nèi)均勻且穩(wěn)步分布到整個(gè)爐管，使?fàn)t管中的硅片均能 獲得比較充分的反應(yīng)時(shí)間，可大大縮短通入磷源的時(shí)間而不影響擴(kuò)散效果，可節(jié)省磷源的 通入量并減小處理磷廢氣的負(fù)擔(dān)。
[0017] (3)由于爐管中的硅片不再因位置的限制而無法與磷源進(jìn)行充分反應(yīng)，所以在擴(kuò) 散爐管中整個(gè)恒溫區(qū)的位置均可擺放硅片進(jìn)行擴(kuò)散，這樣在保證擴(kuò)散質(zhì)量的情況下增大了 單位時(shí)間擴(kuò)散爐的產(chǎn)量，每管可由常規(guī)的400片可增大至500片以上。
【附圖說明】
[0018] 圖1本實(shí)用新型中噴淋管的示意圖。
[0019] 圖2本實(shí)用新型中的尾部進(jìn)氣加上η根（n = 1)噴淋管進(jìn)氣的擴(kuò)散爐管的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0020] 圖3本實(shí)用新型中的尾部進(jìn)氣加上η根（η = 4)新型噴淋管進(jìn)氣的擴(kuò)散爐管進(jìn)氣 結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖4單一尾部進(jìn)氣擴(kuò)散爐管的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖5常規(guī)尾部進(jìn)氣加常規(guī)噴淋進(jìn)氣擴(kuò)散爐管的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本實(shí)用新型。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理 解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本實(shí)用新型，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳 細(xì)描述的本實(shí)用新型。
[0024] 圖1~3中，1為進(jìn)氣口，2為密封端，3為噴淋口，4為彎曲噴嘴，41為彎曲部，42 為出氣口，5為尾部進(jìn)氣管，6為擴(kuò)散爐管，7為噴淋管上與噴淋口相對(duì)的一側(cè)的外壁。
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0026] 如圖1所示，一種氣體擴(kuò)散噴淋管，所述氣體擴(kuò)散噴淋管的一端為進(jìn)氣口 1，所述 噴淋管的另一端為密封端2,所述噴淋管上設(shè)有噴淋口 3,所述噴淋口與彎曲噴嘴4連通，所 述彎曲噴嘴4上設(shè)有彎曲部41和出氣口 42。該氣體擴(kuò)散噴淋管上設(shè)置的噴淋口的數(shù)量并 不局限于圖1中所表示的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要設(shè)置噴淋口的數(shù)量。
[0027] 所述出氣口 42的內(nèi)徑大于噴淋口 3的直徑，這樣使噴出的氣流壓強(qiáng)更小，更平穩(wěn)， 進(jìn)一步有利于爐內(nèi)的氣流均勻穩(wěn)定。所述出氣口 42的出氣方向與與噴淋管的進(jìn)氣口 1的 進(jìn)氣方向一致，都與擴(kuò)散爐管方向平行，這樣從擴(kuò)散爐尾部和從噴淋管進(jìn)的各路氣流方向 會(huì)保持一致，不會(huì)在爐管中造成紊流而使擴(kuò)散后硅片內(nèi)方塊電阻變差。所述的噴淋管上噴 淋口的數(shù)量大于1，每一