高温扩散炉以及用于其的气体扩散喷淋管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及晶体硅太阳能电池制造领域，特别是太阳电池制造过程中一种用 于高温扩散炉的可提高扩散方块电阻及其均匀性的喷淋管。
【背景技术】
[0002] 随着晶体硅太阳电池制造行业的不断发展和太阳电池背面钝化等技术的出现，晶 体硅太阳电池的背面复合已不再成为制约太阳电池转换效率提升的短板，其正面复合却逐 渐成为太阳电池转换效率提升的阻碍。如何减少晶体硅太阳电池的正面复合以适应更高的 工艺要求，提高其扩散层方块电阻以减少死层从而减少太阳电池的正面复合无疑是最直接 有效的方式之一。因此，通过扩散炉硬件结构的改变以便能使其应用于制造更高的方块电 阻且满足量产对均匀性的要求已成为目前急待解决的问题。然而，由于受到扩散炉管本身 硬件等因素的制约，国内大部分太阳电池制造厂家量产中扩散后的方块电阻一般控制在小 于90 Ω / □，均匀性一般±3%，如果在现有条件下直接通过工艺调整提升方块电阻会导致 其均匀性会急剧下降而无法应用于量产。
[0003] 迄今为止，国内大部分扩散炉管采用两种进气方式：一种是单一的尾部进气，其示 意图如图4所示；另一种是尾部进气加常规喷淋管的进气方式，其示意图如图5所示，其 中常规喷淋管的结构示意图如图5中放大示意图所示。这两种进气方式，第一种只采用尾 部进气，当磷源被携源氮气带入石英管后首先被处在炉尾位置的硅片吸收，然后逐渐向炉 口方向扩散，这样靠近进气端的硅片吸收磷源的几率会远大于远离进气端的硅片，在其他 工艺参数相同的情况下，必然导致炉管中硅片的片与片之间扩散层方块电阻的大小差异较 大。第二种采用尾部进气加喷淋管进气的结构，这种结构使一部分磷源通过尾部进气管通 入扩散炉管内，另一部分则通过喷淋管进入炉管内，通过喷淋管进入的磷源会直接到达扩 散炉中和炉口的位置，这确实有利于消除扩散炉管中片与片之间方块电阻的差异，但由于 从喷淋管喷出的气流方向与从尾部进气管流出的气流方向不一致，这会造成扩散炉管内的 气流紊乱，故这种方式虽可提升炉管中整组硅片扩散后方块电阻片与片之间的差异，但会 使每片硅片的片内均匀性变差。
[0004] 因此这两种进气方式在提升扩散后硅片的方块电阻的大小及其均匀性上存在各 自的局限性，因而导致不能通过工艺参数的调整提升炉管中整组硅片扩散后的方块电阻大 小及均匀性，同时也导致了对整组硅片正表面的死沉厚度无法很好的控制，制约了电池电 性能的进一步提升。 【实用新型内容】
[0005] 实用新型目的：对现有技术中尾部进气加常规喷淋管的进气方式进行改进，在不 增加额外辅助设备且无需对扩散炉其他硬件做改动的前提下，仅通过改变喷淋管的结构和 排布方式，减小扩散炉管中的硅片因所处位置的不同造成的方块电阻大小的差异，提升扩 散方块电阻片内的均匀性，使硅片的正面复合不再成为制约电池电性能进一步提升的短 板。
[0006] 技术方案：一种气体扩散喷淋管，所述气体扩散喷淋管的一端为进气口，所述喷淋 管的另一端为密封端，所述喷淋管上设有喷淋口，所述喷淋口与弯曲喷嘴连通，所述弯曲喷 嘴上设有弯曲部和出气口，所述出气口的内径大于喷淋口的直径。
[0007] 作为优选，所述出气口的出气方向与喷淋管的进气口的进气方向一致。
[0008] 作为优选，所述的喷淋管上喷淋口的数量大于1。
[0009] 作为优选，所述出气口的直径为所述喷淋口的直径的3~10倍，优选5~10倍。
[0010] -种高温扩散炉，所述的高温扩散炉含有喷淋管、尾部进气管、扩散炉管，所述的 喷淋管为权利要求1~4中任一所述的气体扩散喷淋管，所述的喷淋管上与喷淋口相对的 一侧紧贴扩散炉管的内壁。
[0011] 作为优选，所述的高温扩散炉内喷淋管的数目大于1个。
[0012] 作为优选，所述的高温扩散炉内喷淋管的数目小于等于4个。
[0013] 作为优选，所述的所述的喷淋管设置在扩散炉管内壁的顶部、底部或水平方向直 径最大处。
[0014] 有益效果：
[0015] (1)本实用新型将喷淋管上的喷淋口与弯曲喷嘴连通，改变了携源氮气喷淋的方 向，将磷源通过喷淋管直接导入到扩散炉的不同位置，携源氮气可以从新型喷淋管平稳流 出而不会造成紊流，使处于扩散炉中不同位置的硅片可获得相对同等的与磷源反应的机 会，这样不仅消除了因硅片位置的不同导致的方块电阻的差异，而且，大大增加了硅片扩散 的片内均匀性，使扩散工艺可调整的窗口大幅度增加，使扩散的方块电阻可由目前的小于 90Ω/ □提升至150Ω/ □以上，且保持良好的硅片间及硅片内均匀性，也大大减少了硅片 正面的死层厚度，减小了硅片前表面的复合，在较大程度上消除了由于硅片正面复合造成 的短板效应，增大了晶体硅太阳电池效率提升的空间。
[0016] (2)由于磷源能在较短时间内均匀且稳步分布到整个炉管，使炉管中的硅片均能 获得比较充分的反应时间，可大大缩短通入磷源的时间而不影响扩散效果，可节省磷源的 通入量并减小处理磷废气的负担。
[0017] (3)由于炉管中的硅片不再因位置的限制而无法与磷源进行充分反应，所以在扩 散炉管中整个恒温区的位置均可摆放硅片进行扩散，这样在保证扩散质量的情况下增大了 单位时间扩散炉的产量，每管可由常规的400片可增大至500片以上。
【附图说明】
[0018] 图1本实用新型中喷淋管的示意图。
[0019] 图2本实用新型中的尾部进气加上η根（n = 1)喷淋管进气的扩散炉管的结构示 意图。
[0020] 图3本实用新型中的尾部进气加上η根（η = 4)新型喷淋管进气的扩散炉管进气 结构示意图。
[0021] 图4单一尾部进气扩散炉管的进气结构示意图。
[0022] 图5常规尾部进气加常规喷淋进气扩散炉管的进气结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理 解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详 细描述的本实用新型。
[0024] 图1~3中，1为进气口，2为密封端，3为喷淋口，4为弯曲喷嘴，41为弯曲部，42 为出气口，5为尾部进气管，6为扩散炉管，7为喷淋管上与喷淋口相对的一侧的外壁。
[0025] 下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
[0026] 如图1所示，一种气体扩散喷淋管，所述气体扩散喷淋管的一端为进气口 1，所述 喷淋管的另一端为密封端2,所述喷淋管上设有喷淋口 3,所述喷淋口与弯曲喷嘴4连通，所 述弯曲喷嘴4上设有弯曲部41和出气口 42。该气体扩散喷淋管上设置的喷淋口的数量并 不局限于图1中所表示的数量，应根据实际应用的需要设置喷淋口的数量。
[0027] 所述出气口 42的内径大于喷淋口 3的直径，这样使喷出的气流压强更小，更平稳， 进一步有利于炉内的气流均匀稳定。所述出气口 42的出气方向与与喷淋管的进气口 1的 进气方向一致，都与扩散炉管方向平行，这样从扩散炉尾部和从喷淋管进的各路气流方向 会保持一致，不会在炉管中造成紊流而使扩散后硅片内方块电阻变差。所述的喷淋管上喷 淋口的数量大于1，每一