专利名称：一种用于硼扩散工艺的石英炉门及设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能电池生产设备技术领域，特别涉及一种用于硼扩散エ艺的石英炉门及设备。
背景技术：
在太阳能电池生产成本中，设备的折旧、配件的损耗是提高太阳能电池片成本的主要因素，如何降低配件的损耗，更好的维护、延长设备和配件的使用寿命是降低太阳能电池生产成本的有效手段。其中，在太阳能能电池片生产各配件中，石英炉门为主要容易损耗的部件。石英炉门为太阳能电池生产硼扩散エ艺中的设备部件，在硼扩散エ艺中由于石英炉门内部在开关门过程中有急剧升降温过程，而炉内生成的硼玻璃在エ艺工程中由于高温环境，使其呈液态壮附着于石英炉门内壁上，当エ艺结束，石英炉门开启后，温度下降幅度比较大，硼玻璃立即由液态变为气态，从而导致石英炉门内壁产生严重的热胀冷缩，使石英炉门内壁出现龟裂脱落现象。综上所述，由于上述原因，石英炉门的使用寿命比较短暂，且需要经常被拆卸下来进行检查、维护，以保证石英炉门的密封性，石英炉门的拆卸比较麻烦，容易増加石英炉门的损坏几率，并且该检查、维护方式浪费人力、物力，导致硅片生产的效率比较低。且，一旦由于工作人员疏忽或其他原因，在硼扩散エ艺中使用了密封性差的石英炉门，不仅会导致产生大量不合格的电池晶片，影响电池晶片生产质量。因此，如何提供ー种使用寿命比较长，且易维护的石英炉门，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的为提供一种用于硼扩散エ艺的石英炉门，该石英炉门使用寿命比较长，且易维护。此外，本实用新型的另一目的为提供ー种具有上述石英炉门的设备。为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种用于硼扩散エ艺的石英炉门，包括石英门本体，所述石英门本体的内壁附着有ー层在硼扩散高温条件下化学性能稳定、且热胀冷缩系数低于所述石英门体材料的热胀冷缩系数的保护膜。优选地，所述保护膜为氮化硅薄膜。优选地，所述氮化硅薄膜为通过喷涂エ艺形成的保护膜。优选地，所述氮化硅薄膜为通过PECVDエ艺形成的保护膜.优选地,所述氮化娃薄膜的厚度范围为O.优选地，所述石英门本体的外表面均附着有一层保护膜。优选地，所述保护膜为氮化铝或氧化钛薄膜。本实用新型提供的一种用于硼扩散エ艺的石英炉门，包括石英门本体，所述石英门本体的内壁附着有ー层在硼扩散高温条件下化学性能稳定、且热胀冷缩系数低于所述石英门体材料的热胀冷缩系数的保护膜。当使用本实用新型所提供的石英门本体进行硼扩散エ艺时，硼扩散进行エ艺的过程中产生的硼玻璃(氧化硼)液体将会附着于石英门本体的内壁外的保护膜上，该保护膜在高温条件下稳定性比较强，故在硼扩散エ艺进行时，不容易与硼玻璃等物质发生化学反应；当硼扩散エ艺结束时，打开石英炉门后，温度变化比较剧烈，但是因该保护膜的热胀冷缩系数低于石英门体材料的热胀冷缩系数，保护膜的表面将不会产生严重的热胀冷缩现象，进而石英门本体内壁不会产生比较大的热胀冷缩现象。因此，本实用新型中通过在石英门本体内壁上设置高温条件下稳定性比较强、且热胀冷缩系数小的保护膜，避免了硼玻璃与石英门本体内壁的直接接触，缓解了石英门本体内壁由于较大热胀冷缩现象产生的较大应力，对石英门的损坏，可以提高石英炉门的使用寿命，并且延长石英炉门的维护周期，降低了石英炉 门的频繁检修损耗、节省人力、物力，相应提高了生产效率和太阳能电池片的生产质量，进而可以大大降低太阳能电池片生产成本。在一种优选的实施方式中，所述保护膜为氮化硅薄膜；氮化硅薄膜是ー种超硬物质，本身具有润滑性，耐磨损；除氢氟酸外，不与其他无机酸发生化学反应，因此具有高的化学稳定性，抗腐蚀能力強，并且高温下抗氧化，并且其抵抗冷热冲击，不易产生龟裂，除此夕卜，它还具有高电阻率、绝缘性好、硬度高、光学性能良好等特性，在微电子、光电和材料表面改良性领域都有广泛的应用前景。除此之外，本实用新型还提供了ー种用于硼扩散エ艺的设备，包括具有硼扩散腔室的设备本体和安装于所述设备本体上的石英炉门，所述石英炉门为上述任一项所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门。由于上述石英炉门具有上述技术效果，故具有该石英炉门的设备也具有上述石英炉门的技术效果。
图I为本实用新型所提供的ー种具体实施例中石英门的剖面示意图；图2为图I所示石英门的左视图。其中图I和图2中的部件名称与附图标记之间的--对应关系如下所示石英门本体11、保护膜12、把手13。
具体实施方式
本实用新型的核心为提供一种用于硼扩散エ艺的石英炉门，该石英炉门使用寿命比较长，且易维护。此外，本实用新型的另ー核心的为提供ー种具有上述石英炉门的设备。为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进ー步的详细说明。请參考图I和图2，图I为本实用新型所提供的ー种具体实施例中石英门的剖面示意图；图2为图I所不石英门的左视图。本实用新型提供了 ー种用于硼扩散エ艺的石英炉门，包括石英门本体11，一般地，为了开启石英炉门的方便，石英门本体11上还可以设置有把手13，本实用新型中的石英门本体11的内壁上还附着有ー层在硼扩散高温条件下化学性能稳定、且热胀冷缩系数低于石英门体材料的热胀冷缩系数的保护膜12 ;上述化学性能稳定是本领域内技术人员对物质性质的常规理解，即物质性质不发生变化，也不与其接触的物质发生反应等，在此不做解释。需要说明的是，本文中将面向硼扩散的反应炉内部的石英门本体11的一侧壁定义为内壁。当使用本实用新型所提供的石英门本体11进行硼扩散エ艺时，硼扩散进行エ艺的过程中产生的硼玻璃(氧化硼)液体将会附着于石英门本体11的内壁外的保护膜12上，该保护膜12在高温条件下稳定性比较强，故在硼扩散エ艺进行时，不容易与硼玻璃等物质发生化学反应；当硼扩散エ艺结束时，打开石英炉门后，温度变化比较剧烈，但是因该保护膜12的热胀冷缩系数低于石英门本体材料的热胀冷缩系数，保护膜12的表面将不会产生严重的热胀冷缩现象，进而石英门本体11内壁不会产生比较大的热胀冷缩现象。 因此，本实用新型中通过在石英门本体11内壁上设置高温条件下稳定性比较强、且热胀冷缩系数小的保护膜12，避免了硼玻璃与石英门本体11内壁的直接接触，缓解了石英门本体11内壁由于较大热胀冷缩现象产生的较大应力，对石英门的损坏，可以提高石英炉门的使用寿命，并且延长石英炉门的维护周期，降低了石英炉门的频繁检修损耗、节省人力、物力，相应提高了生产效率和太阳能电池片的生产质量，进而可以大大降低太阳能电池片生产成本。在ー种具体实施方式
中，附着于石英门本体11的内壁上的保护膜12为氮化硅薄膜，氮化硅薄膜是ー种超硬物质，本身具有润滑性，耐磨损；除氢氟酸外，不与其他无机酸发生化学反应，因此具有高的化学稳定性，抗腐蚀能力强，并且高温下抗氧化，并且其抵抗冷热冲击，不易产生龟裂，除此外，它还具有高电阻率、绝缘性好、硬度高、光学性能良好等特性，在微电子、光电和材料表面改良性领域都有广泛的应用前景。针对氮化硅薄膜与石英门本体11内壁的结合方式，下面给出了几种优选的实施方式。在一种优选的实施方式中，氮化硅薄膜可以为通过喷涂エ艺形成的保护膜12，也就是说，利用喷枪或其他辅助工具，在石英门本体11内壁上喷涂上ー层氮化硅薄膜，石英门本体11和氮化硅薄膜的结合方式比较简单，可以使用太阳能电池生产流程中现有设备，例如铸锭喷涂设备，成本比较低，操作比较简単。上述实施方式中，石英炉门的具体加工方法可以按照以下步骤进行SI、准备材料已经加工好的石英门本体11、喷涂材料氮化硅；S2、操作喷涂设备，将氮化硅喷涂于石英门本体11内壁上；S3、将经过喷涂处理的石英炉门置于炉中，进行焙烤一定时间；S4、从炉中取出焙烤结束的石英炉门。在另ー种优选的实施方式中，氮化硅薄膜可以为通过等离子体增强化学气相沉淀法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,以下简称 PECVD)エ艺形成的保护膜
12；PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片(石英门本体11)上沉积出所期望的薄膜。[0041 ] 该方式基本温度低，沉积速率比较快，成膜质量比较好，有利于氮化硅薄膜在石英门本体11内壁上均匀布置，且针孔比较少，质地比较好，増加薄膜的耐腐蚀性能，不易龟
寧试验证明，如果石英门本体11内壁上的氮化硅薄膜的厚度小于O. 5mm，石英门本体11的内壁将会出现部分地方无法覆盖，但是当氮化硅薄膜的厚度大于1mm，石英门本体11的内壁将会出现部分地方保护膜12厚度比较厚，表面出现粘连、脱落现象；因此，上述各实施例中，石英门本体11内壁上的氮化硅薄膜的厚度范围可以为O. 5-lmm，这样既可以节省氮化硅材料，又能保证石英炉门可靠的工作性能。当然，上述各实施例中的石英门本体的整个外表面均可以附着有保护膜，对石英炉门进行整体保护。上述各实施例中的保护膜还可以为氮化铝或氧化钛薄膜等，不局限于上述描述，只要能实现本实用新型技术效果即可。 除此之外，本实用新型还提供了ー种用于硼扩散エ艺的设备，包括具有硼扩散腔室的设备本体和安装于所述设备本体上的石英炉门，所述石英炉门为上述任一项所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门。由于上述石英炉门具有上述技术效果，故具有该石英炉门的设备也具有上述石英炉门的技术效果。用于硼扩散エ艺的设备的其他部分结构请參考现有技术，在此不再赘述。以上对本实用新型所提供的一种用于硼扩散エ艺的石英炉门及设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种用于硼扩散エ艺的石英炉门，包括石英门本体(11)，其特征在于，所述石英门本体(11)的内壁附着有ー层在硼扩散高温条件下化学性能稳定、且热胀冷缩系数低于所述石英门体材料的热胀冷缩系数的保护膜(12)。
2.如权利要求I所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门，其特征在于，所述保护膜(12)为氮化硅薄膜。
3.如权利要求2所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门，其特征在于，所述氮化硅薄膜为通过喷涂エ艺形成的保护膜(12)。
4.如权利要求2所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门，其特征在于，所述氮化硅薄膜为通过PECVDエ艺形成的保护膜(12).
5.如权利要求2至4任一项所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门，其特征在于，所述氮化硅薄膜的厚度范围为O.
6.如权利要求I所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门，其特征在于，所述石英门本体(11)的外表面均附着有一层保护膜(12)。
7.如权利要求I所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门，其特征在于，所述保护膜(12)为氮化铝或氧化钛薄膜。
8.ー种用于硼扩散エ艺的设备，包括具有硼扩散腔室的设备本体和安装于所述设备本体上的石英炉门，其特征在于，所述石英炉门为权利要求I至7任一项所述的用于硼扩散エ艺的石英炉门。
专利摘要本实用新型公开了一种用于硼扩散工艺的石英炉门，包括石英门本体，所述石英门本体的内壁附着有一层在硼扩散高温条件下化学性能稳定、且热胀冷缩系数低于所述石英门体材料的热胀冷缩系数的保护膜；本实用新型中通过在石英门本体内壁上设置高温条件下稳定性比较强、且热胀冷缩系数小的保护膜，避免了硼玻璃与石英门本体内壁的直接接触，缓解了石英门本体内壁由于较大热胀冷缩现象产生的较大应力，对石英门的损坏，可以提高石英炉门的使用寿命，并且延长石英炉门的维护周期，降低了石英炉门的频繁检修损耗、节省人力、物力，相应提高了生产效率和太阳能电池片的生产质量，进而可以大大降低太阳能电池片生产成本。此外，本实用新型还提供了一种包括上述石英炉门的设备。
文档编号C30B31/10GK202643913SQ20122030208
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者张红妹 申请人:英利能源(中国)有限公司