一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置的制造方法

专利名称:一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，包括：滴下炉管，滴下炉管上部封闭，下部敞开，滴下炉管内设有用于盛放P型硅晶粒的坩埚和对坩埚进行加热的加热器，坩埚上端与氩气输送管相连通，下端设有喷嘴；自由落下塔，自由落下塔位于滴下炉管下方并与滴下炉管相互连接成一整体；软性铝板，软性铝板固定在自由落下塔下端。与现有技术相比，本实用新型的硅球制备装置通过加热器对坩埚加热，使坩埚内的P型硅晶粒加热成熔融状态，再通过氩气输送管向坩埚加压，使坩埚内熔融状态的P型硅晶粒经过喷嘴后生成硅球，硅球直接滴下，在没有杂质成分下进行均质成核，产生直径0.9?1.1毫米的多晶硅球，具有高效的材料利用率，生产效率高的优点。
【专利说明】
一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置。
【背景技术】
[0002]太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-N Junct1n)上，形成新的空穴-电子对(V-E pair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。由于是利用各种势皇的光生伏特效应将太阳光能转换成电能的固体半导体器件，故又称太阳能电池或光伏电池，是太阳能电池阵电源系统的重要组件。太阳能电池主要有晶硅(Si)电池，三五族半导体电池(GaAs，Cds/Cu2S，Cds/CdTe，Cds/InP，CdTe/Cu2Te)，无机电池，有机电池等，其中晶硅太阳能电池居市场主流主导地位。晶硅太阳能电池的基本材料为纯度达99.9999%、电阻率在10 Ω-cm以上的P型单晶硅，包括正面绒面、正面p-n结、正面减反射膜、正背面电极等部分。在组件封装为正面受光照面加透光盖片(如高透玻璃及EVA)保护，防止电池受外层空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。
[0003]现有的球形硅太阳能电池所使用的硅球采用典型硅晶锭铸造，需要经过切割和研磨制程，切割和研磨制程会造成硅材料浪费，存在硅原料利用率和生产效率低，成本高的缺点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能有效提高硅原料的材料利用率、生产效率高和成本降低的球形硅太阳能电池的硅球制备装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，包括:滴下炉管，滴下炉管上部封闭，下部敞开，滴下炉管内设有用于盛放P型硅晶粒的坩祸和对坩祸进行加热的加热器，坩祸上端与氩气输送管相连通，下端设有喷嘴；自由落下塔，自由落下塔位于滴下炉管下方并与滴下炉管相互连接成一整体，软性铝板，软性铝板固定在自由落下塔下端。
[0006]作为上述方案的改进，所述加热器固定在滴下炉管内侧与坩祸外侧之间的空隙中。
[0007]作为上述方案的改进，所述坩祸固定在滴下炉管上部。
[0008]作为上述方案的改进，所述坩祸的喷嘴直径为0.3-0.4毫米。
[0009]作为上述方案的改进，所述自由落下塔的高度为11.5米。
[0010]作为上述方案的改进，所述坩祸为表面涂有氮化硅涂层的石英坩祸，
[0011]作为上述方案的改进，所述加热器为电热合金加热器。
[0012]作为上述方案的改进，所述喷嘴的材质为超纯石英。
[0013]作为上述方案的改进，所述软性铝板为含铝量>99.60%的1060纯铝板。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型的球形硅太阳能电池的硅球制备装置通过加热器对坩祸加热，使坩祸内的P型硅晶粒加热成熔融状态，再通过氩气输送管向坩祸加压，使坩祸内熔融状态的P型硅晶粒经过喷嘴后生成硅球，硅球直接滴下，在没有杂质成分下进行均质成核，产生直径0.9-1.1毫米的多晶硅球，一般硅球下落速度为5.5-6.5m/s，到达软性铝板时温度约为950-1050°C，由于硅在超过800°C具有弹性，所以到达软性铝板的硅球不会破裂或变形，具有高效的材料利用率，生产效率高，可有效降低成本的优点。
【附图说明】

[0015]图1为本实用新型一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0017]如图1所示，本实用新型的一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，包括滴下炉管
1、自由落下塔2和软性铝板3;滴下炉管I上部封闭，下部敞开，滴下炉管I内设有用于盛放P型硅晶粒的坩祸11和对坩祸11进行加热的加热器12，坩祸11上端与氩气输送管13相连通，下端设有喷嘴14。自由落下塔2位于滴下炉管I下方并与滴下炉管I相互连接成一整体。软性招板3固定在自由落下塔2下端。
[0018]坩祸11固定在滴下炉管I上部。坩祸11的喷嘴14直径为0.3-0.4毫米。坩祸11为表面涂有氮化硅涂层的石英坩祸，喷嘴14的材质为超纯石英。
[0019]加热器12固定在滴下炉管I内侧与坩祸11外侧之间的空隙中；加热器12为电热合金加热器。
[0020]自由落下塔2的高度为11.5米。
[0021]软性铝板为含铝量>99.60%，型号为1060的纯铝板。
[0022]本实用新型的球形硅太阳能电池的硅球制备装置的工作原理如下:加热器对坩祸加热，使坩祸内的P型硅晶粒加热成熔融状态，再通过氩气输送管向坩祸加压，使坩祸内熔融状态的P型硅晶粒经过喷嘴后生成硅球，硅球直接滴下，在没有杂质成分下进行均质成核，产生直径0.9-1.1毫米的多晶硅球，一般硅球下落速度为5.5-6.5m/s，到达软性铝板时温度约为950-1050°C，由于硅在超过800°C具有弹性，所以到达软性铝板的硅球不会破裂或变形，具有高效的材料利用率，生产效率高，可有效降低成本的优点。
[0023]以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，包括: 滴下炉管，滴下炉管上部封闭，下部敞开，滴下炉管内设有用于盛放P型硅晶粒的坩祸和对坩祸进行加热的加热器，坩祸上端与氩气输送管相连通，下端设有喷嘴； 自由落下塔，自由落下塔位于滴下炉管下方并与滴下炉管相互连接成一整体； 软性铝板，软性铝板固定在自由落下塔下端。2.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述加热器固定在滴下炉管内侧与坩祸外侧之间的空隙中。3.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述坩祸固定在滴下炉管上部。4.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述坩祸的喷嘴直径为0.3-0.4毫米。5.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述自由落下塔的高度为11.5米。6.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述坩祸为表面涂有氮化硅涂层的石英坩祸。7.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述加热器为电热合金加热器。8.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述喷嘴的材质为超纯石英。9.如权利要求1所述一种球形硅太阳能电池的硅球制备装置，其特征在于，所述软性铝板为含铝量>99.60 %的1060纯铝板。
【文档编号】H01L31/18GK205723583SQ201620281170
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】秦崇德, 方结彬, 石强, 黄玉平, 何达能, 陈刚
【申请人】广东爱康太阳能科技有限公司