太陽能硅片擴散用石英舟的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能光伏技術領域，尤其是一種在太陽能電池制造過程中用于對硅片進行擴散的石英舟。
【背景技術】
[0002]在晶體硅太陽能電池制造過程中，硅片擴散工藝是將硅片放入高溫擴散爐中，通以氮氣、氧氣和P0C13等氣體，在高溫下發生化學反應并擴散后在硅片表面形成PN結。具體地說，先將硅片插在石英舟上，然后將石英舟放入高溫擴散爐(一般就是擴散石英管)中，通入含有擴散源的氣體，在高溫條件下擴散源與硅片發生反應，實現擴散過程從而形成PN結。由于PN結是太陽能電池的核心，而工業化生產的單爐產量越來越高，要求一次擴散的硅片數量達400-500片，因此，擴散均勻性成為擴散工藝的重中之重。目前主要采用從爐尾吹入大流量的氮氣使擴散源分布在石英管內的技術，但是一方面由于單爐產量越來越高，硅片分布在石英管內較長的范圍內，因此直接從爐尾吹入的氮氣很難將擴散源均勻地分散在石英管內，而且容易產生波動，往往會導致擴散均勻性較差，難以符合預期的技術要求;另一方面，也需要消耗大量擴散源和氮氣，大大增加了生產成本。
[0003]CN 104103563A，公開了一種用于硅片擴散的石英舟，其特征在于，包括舟架、擋板和橫梁，所述舟架為長方形，在其一端設置有掛鼻，所述擋板固定在掛鼻與舟架交界處，擋板上設置有若干通孔;每兩個相鄰所述橫梁為一組硅片座，在每一組硅片座的橫梁內側相對設置有弧形卡槽。該石英舟的結構使得硅片橫向放置在舟架上，雖然能保證氣體順暢流通，提高硅片擴散效率和產量，但是依然采用的是從爐尾吹入大量氮氣使擴散源分布在爐內，隨著產量增加，單爐硅片數量達到四五百時，氣體波動性較大，擴散均勻性不佳。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是設計一種太陽能硅片擴散用石英舟，其能夠有效提高擴散均勻性，同時提高單爐產量。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]技術方案1:一種太陽能硅片擴散用石英舟，其包括兩個支撐板、和固定在兩個支撐板之間的多個中空石英管，多個石英管在兩個支撐板之間形成容置硅片的支架區，且至少一個支撐板上開有與各個石英管貫通的通孔;石英管上均布開有多個刻槽，硅片放置在石英管同一豎直平面的刻槽中；石英管上，位于相鄰刻槽之間或硅片之間開有至少一個散氣孔，且散氣孔與中空石英管貫通。
[0007]優選的，中空石英管為四個，且石英舟的前后兩個側面各設置一個，石英舟的底部設置兩個。
[0008]優選的，相鄰刻槽之間的散氣孔為2-5個，且該2-5個散氣孔沿石英管圓周排列在靠近娃片一側。
[0009]技術方案2: 一種技術方案I所述的太陽能硅片擴散用石英舟，其相鄰刻槽之間的散氣孔為一組，該組為1-5個散氣孔且均設置在同一根石英管上;該組散氣孔交替分布在四個石英管上。
[0010]技術方案3:—種技術方案I所述的太陽能硅片擴散用石英舟，其相鄰刻槽之間的散氣孔設于側面兩個石英管上，或者底部兩個石英管上;側面石英管上的散氣孔，和底部石英管上的散氣孔沿石英管的縱向呈交替分布。
[0011 ]技術方案4: 一種技術方案I所述的太陽能硅片擴散用石英舟，其相鄰刻槽之間的散氣孔設于側面其中一個石英管和底部其中一個石英管上形成一組;相鄰的另一組散氣孔設于側面另一個石英管和底部另一個石英管上形成一組。
[0012]技術方案5:—種技術方案I所述的太陽能硅片擴散用石英舟，其相鄰刻槽之間的散氣孔設于側面兩個石英管和底部其中一個石英管上形成一組。
[0013]技術方案6:—種技術方案I所述的太陽能硅片擴散用石英舟，其相鄰刻槽之間的散氣孔設于側面其中一個石英管和底部兩個石英管上形成一組。
[0014]與現有技術相比本實用新型的有益效果是:通過在石英舟側面和底部設置的中空石英管和開設在石英管上的散氣孔，使得擴散源自爐尾吹入后，從支撐板的通孔進入中空石英管內，并從石英管上的散氣孔噴向硅片之間的間隙，使擴散源充分且均勻地分布在硅片之間的空間區域，可以有效提高整舟的擴散均勻性，同時也提高了擴散源的利用率，從而降低了生產成本;采用該帶散氣孔石英管結構的石英舟，不僅能夠快速地將擴散源從爐尾傳輸到爐口，也可以進一步增加傳輸距離，從而提高單爐擴散的產量，降低生產成本;該石英舟可以通過開孔的位置分布控制氣流的方向，使擴散源氣流更加均勻分布在硅片所在的范圍內，根據生產需求靈活設置，實用性強；該石英舟可以與現有的設備和技術相兼容，易于在現有的設備上實現產業化應用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型石英舟的立體結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型石英舟中石英管的局部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的技術方案更加清晰，以下結合附圖1和2，對本實用新型進行詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的【具體實施方式】僅僅是為了解釋本實用新型，并不是為了限定本實用新型的保護范圍。
[0018]實施例1:參照附圖1、2。一種太陽能硅片擴散用石英舟，其包括兩個支撐板1、和固定在兩個支撐板I之間的多個中空石英管2;中空石英管2可以為四個，四個石英管2設于兩個支撐板I之間，并在兩個支撐板I之間形成容置硅片(圖中未示出)的支架區3，具體地說，兩個支撐板I和四個中空石英管2形成一個長方體形狀的石英舟，石英舟的前后側面各設有一個中空石英管21和22，且前后側的兩個石英管21和22對稱設置，石英舟的底部設有兩根間隔設置的中空石英管31和32，且底部兩個石英管31和32也對稱設置，石英管2沿舟的縱向分布，即與硅片所在的平面垂直;其中一個支撐板I上開有與各個石英管2貫通的通孔6，該通孔6靠近擴散爐的進氣口，該通孔6為錐形漏斗狀且由靠近進氣口方向向硅片方向逐漸縮小;石英管2上均布開有多個刻槽4，四根石英管2上處于同一豎直平面的刻槽4里插硅片，SP硅片放置在石英管2同一豎直平面的刻槽4中；石英管2上，位于相鄰刻槽4之間(或硅片之間)開有至少一個散氣孔5;散氣孔5與中空石英管2貫通，且散氣孔5的孔徑為0.1-5_。
[0019]本實用新型的石英舟放入擴散爐(即擴散石英管)內后，擴散源從進氣口進入，并通過支撐板I上的通孔6吹入各個石英管2內，由石英管2上的散氣孔5吹出，可以通過散氣孔5的開孔位置分布來控制氣流的方向，使氣流分布在娃片所在的范圍內，例如擴散源從前后側石英管21和22上散氣孔5吹出的氣流方向分布在與指向硅片的水平方向夾角小于等于±85°的范圍內，從底部石英管31和32上散氣孔5吹出的氣流方向分布在豎直方向與水平方向夾角小于等于±85°范圍內，在此僅舉例說明散氣孔5分布位置與氣流方向分布情況，并不限定散氣孔5在兩刻槽4之間的分布位置，也不限定散氣孔5在石英管2外圓周上的位置;通過中空石英管2和開設在石英管2上的散氣孔5，使得擴散源自爐尾吹入后，將擴散源充分且均勻地分布在硅片之間的空間區域，同時也將擴散源均勻地噴向硅片之間的間隙，提高擴散源的利用率的同時，也大大提高了擴散的均勻性;采用該帶散氣孔石英管結構的石英舟，不僅能夠快速地將擴散源從爐尾傳輸到爐口，也可以進一步增加傳輸距離，從而提高單爐擴散的產量、降低生產成本。
[0020]上述兩個支撐板I上也可以都開有與各個石英管2貫通的通孔6，即石英管2的兩端均開口，其中一端靠近爐尾的進氣口。
[0021]上述相鄰刻槽4之間的散氣孔5也可以設為2-5個，且該2-5個散氣孔5沿石英管圓周排列在靠近硅片一側，即相鄰刻槽之間的散氣孔為2-5個為一組，每組散氣孔5圍繞石英管2圓周排列，且設置在靠近硅片一側；相鄰刻槽之間的散氣孔5也可沿石英管2方向排布，或者相鄰刻槽之間的散氣孔5為兩組，每組有兩個散氣孔5，兩組散氣孔5沿石英管2方向間隔排布且兩組散氣孔5呈錯位排布，增設散氣孔5也能夠有效提高擴散均勻性。
[0022]實施例2:在實施例1的基礎上，一種太陽能硅片擴散用石英舟，其相鄰刻槽之間的散氣孔5為一組，該組散氣孔為1-5個且均設置在同一根石英管上;該組散氣孔5交替分布在四