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太阳能 电池板生产用扩散炉进气系统

阅读：695发布：2021-02-21

专利汇可以提供太阳能电池板生产用扩散炉进气系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开一种太阳能电池板生产用扩散炉进气系统，包括氮气源和扩散源瓶，所述扩散源瓶包括一个进气管和一个出气管以及扩散炉，所述扩散源瓶的底部为向下凸出的半球形或锥形，扩散源瓶底部嵌入底座内；所述底座的下部有一个重力感应器，整个系统包括两个相同且独立的气路，两个气路并联设置，其混合气管汇总到混合气总管中，混合气总管与氧氮气源均将气体通入混气筒之后通入扩散炉。该装置能够将扩散源瓶中三氯氧磷用尽，且保证扩散炉内气氛稳定。，下面是太阳能电池板生产用扩散炉进气系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳能电池板生产用扩散炉进气系统，包括氮气源（1）和扩散源瓶（2）以及扩散炉（130），其特征在于，
所述扩散源瓶（2）包括一个进气管（21）和一个出气管（22），进气管（21）底端距离扩散源瓶（2）的底端不大于5毫米；
所述氮气源（1）通过氮气管（101）与进气软管（501）连通，所述氮气管（101）上设有氮气阀（102），所述进气软管（501）与进气管（21）连通，所述进气管（21）上设有进气阀（211），所述出气管（22）与一个出气软管（502）连通，所述出气管（22）上设有出气阀（221），所述出气软管（502）与一个混合气管（701）连通，该混合气管（701）上设有混合气阀（702）；
所述扩散源瓶（2）的底部为向下凸出的半球形或锥形，扩散源瓶（2）底部嵌入底座（24）内，底座（24）的底部为平面；
所述底座（24）的下部有一个重力感应器（3），该重力感应器（3）与一个重量显示报警装置（4）连接；
所述氮气阀（102）、进气软管（501）、扩散源瓶（2）、出气软管（502）、混合气管（701）以及混合气阀（702）均有两个，形成两个独立气路（100）；
每个独立气路（100）的混合气管（701）上在混合气阀（702）和出气软管（502）与混合气管（701）接口处之间有一支路气管（801），该支路气管（801）上有一支路气管阀（802），该支路气管（801）的另一端与另一个独立气路（100）连通，连通处在氮气阀（102）和进气软管（501）与氮气管（101）的接口处之间；
两个独立气路（100）的混合气管（701）均与总混合气管（11）连通；
所述扩散炉（130）的进气口与一个圆柱形的混气筒（120）连通，所述总混合气管（11）与混气筒（120）的进气端连通，其进气方向与混气筒（120）的轴线平行；
所述混气筒（120）的进气端有两个进气方向与混气筒（120）相切的混气入口，分别为第一混气入口（121）和第二混气入口（122）
还包括一个氮氧气源（9），该氮氧气源（9）有两个氮氧气管，分别为第一氮氧气管（91）和第二氮氧气管（92），第一氮氧气管（91）与第一混气入口（121）连通，第二氮氧气管（92）与第二混气入口（122）连通。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板生产用扩散炉进气系统，其特征在于，每个独立气路（100）还包括一个旁通管（601），该旁通管（601）与氮气管（101）和混合气管（701）连通，旁通管（601）与氮气管（101）的连通处位于，氮气阀（102）和进气软管（501）与氮气管（101）的连通处之间，旁通管（601）与混合气管（701）的连通处位于，混合气管（701）与支路气管（801）的连通处和混合气管（701）与出气软管（502）的连通处之间，该旁通管（601）上设有旁通阀（602）。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池板生产用扩散炉进气系统，其特征在于，所述扩散源瓶（2）外设有保温层。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池板生产用扩散炉进气系统，其特征在于，所述保温层为保温棉。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池板生产用扩散炉进气系统，其特征在于，所述混气筒（120）外有一套筒，扩散炉（130）的排气管与该套筒连通，该套筒上设有一个废气出口。

说明书全文

太阳能 电池板生产用扩散炉进气系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种太阳能电池板生产用设备，具体涉及一种扩散炉的气体供应系统。

背景技术

[0002] 晶体硅太阳能电池的扩散工艺一般是利用掺硼的P型硅作为基底材料，在800℃左右，通过扩散五价的磷原子形成n型的半导体，组成P-N结的过程。扩散使用的设备是扩散炉，三氯氧磷是扩散的主要原材料，将装有三氯氧磷的扩散源瓶安装到设备的恒温装置中，如扩散源瓶通入小流量氮气，小流量氮气将三氯氧磷带进石英管内参加反应。由于扩散过程中对三氯氧磷需要的量是一定的，当扩散源瓶中的三氯氧磷低于一定量时，其氮气所携带的三氯氧磷的量就不能满足生产工艺的需要，必须更换新的扩散源瓶，这样更换下来的旧扩散源瓶内还剩余少量的三氯氧磷，这不但造成了三氯氧磷的浪费，且由于三氯氧磷是剧毒化学品，暴露于潮湿空气中即水解生成磷酸和氯化氢，进而产生白烟，遇水和酒精则产生大量的热和盐酸气体，甚至爆炸，人体吸入有致命的危险，一旦泄露会给周围环境会造成很大的危险，所以旧扩散源瓶的储存也存在很大的危险。因此，生产过程中，最好将三氯氧磷全部用尽。

[0003] 现有技术中也有相关研究，如中国专利，申请号：CN201420207177.4，公告号：CN203904505U，名称为“一种晶体硅太阳能电池扩散工艺中三氯氧磷的供给装置”，披露了一种装置，用于将三氯氧磷用尽。该装置的原理是在还存留少量的三氯氧磷的扩散源瓶与一个装满三氯氧磷的扩散源瓶通过管道串联。氮气先通过旧扩散源瓶，然后经过新扩散源瓶，氮气逐渐将旧扩散源瓶内的三氯氧磷全部带走，且通过新扩散源瓶来保证气体中三氯氧磷的含量能够复合要求。这种装置以及方法能够将旧瓶中的三氯氧磷用尽，也可保证三氯氧磷供应浓度。但是，为了将旧瓶中的三氯氧磷用尽，在即将用尽时需要将设备停用，再安装新的扩散源瓶。降低了工作效率。

[0004] 此外，另一件中国专利CN201520584751.2，公告号：CN204959086U，名称：“太阳电池用三氯氧磷扩散源瓶”披露了一种扩散源瓶，用于将留存在瓶底的三氯氧磷用尽。其使用的装置是进气管底端与一个环装多孔的管连通，这种环装多孔的管位于扩散源瓶的底端。这种设计非常好。但是在实际操作中却非常困难。第一，扩散源瓶多为玻璃或钢瓶，开口很小或没有开口这种环形多孔管很难放入扩散源瓶内；第二，即使环形多孔管放到扩散源瓶内，由于瓶底是平的，环形多孔管能够覆盖的面积也为环形，实际使用还是很难保证用尽三氯氧磷，同时当三氯氧磷量少到一定程度后，氮气进入能够带走的三氯氧磷的量也随之减少，进而对扩散率内的工序造成负面影响。

[0005] 此外，由于氮氧气和带有三氯氧磷的氮气进入扩散炉的流速不同，面积不同，位置不同等因素，导致扩散炉内实际气氛并不均匀。发明内容

[0006] 本实用新型的目的在于提供一种能够将三氯氧磷用尽，其能够提高扩散炉内气氛均匀性的太阳能电池板生产用扩散炉进气系统。

[0007] 为了实现上述目的，本实用新型包括，氮气源和扩散源瓶，所述扩散源瓶包括一个进气管和一个出气管以及扩散炉，进气管底端距离扩散源瓶的底端不大于5毫米；

[0008] 所述氮气源通过氮气管与进气软管连通，所述氮气管上设有氮气阀，所述进气软管与进气管连通，所述进气管上设有进气阀，所述出气管与一个出气软管连通，所述出气管上设有出气阀，所述出气软管与一个混合气管连通，该混合气管上设有混合气阀；

[0009] 所述扩散源瓶的底部为向下凸出的半球形或锥形，扩散源瓶底部嵌入底座内，底座的底部为平面；

[0010] 所述底座的下部有一个重力感应器，该重力感应器与一个重量显示报警装置连接；

[0011] 进一步的，所述氮气阀、进气软管、扩散源瓶、出气软管、混合气管以及混合气阀均有两个，形成两个独立气路；

[0012] 每个独立气路的混合气管上在混合气阀和出气软管与混合气管接口处之间有一支路气管，该支路气管上有一支路气管阀，该支路气管的另一端与另一个独立气路连通，连通处在氮气阀和进气软管与氮气管的接口处之间；

[0013] 两个独立气路的混合气管均与总混合气管连通。

[0014] 所述扩散炉的进气口与一个圆柱形的混气筒连通，所述总混合气管与混气筒的进气端连通，其进气方向与混气筒的轴线平行；

[0015] 所述混气筒的进气端有两个进气方向与混气筒相切的混气入口，分别为第一混气入口和第二混气入口

[0016] 还包括一个氮氧气源，该氮氧气源有两个氮氧气管，分别为第一氮氧气管和第二氮氧气管，第一氮氧气管与第一混气入口连通，第二氮氧气管与第二混气入口连通。

[0017] 通过将扩散源瓶的底部设计成向下凸出的半球形或圆锥形，能够使三氯氧磷快要用尽时不断向底端集中。同时，进气管的底端距离扩散源瓶的底端之间的距离不大于5毫米。结合这两个条件，能够保证即使三氯氧磷剩余量非常小的情况下，进气管仍然的出气端仍然能够浸入三氯氧磷溶液中。从而保证三氯氧磷能够用尽。

[0018] 此外，利用软管将扩散源瓶与氮气源和扩散炉连通，使得扩散源瓶与其它气管和装置之间不是固定连接。同时，在扩散源瓶底端设置重量感应器，能够第一时间观测到扩散源瓶的重量，从而得知三氯氧磷的使用量。通过设置重量显示报警装置，使其在扩散源瓶达到其空瓶重量或稍高与空瓶质量时进行报警，从而梯形工作人员更换扩散源瓶。

[0019] 通过设置两个独立气路，使用时单独使用其中一个独立气路，当该独立气路的扩散源瓶中的三氯氧磷使用殆尽时，即可打开另一独立气路进行工作，从而保证扩散炉内扩散工艺的连续稳定的工作。

[0020] 当其中一个独立气路的三氯氧磷即将耗尽时，即可打开另一个独立气气路的进气阀、出气阀以及混合气阀，同时打开支路气管阀，如此能够将三氯氧磷用尽，且能够保证混合气体中三氯氧磷含量的稳定。

[0021] 通过设置混气筒，总混合气管将带有三氯氧磷的气体与氧氮气体在混气筒内混合均匀之后，在进入扩散炉，从而提高扩散炉内气氛的稳定性。

[0022] 进一步的，每个独立气路还包括一个旁通管，该旁通管与氮气管和混合气管连通，旁通管与氮气管的连通处位于，氮气阀和进气软管与氮气管的连通处之间，旁通管与混合气管的连通处位于，混合气管与支路气管的连通处和混合气管与出气软管的连通处之间，该旁通管上设有旁通阀。

[0023] 旁通管的作用是为了防止在更换扩散源瓶时，留存在管道中的含有三氯氧磷的混合气体外泄导致环境污染，危害人体健康。其原理是，当需要更换扩散源瓶时，关闭进气阀和出气阀以及混合气阀，打开氮气阀、旁通阀、支路气阀以及另一个独立气路的进气阀、出气阀和混合气阀，这样能够将留存在管道中的混合气体通入到另一个独立气路中，从而有效防止三氯氧磷的外泄。

[0024] 进一步的，所述扩散源瓶外设有保温层。保温层能够保持扩散源瓶内的温度的稳定，便于控制混合气中三氯氧磷的含量。

[0025] 优选的，所述保温层为保温棉。

[0026] 进一步的，所述混气筒外有一套筒，扩散炉的排气管与该套筒连通，该套筒上设有一个废气出口。对混气筒进行加热能够提高气体温度，从而加速气体之间的相互扩散，提高均匀程度，也能防止温度降低导致三氯氧磷溶液冷凝。附图说明

[0027] 图1 独立气路示意图。

[0028] 图2是两个独立气路并行示意图。

[0029] 图3 是混气筒示意图。

[0030] 图4 是扩散炉与混气筒安装示意图。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图本实用新型做详细描述。

[0032] 如图1所示，一种太阳能电池板生产用扩散炉进气系统，包括氮气源1和扩散源瓶2以及扩散炉130，所述扩散源瓶2包括一个进气管21和一个出气管22，进气管21底端距离扩散源瓶2的底端不大于5毫米；

[0033] 所述氮气源1通过氮气管101与进气软管501连通，所述氮气管101上设有氮气阀102，所述进气软管501与进气管21连通，所述进气管21上设有进气阀211，所述出气管22与一个出气软管502连通，所述出气管22上设有出气阀221，所述出气软管502与一个混合气管
701连通，该混合气管701上设有混合气阀702；

[0034] 所述扩散源瓶2的底部为向下凸出的半球形或锥形，扩散源瓶2底部嵌入底座24内，底座24的底部为平面；

[0035] 所述底座24的下部有一个重力感应器3，该重力感应器3与一个重量显示报警装置4连接。

[0036] 如图2所示，所述氮气阀102、进气软管501、扩散源瓶2、出气软管502、混合气管701以及混合气阀702均有两个，形成两个独立气路100；

[0037] 每个独立气路100的混合气管701上在混合气阀702和出气软管502与混合气管701接口处之间有一支路气管801，该支路气管801上有一支路气管阀802，该支路气管801的另一端与另一个独立气路100连通，连通处在氮气阀102和进气软管501与氮气管101的接口处之间；

[0038] 两个独立气路100的混合气管701均与总混合气管11连通。

[0039] 每个独立气路100还包括一个旁通管601，该旁通管601与氮气管101和混合气管701连通，旁通管601与氮气管101的连通处位于，氮气阀102和进气软管501与氮气管101的连通处之间，旁通管601与混合气管701的连通处位于，混合气管701与支路气管801的连通处和混合气管701与出气软管502的连通处之间，该旁通管601上设有旁通阀602。

[0040] 如图3和4所示，所述扩散炉130的进气口与一个圆柱形的混气筒120连通，所述总混合气管11与混气筒120的进气端连通，其进气方向与混气筒120的轴线平行；

[0041] 所述混气筒120的进气端有两个进气方向与混气筒120相切的混气入口，分别为第一混气入口121和第二混气入口122

[0042] 还包括一个氮氧气源9，该氮氧气源9有两个氮氧气管，分别为第一氮氧气管91和第二氮氧气管92，第一氮氧气管91与第一混气入口121连通，第二氮氧气管92与第二混气入口122连通。

[0043] 所述混气筒120外有一套筒，扩散炉130的排气管与该套筒连通，该套筒上设有一个废气出口。

[0044] 生产中，还可以在所述扩散源瓶2外设置保温层，保温材料可选用保温棉[0045] 其中所使用的重力传感器和重量显示报警装置，与中国专利CN201620052294.7所披露的原理和设备以及连接方式相同重力感应器将重力数据传输给众领显示报警装置中的处理器，处理器将重量数据传送给显示器，同时将重力数据与阀值进行比较，当重量等于或小于阀值时控制报警器报警。

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