液相滴定反向摻雜裝置及單晶爐制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種液相滴定反向摻雜裝置及單晶爐，包括摻雜堝、送料管以及加熱元件，摻雜堝連接于爐體的內壁上；送料管連通于摻雜堝的底部，且向下延伸至坩堝內，送料管上設有控制閥門；加熱元件設置于摻雜堝的周壁上。本實用新型專利技術提供的液相滴定反向摻雜裝置，利用摻雜堝容納反向摻雜劑，并通過加熱元件對摻雜堝內的反向摻雜劑進行加熱，使反向摻雜劑處于熔化狀態(tài)，并借助送料管向坩堝內輸送反向摻雜劑，以避免因分凝而造成的目標摻雜元素濃度的上升，反向摻雜劑的添加量根據(jù)裝料重量和拉晶速度等參數(shù)進行實時換算得到，反向摻雜劑的添加量通過控制閥門進行控制，使制得的單晶棒的電阻率具有均勻性。棒的電阻率具有均勻性。棒的電阻率具有均勻性。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
液相滴定反向摻雜裝置及單晶爐


[0001]本技術屬于單晶棒生產(chǎn)
，更具體地說，是涉及一種液相滴定反向摻雜裝置及單晶爐。

技術介紹

[0002]太陽能電池主要分為單晶電池和多晶電池，其中單晶電池因其效率高、發(fā)電性能好而成為光伏行業(yè)的主流。單晶電池的本體材料是單晶硅，目前單晶硅主要采用直拉法獲得。
[0003]在拉晶過程中需要放入摻雜劑以獲得特定導電類型的晶棒。以P型單晶硅棒為例，該單晶硅棒主要使用鎵元素作為摻雜劑，但因為鎵在硅溶液中的分凝系數(shù)只有0.008,根據(jù)分凝原理，隨著晶體凝固百分比的增加，硅溶液內的鎵含量會越來越高，進而隨著硅棒長度的增加，其尾端電阻率會越來越低，使得晶棒頭部與尾部電阻率差距過大。
[0004]根據(jù)理論測算，一爐硅料完全拉制成P型單晶硅棒，其頭尾電阻率差異大于10倍。所切硅片無法滿足電池工藝的兼容性，電池片效率分布極為分散，極差較大，造成了硅料的極大浪費。同理，對于N型單晶硅棒也同樣存在上述問題。直拉單晶硅在拉晶過程中因摻雜元素的分凝效應，會使晶棒電阻率頭尾分布差異過大，導致電池的工藝兼容性差，電池效率分布分散，極差較大，影響生產(chǎn)質量。

技術實現(xiàn)思路

[0005]本技術的目的在于提供一種液相滴定反向摻雜裝置及單晶爐，通過液相滴定進行反向摻雜，提高了單晶棒電阻率的均勻性。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本技術采用的技術方案是：提供一種液相滴定反向摻雜裝置，包括：
[0007]摻雜堝，連接于爐體的內壁上、且位于導流筒與爐體之間，用于容納反向摻雜劑；r/>[0008]送料管，連通于摻雜堝的底部，且向下延伸至坩堝內，用于向坩堝內供送反向摻雜劑，送料管上設有控制閥門；
[0009]加熱元件，設置于摻雜堝的周壁上，用于加熱反向摻雜劑。
[0010]在一種可能的實現(xiàn)方式中，液相滴定反向摻雜裝置還包括水平貫穿爐體的側壁以及保溫層的承托桿，承托桿的內端設有用于承托摻雜堝的托盤，托盤具有開口向上、以容納摻雜堝的容置腔。
[0011]一些實施例中，承托桿的內外兩端分別設有外螺紋，承托桿的內端螺紋連接有抵接于保溫層上的第一螺母，承托桿的外端螺紋連接有抵接于爐體外壁上的第二螺母；第一螺母與爐體的內壁之間設有第一密封圈，第二螺母與爐體的外壁之間設有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈分別套設于承托桿的外周。
[0012]一些實施例中，加熱元件連接有延伸至爐體外部、且與電源相連的導線，導線沿承托桿的軸向貫穿承托桿設置。
[0013]一些實施例中，摻雜堝包括：
[0014]炭炭坩堝，設置于托盤的容置腔內，加熱元件繞設于炭炭坩堝的周壁上；
[0015]石英坩堝，襯設于炭炭坩堝的內壁上，送料管貫穿炭炭坩堝以及石英坩堝的底壁向上延伸至與石英坩堝的內部連通，送料管用于自石英坩堝向坩堝內輸送反向摻雜劑。
[0016]在一種可能的實現(xiàn)方式中，控制閥門包括：
[0017]閥門板，轉動連接于送料管上，用于導通或斷開送料管；
[0018]傳動桿，貫穿爐體的側壁設置，傳動桿的內端與閥門板相連、外端連接有旋轉驅動件，傳動桿能夠在旋轉驅動件的驅動作用下帶動閥門板旋轉以導通或斷開送料管。
[0019]一些實施例中，傳動桿沿摻雜堝的徑向水平向外延伸，爐體的外壁上設有用于承托旋轉驅動件的承托臺。
[0020]一些實施例中，爐體上設有供傳動桿穿過的通過孔，通過孔內設有供傳動桿穿過的軸承，通過孔內還設有于能夠套設于傳動桿外周的第三密封圈，第三密封圈與軸承相鄰設置、且位于軸承的外側。
[0021]一些實施例中，液相滴定反向摻雜裝置還包括控制器，控制器與旋轉驅動件電連接，用于向旋轉驅動件發(fā)送旋轉控制指令。
[0022]本技術還提供了一種單晶爐，單晶爐包括：
[0023]爐體，內周壁上設有保溫層；
[0024]坩堝，設置于爐體內、且底部設有延伸至爐體下方的堝桿；
[0025]加熱器，設置于爐體內，且套設于坩堝的外周；
[0026]導流筒，設置于爐體內，且位于坩堝的上方；以及
[0027]液相滴定反向摻雜裝置。
[0028]本申請實施例所示的方案，與現(xiàn)有技術相比，本申請實施例提供的液相滴定反向摻雜裝置，利用摻雜堝容納反向摻雜劑，并通過加熱元件對摻雜堝內的反向摻雜劑進行加熱，使反向摻雜劑處于熔化狀態(tài)，并借助送料管向坩堝內輸送反向摻雜劑，以避免因分凝而造成的目標摻雜元素濃度的上升，反向摻雜劑的添加量根據(jù)裝料重量和拉晶速度等參數(shù)進行實時換算得到，反向摻雜劑的添加量通過控制閥門進行控制，使制得的單晶棒的電阻率具有均勻性。
附圖說明
[0029]為了更清楚地說明本技術實施例中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本技術實施例提供的帶有液相滴定反向摻雜裝置的單晶爐的結構示意圖；
[0031]圖2為本技術實施例圖1中Ⅰ的局部放大結構示意圖；
[0032]圖3為現(xiàn)有技術中單晶爐的主視剖視結構示意圖。
[0033]其中，圖中各附圖標記：
[0034]1、摻雜堝；11、炭炭坩堝；12、石英坩堝；2、送料管；3、加熱元件；31、導線；4、控制閥
門；41、閥門板；42、傳動桿；43、旋轉驅動件；44、軸承；45、第三密封圈；51、承托桿；52、托盤；53、第一螺母；54、第二螺母；55、封堵件；61、爐體；62、保溫層；63、坩堝；64、加熱器；65、導流筒；66、堝桿。
具體實施方式
[0035]為了使本技術所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。
[0036]需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在另一個元件上。需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者若干個該特征。在本技術的描述中，“若干個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0037]請一并參閱圖1至圖2，現(xiàn)對本技術提供的液相滴定反向摻雜裝置及單晶爐進行說明。液相滴定反向摻雜裝置，包括摻雜堝本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.液相滴定反向摻雜裝置，其特征在于，包括：摻雜堝，連接于爐體的內壁上、且位于導流筒與爐體之間，用于容納反向摻雜劑；送料管，連通于所述摻雜堝的底部，且向下延伸至坩堝內，用于向所述坩堝內供送所述反向摻雜劑，所述送料管上設有控制閥門；加熱元件，設置于所述摻雜堝的周壁上，用于加熱所述反向摻雜劑。2.如權利要求1所述的液相滴定反向摻雜裝置，其特征在于，液相滴定反向摻雜裝置還包括水平貫穿所述爐體的側壁以及保溫層的承托桿，所述承托桿的內端設有用于承托所述摻雜堝的托盤，所述托盤具有開口向上、以容納所述摻雜堝的容置腔。3.如權利要求2所述的液相滴定反向摻雜裝置，其特征在于，所述承托桿的內外兩端分別設有外螺紋，所述承托桿的內端螺紋連接有抵接于所述保溫層上的第一螺母，所述承托桿的外端螺紋連接有抵接于所述爐體外壁上的第二螺母；所述第一螺母與所述爐體的內壁之間設有第一密封圈，所述第二螺母與所述爐體的外壁之間設有第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈分別套設于所述承托桿的外周。4.如權利要求2所述的液相滴定反向摻雜裝置，其特征在于，所述加熱元件連接有延伸至所述爐體外部、且與電源相連的導線，所述導線沿所述承托桿的軸向貫穿所述承托桿設置。5.如權利要求2所述的液相滴定反向摻雜裝置，其特征在于，所述摻雜堝包括：炭炭坩堝，設置于所述托盤的容置腔內，所述加熱元件繞設于所述炭炭坩堝的周壁上；石英坩堝，襯設于所述炭炭坩堝的內壁上，所述送料管貫穿所述炭炭坩堝以及所述石英坩堝的底壁向上延伸至與所述石英坩堝的內部連通，所述...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：潘明翠，夏新中，孟慶超，王紅芳，馬紅娜，張莉沫，張任遠，張雷，
申請(專利權)人：英利能源發(fā)展有限公司，
類型：新型
國別省市：