一种扩散装置和扩散设备

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种扩散装置和扩散设备。

背景技术

晶硅太阳能电池片的制造可以包括制绒、扩散、后清洗、镀减反射膜、丝网印刷电极、测试分选、包装等工序。其中，扩散工序是为电池片制作pn结，是电池片制作的核心工艺之一。

现有技术中，P型硅片一般是利用气体携带三氯氧磷(POCl

但是，当冷凝瓶内的液体含量超过一定限值时，会发生倒灌。即，液体通过尾排管回流至炉管内。此时，会对生产的电池片造成污染，影响电池片质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扩散装置和扩散设备，用于减少或避免冷凝瓶内的液体回流至炉管，以提高处理后电池片的质量。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种扩散装置。该扩散装置包括炉管、存储罐、导流管道和阻挡件。炉管用于处理硅片，存储罐用于存储由炉管排出的流体。导流管道设置于炉管和存储罐之间，用于连通炉管和存储罐。沿重力方向，阻挡件设置于导流管道内壁的下部，用于部分阻隔炉管和导流管道之间的连通。

与现有技术相比，本发明提供的扩散装置中，由于导流管道用于连通炉管和存储罐，此时，在处理硅片过程中，炉管内产生的气体可以通过导流管道流通至存储罐内，以确保炉管内反应环境满足实际要求，进而确保硅片处理过程的顺利进行。进一步地，在气体通过导流管道流通至存储罐内的过程中，气体会在导流管道和存储罐内冷凝形成液体，并存储在存储罐内。又由于阻挡件设置于导流管道内壁的下部，用于部分阻隔炉管和导流管道之间的连通。因此，当存储罐内存储的液体含量超过一定限值出现回流时，阻挡件可以阻挡部分或者全部液体向炉管内回流。即，阻挡件可以将回流的部分或者全部液体阻挡在导流管道内，减少或避免液体进入炉管内。基于此，可以减少或避免回流的液体污染炉管内的硅片，以提高处理后电池片的质量。

在一种实现方式中，阻挡件与导流管道的内壁的下部密封连接。

采用上述技术方案的情况下，可以避免回流的液体通过阻挡件与导流管道内壁下部的缝隙流向炉管，以进一步降低回流的液体污染炉管内的硅片的概率，进一步提高处理后电池片的质量。

在一种实现方式中，导流管道的内壁的下部，是指在进入导流管道的液体，沿重力方向，只占据部分导流管道的内部空间的情形下，液体由于重力原因所接触到的部分导流管道的内壁。

在一种实现方式中，沿重力方向，阻挡件还与导流管道内壁的中部连接。和/或，沿重力方向，阻挡件还与导流管道内壁的上部连接。

采用上述技术方案的情况下，可以在确保气体正常流通的情况下，阻挡由不同位置回流过来的液体，扩大阻挡件的阻挡范围，增强其阻挡效果，进一步提高处理后电池片的质量。

结合前文描述可知，上述阻挡件和导流管道的相对位置关系可以根据实际需要进行选择，增加了其选择性。基于此，可以使扩散装置适应不同的应用场景，进而扩大扩散装置的适用范围。

在一种实现方式中，沿重力方向，阻挡件的截面形状为环形或者矩形。或，沿重力方向，阻挡件的截面形状为弧形与线段构成的封闭图形。

采用上述技术方案的情况下，上述阻挡件的截面形状多种多样，为工作人员增加了选择性。并且，上述阻挡件的截面形状可以根据实际情况进行设置，此时可以使扩散装置进一步适应不同的应用场景，扩大其适用范围。

在一种实现方式中，上述阻挡件的高度为导流管道的内部空间高度的30％至40％，阻挡件的高度方向和导流管道的内部空间的高度方向均平行于重力方向。

采用上述技术方案的情况下，上述阻挡件的高度大小可以根据实际情况进行设置，此时，可以使扩散装置适应不同的应用场景，扩大其适用范围。

在一种实现方式中，上述导流管道包括石英导流管道，阻挡件包括石英阻挡件。

采用上述技术方案的情况下，由于炉管内处理的是硅片，此时，可以避免石英阻挡件和石英导流管道与硅材料发生反应，以避免污染硅片，进而提高处理后电池片的质量。进一步地，可以降低或消除反应前后的气体以及冷凝形成的液体对石英阻挡件和石英导流管道的腐蚀作用，延长扩散装置的使用寿命。

在一种实现方式中，上述阻挡件位于导流管道中与炉管连接的一端。

在一种实现方式中，上述导流管道和炉管的连通交界区域，与导流管道的中心轴线之间具有夹角，夹角大于0°且小于90°。

采用上述技术方案的情况下，相较于夹角等于90°时，可以增加连通交界区域(即导流管道未被阻隔的区域)的大小，以加快气体流通的速度。

在一种实现方式中，上述导流管道的中心轴线与炉管的中心轴线共线。

采用上述技术方案的情况下，避免导流管道相对于炉管的安装接口倾斜时，出现导流管道或炉管损坏的情况，以确保扩散装置的安全性。进一步地，可以避免出现导流管道相对于炉管位置较高且倾斜放置时，液体没过阻挡件回流至炉管内的情况，以进一步提高处理后电池片的质量。

第二方面，本发明还提供了一种扩散设备。该扩散设备包括石英舟和上述技术方案所述的扩散装置，石英舟位于炉管内，硅片位于石英舟内。

与现有技术相比，本发明提供的扩散设备的有益效果与上述技术方案所述扩散装置的有益效果相同，此处不做赘述。进一步地，由于阻挡件可以将回流的液体阻挡在导流管道内，避免液体进入炉管内。此时，不仅可以确保位于炉管尾部的石英舟内的硅片的方阻，以降低处理后的电池片的返工率。同时，还可以减少对炉管的清理时间，提高电池片的产量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中扩散设备的剖视图；

图2为本发明实施例中导流管道和第一种阻挡件的结构示意图；

图3为本发明实施例中图2的正视图；

图4为本发明实施例中第二种阻挡件的结构示意图；

图5为本发明实施例中导流管道和炉管的连通交界区域，与导流管道的中心轴线的夹角示意图；

图6为本发明实施例中图1的部分结构剖视图。

附图标记：

1-炉管， 2-导流管道， 20-连通交界区域， 3-存储罐，

4-阻挡件， 5-硅片， 6-石英舟， 7-液体。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合背景技术部分，存储在冷凝瓶中的液体一般为具有腐蚀性的酸液。进一步地，当存储在冷凝瓶中的液体含量超过冷凝瓶容量的2/3或者需要对硅片的加工设备进行保养清理时，若未及时对冷凝瓶中酸液进行处理，极易发生酸液倒灌进入炉管的情况。此时，会导致位于炉管尾部的硅片的方阻降低，增加处理后的电池片的返工率。进一步地，后期需要花费较长时间(例如1.5小时甚至更长的时间)清理被污染的炉管，此时会降低电池片的产量。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种扩散装置。参见图1至图3，该扩散装置可以包括炉管1、存储罐3、导流管道2和阻挡件4。炉管1用于处理硅片5，存储罐3用于存储由炉管1排出的流体。导流管道2设置于炉管1和存储罐3之间，用于连通炉管1和存储罐3。沿重力方向，阻挡件4设置于导流管道2内壁的下部，用于部分阻隔炉管1和导流管道2之间的连通。

上述炉管的具体结构可以参见现有技术，在此不做详细描述。上述存储罐可以是冷凝瓶也可以是其他的存储容器，在此不做具体限定。进一步地，上述流体包括气体、液体或气体和液体的混合物。应理解，气体和液体均可以通过导流管道进入存储罐。例如，当需要炉管内的液体进入导流管道时，可以借助外部动力装置，辅助抽取液体。在本发明实施例中，上述导流管道的第一开口端深入炉管的安装口内。再进一步地，上述阻挡件的厚度可以根据实际情况进行选择，在此不做具体限定。上述阻挡件可以阻挡片。再再进一步地，上述阻挡件设置于导流管道内壁的下部的方式可以根据实际情况进行设置，例如可以是粘结，焊接或卡接等。此外，根据公知常识可知“重力方向”总是竖直向下的方向。

参见图1至图3，本发明实施例提供的扩散装置中，由于导流管道2用于连通炉管1和存储罐3，此时，在处理硅片5过程中，炉管1内产生的气体可以通过导流管道2流通至存储罐3内，以确保炉管1内反应环境满足实际要求，进而确保硅片5处理过程的顺利进行。进一步地，在气体通过导流管道2流通至存储罐3内的过程中，气体会在导流管道2和存储罐3内冷凝形成液体7，并存储在存储罐3内。又由于阻挡件4设置于导流管道2内壁的下部，用于部分阻隔炉管1和导流管道2之间的连通。因此，当存储罐3内存储的液体7含量超过一定限值出现回流时，阻挡件4可以阻挡部分或者全部液体7向炉管1内回流。即，阻挡件4可以将回流的部分或者全部液体7阻挡在导流管道2内，减少或避免液体7进入炉管1内。基于此，可以减少或避免回流的液体7污染炉管1内的硅片5，以提高处理后电池片的质量。

作为一种可能的实现方式，参见图1至图3，阻挡件4与导流管道2的内壁的下部密封连接。

此时，可以避免回流的液体通过阻挡件4与导流管道2内壁下部的缝隙流向炉管，以进一步降低回流的液体污染炉管内的硅片5的概率，进一步提高处理后电池片的质量。

作为一种可能的实现方式，参见图1至图3，上述导流管道2的内壁的下部，是指在进入导流管道2的液体，沿重力方向，只占据部分导流管道2的内部空间的情形下，液体由于重力原因所接触到的部分导流管道2的内壁。

作为一种可能的实现方式，沿重力方向，阻挡件的截面形状为环形或者矩形。或，沿重力方向，阻挡件的截面形状为弧形与线段构成的封闭图形。上述阻挡件的截面形状多种多样，为工作人员增加了选择性。并且，上述阻挡件的截面形状可以根据实际情况进行设置，此时可以使扩散装置进一步适应不同的应用场景，扩大其适用范围。示例性的，上述阻挡件4的截面形状可以是扇形(参见图3)或环形(参见图4)或矩形。

阻挡件除了设置于导流管道的内壁的下部以外，还可以设置在其他位置。下面以下三种可能的情况为例进行描述，应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。

示例一：沿重力方向，阻挡件还与导流管道内壁的中部连接。例如，上述阻挡件可以是扇形阻挡件。

示例二：沿重力方向，阻挡件还与导流管道内壁的上部连接。例如，上述阻挡件可以是环形阻挡件。

示例三：沿重力方向，阻挡件还与导流管道内壁的中部和上部同时连接。例如，上述阻挡件可以是环形阻挡件。

上述三种示例，可以在确保气体正常流通的情况下，阻挡由不同位置回流过来的液体，扩大阻挡件的阻挡范围，增强其阻挡效果，进一步提高处理后电池片的质量。应理解，上述“导流管道内壁的下部、中部和上部”均是在确保导流管道不动的情况下，相对于沿重力方向而言的上中下。

结合前文描述可知，上述阻挡件和导流管道的相对位置关系可以根据实际需要进行选择，增加了其选择性。基于此，可以使扩散装置适应不同的应用场景，进而扩大扩散装置的适用范围。

在一种可选方式中，参见图3，上述阻挡件4的高度H1为导流管道2的内部空间高度H2的30％至40％。例如，30％、32％、1/3、35％或40％等。阻挡件4的高度方向和导流管道2的内部空间的高度方向均平行于重力方向。上述阻挡件4的高度大小可以根据实际情况进行设置，此时，可以使扩散装置适应不同的应用场景，扩大其适用范围。

作为一种可能的实现方式，上述导流管道包括石英导流管道，阻挡件包括石英阻挡件。

由于炉管内处理的是硅片，此时，可以避免石英阻挡件和石英导流管道与硅材料发生反应，以避免污染硅片，进而提高处理后电池片的质量。进一步地，可以降低或消除反应前后的气体以及冷凝形成的液体对石英阻挡件和石英导流管道的腐蚀作用，延长扩散装置的使用寿命。

作为一种可能的实现方式，上述导流管道2的第一开口端的形状包括但不限于弧形构成的封闭图形或矩形。示例性的，参见图2，上述导流管道2的第一开口端可以由圆形的部分弧线和椭圆形的部分弧线围合形成。

作为一种可能的实现方式，阻挡件位于导流管道中与炉管连接的一端。

作为一种可能的实现方式，参见图2和图5，上述导流管道2和炉管1的连通交界区域20，与导流管道2的中心轴线L1之间具有夹角A，夹角A大于0°且小于90°。例如，夹角A可以是1°、30°、45°、60°或89°等。相较于夹角等于90°时，可以增加连通交界区域20(即导流管道未被阻隔的区域)的大小，以加快气体流通的速度。

示例性的，可以理解为在圆柱体形状的导流管道2的第一开口端全部设置阻挡件4，之后，仅保留位于导流管道内壁的下部的阻挡件4，并斜向切除其他位置的阻挡件4以及部分导流管道2。此时，第一开口端中导流管道未被阻隔的区域形成斜向的开口。

作为一种可能的实现方式，参见图6，上述导流管道2的中心轴线L1与炉管1的中心轴线L2共线。

此时，可以避免导流管道2相对于炉管1的安装接口倾斜时，出现导流管道2或炉管1损坏的情况，以确保扩散装置的安全性。进一步地，可以避免出现导流管道2相对于炉管1位置较高且倾斜放置时，液体7没过阻挡件4回流至炉管1内的情况，以进一步提高处理后电池片的质量。

在实际使用过程中，参见图6，上述导流管道2的中心轴线L1与炉管1的中心轴线L2均平行于水平面。此时，可以避免因导流管道2相对于炉管1位置较高且倾斜放置时，液体7没过阻挡件4回流至炉管1内的情况，以进一步确保处理后电池片的质量。

作为一种可能的实现方式，参见图1和图6，存储在存储罐3内的液体7的液面始终平行于导流管道2的中心轴线L1、炉管1的中心轴线L2以及水平面。此时，可以降低存储罐3的液体7向排液管道回流的概率。

第二方面，本发明实施例还提供了一种扩散设备。参见图1，该扩散设备可以包括石英舟6和上述技术方案所述的扩散装置，石英舟6位于炉管1内，硅片5位于石英舟6内。

本发明实施例提供的扩散设备的有益效果与上述技术方案所述扩散装置的有益效果相同，此处不做赘述。进一步地，由于阻挡件4可以将回流的液体7阻挡在导流管道2内，避免液体7进入炉管1内。此时，不仅可以确保位于炉管1尾部的石英舟6内的硅片5的方阻，以降低处理后的电池片的返工率。同时，还可以减少对炉管的清理时间，提高电池片的产量。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。