本實(shí)用新型涉及太陽能電池硅片加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種硅片高效擴(kuò)散爐。

背景技術(shù)：

太陽能電池需要一個大面積的 PN 結(jié)以實(shí)現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換，而擴(kuò)散爐即為制造太陽能電池 PN 結(jié)的專用設(shè)備。擴(kuò)散爐一般包括設(shè)置有爐門的爐體，爐體內(nèi)設(shè)有石英舟，硅片放置于石英舟上，爐體上設(shè)有用于擴(kuò)散氣體進(jìn)入爐體內(nèi)的進(jìn)氣管和擴(kuò)散處理后排放尾氣的排放管，所述排放管上連接有抽風(fēng)機(jī)，擴(kuò)散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴(kuò)散源，把P型硅片放在擴(kuò)散爐的石英舟內(nèi)，在 850-900 攝氏度高溫下使用氮?dú)鈱⑷妊趿讕胧⒅?，通過三氯氧磷和硅片進(jìn)行反應(yīng)，得到磷原子，經(jīng)過一定時間，磷原子從四周進(jìn)入硅片的表面

層，并且通過硅原子之間的空隙向硅片內(nèi)部滲透擴(kuò)散，形成了 N 型半導(dǎo)體和 P型半導(dǎo)體的交界面，也就是PN結(jié)。這種方法制出的PN結(jié)均勻性好，方塊電阻的不均勻性小于百分之十，少子壽命可大于10μs，制造PN結(jié)是太陽電池生產(chǎn)最基本也是最關(guān)鍵的工序。因?yàn)檎荘N結(jié)的形成，才使電子和空穴在流動后不再回到原處，這樣就形成了電流，用導(dǎo)線將電流引出，就是直流電。

由于擴(kuò)散爐的爐門通常較重，人工打開或關(guān)閉較為困難，為了將方便將硅片放入爐體內(nèi)和從爐體內(nèi)取出，通常在爐門上都設(shè)置有用于打開或關(guān)閉爐門的開關(guān)裝置，現(xiàn)有的開關(guān)裝置包括一個前進(jìn)電機(jī)和一個旋轉(zhuǎn)電機(jī)，前進(jìn)電機(jī)用于將爐門與爐體接觸與分離，旋轉(zhuǎn)電機(jī)用于將爐門旋轉(zhuǎn)到爐口的側(cè)面，讓出了進(jìn)出爐體的空間，前進(jìn)電機(jī)通過一根推拉桿與爐門相連，旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過一根旋轉(zhuǎn)桿與爐門相連，這種開關(guān)裝置在使用過程中，存在以下問題：這種結(jié)構(gòu)的開關(guān)裝置，旋轉(zhuǎn)電機(jī)與爐門分別位于旋轉(zhuǎn)桿的兩端，這就使得旋轉(zhuǎn)電機(jī)需要提供很大的旋轉(zhuǎn)力矩才能使?fàn)t門轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)電機(jī)承受的旋轉(zhuǎn)力矩較大，電機(jī)的負(fù)荷較大，很容易將旋轉(zhuǎn)電機(jī)燒壞，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的使用壽命較短，需要頻繁的更換電機(jī)，不但影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，同時也大大增加了生產(chǎn)成本，另外，現(xiàn)有的擴(kuò)散爐不能實(shí)現(xiàn)同時自動轉(zhuǎn)動爐門和自動進(jìn)出石英舟，導(dǎo)致工作效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種硅片高效擴(kuò)散爐，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種硅片高效擴(kuò)散爐, 包括爐體和爐門，所述爐體內(nèi)設(shè)有石英舟，在所述爐體的上端開設(shè)有進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口連接進(jìn)氣管，在所述爐體的底部開設(shè)有出氣口，且所述出氣口連接尾氣排放管，在所述爐體的爐口處設(shè)有爐門，所述爐門的中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述爐門的外壁上固定設(shè)有凸起，在所述爐門上開設(shè)有兩個與轉(zhuǎn)軸對稱的窗口，在所述爐體的爐口處還設(shè)有與窗口相匹配的石英擋塊，在所述爐體的外側(cè)固定有U形支架，在所述U形支架上分別設(shè)有第一伸縮氣缸、第二伸縮氣缸、第三伸縮氣缸，且所述第一伸縮氣缸和所述第二伸縮氣缸分別緊貼凸起，所述第三伸縮氣缸連接石英推拉桿，所述石英推拉桿與石英舟在同一直線上。

優(yōu)選的，所述第一伸縮氣缸、第二伸縮氣缸、第三伸縮氣缸結(jié)構(gòu)完全一致，包括缸筒，所述缸筒內(nèi)設(shè)有內(nèi)缸，所述內(nèi)缸內(nèi)設(shè)有柱塞桿，所述缸筒和內(nèi)缸側(cè)壁均設(shè)有進(jìn)油孔，所述缸筒和內(nèi)缸的側(cè)壁及底部均設(shè)有油槽，所述柱塞桿與內(nèi)缸之間及缸筒與內(nèi)缸之間均設(shè)有密封圈。

優(yōu)選的，所述第一伸縮氣缸緊貼爐門上端的凸起，所述第二伸縮氣缸緊貼爐門下端的凸起，且第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸推動方向相反。

優(yōu)選的，所述第一伸縮氣缸、第二伸縮氣缸、第三伸縮氣缸分別連接外部的PLC控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理簡單、操作方便，只需通過PLC控制器控制第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸朝相反方向動作，即能轉(zhuǎn)動爐門，實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)爐門，同時控制第三伸縮氣缸帶動石英推拉桿推拉石英舟實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)出石英舟，自動化程度高，提高了工作效率。

（2）本實(shí)用新型采用的伸縮油缸制造成本低，伸縮距離長，伸縮速度快，使油缸的行程加長，更加便于自動化作業(yè)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的爐門側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型的伸縮油缸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、爐體；2、爐門；3、石英舟；4、進(jìn)氣口；5、進(jìn)氣管；6、出氣口；7、尾氣排放管；8、轉(zhuǎn)軸；9、凸起；10、窗口；11、石英擋塊；12、U形支架；13、第一伸縮氣缸；14、第二伸縮氣缸；15、第三伸縮氣缸；16、石英推拉桿；17、缸筒；18、內(nèi)缸；19、柱塞桿；20、進(jìn)油孔；21、油槽；22、密封圈。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-3，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種硅片高效擴(kuò)散爐, 包括爐體1和爐門2，爐體1內(nèi)設(shè)有石英舟3，在爐體1的上端開設(shè)有進(jìn)氣口4，進(jìn)氣口4連接進(jìn)氣管5，在爐體1的底部開設(shè)有出氣口6，且出氣口6連接尾氣排放管7，在爐體1的爐口處設(shè)有爐門2，爐門2的中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸8，爐門2的外壁上固定設(shè)有凸起9，在爐門2上開設(shè)有兩個與轉(zhuǎn)軸8對稱的窗口10，在爐體1的爐口處還設(shè)有與窗口10相匹配的石英擋塊11，在爐體1的外側(cè)固定有U形支架12，在U形支架12上分別設(shè)有第一伸縮氣缸13、第二伸縮氣缸14、第三伸縮氣缸15，且第一伸縮氣缸13和第二伸縮氣缸14分別緊貼凸起9，第三伸縮氣缸15連接石英推拉桿16，石英推拉桿16與石英舟3在同一直線上。

本實(shí)施例中，第一伸縮氣缸13、第二伸縮氣缸14、第三伸縮氣缸15結(jié)構(gòu)完全一致，包括缸筒17，缸筒17內(nèi)設(shè)有內(nèi)缸18，內(nèi)缸18內(nèi)設(shè)有柱塞桿19，缸筒17和內(nèi)缸18側(cè)壁均設(shè)有進(jìn)油孔20，缸筒17和內(nèi)缸18的側(cè)壁及底部均設(shè)有油槽21，柱塞桿19與內(nèi)缸18之間及缸筒17與內(nèi)缸18之間均設(shè)有密封圈22，第一伸縮氣缸13緊貼爐門2上端的凸起9，第二伸縮氣缸14緊貼爐門2下端的凸起9，且第一伸縮氣缸13和第二伸縮氣缸14推動方向相反，第一伸縮氣缸13、第二伸縮氣缸14、第三伸縮氣缸15分別連接外部的PLC控制器，PLC控制器能夠分別控制第一伸縮氣缸、第二伸縮氣缸、第三伸縮氣缸動作，且第一伸縮氣缸、第二伸縮氣缸能夠帶動爐門旋轉(zhuǎn)，第三伸縮氣缸能夠帶動石英推拉桿使石英舟自動進(jìn)出；另外，本實(shí)用新型采用的伸縮油缸制造成本低，伸縮距離長，伸縮速度快，使油缸的行程加長，更加便于自動化作業(yè)。

本實(shí)用新型的使用方法包括以下步驟：

A、啟動PLC控制器，PLC控制器分別控制第一伸縮氣缸13和第二伸縮氣缸14動作，且第一伸縮氣缸13和第二伸縮氣缸14分別朝相反方向推動爐門2，使?fàn)t門2旋轉(zhuǎn)；

B、當(dāng)爐門2上的窗口10旋轉(zhuǎn)至與石英舟3在同一直線上時，第一伸縮氣缸13和第二伸縮氣缸14停止動作；

C、此時，PLC控制器控制第三伸縮氣缸15動作，第三伸縮氣缸15推動石英推拉桿16從爐門2上的窗口10處伸入爐體1內(nèi)部并且勾住石英舟3；

D、PLC控制器控制第三伸縮氣缸15往相反方向運(yùn)動，石英推拉桿16將石英舟3從爐門2上的窗口10處拉出爐體外。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理簡單、操作方便，只需通過PLC控制器控制第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸朝相反方向動作，即能轉(zhuǎn)動爐門，實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)爐門，同時控制第三伸縮氣缸帶動石英推拉桿推拉石英舟實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)出石英舟，自動化程度高，提高了工作效率。

各位技術(shù)人員須知：雖然本實(shí)用新型已按照上述具體實(shí)施方式做了描述，但是本實(shí)用新型的發(fā)明思想并不僅限于此實(shí)用新型，任何運(yùn)用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護(hù)范圍內(nèi)。