一種硅片高效擴散爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅片高效擴散爐，包括爐體和爐門，爐體內(nèi)設(shè)有石英舟，在爐體的上端開設(shè)有進氣口，進氣口連接進氣管，在爐體的底部開設(shè)有出氣口，且出氣口連接尾氣排放管，在爐體的爐口處設(shè)有爐門，爐門的中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸，爐門的外壁上固定設(shè)有凸起，在爐門上開設(shè)有兩個與轉(zhuǎn)軸對稱的窗口，在爐體的爐口處還設(shè)有與窗口相匹配的石英擋塊，在爐體的外側(cè)固定有U形支架，在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，且第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸分別緊貼凸起，第三伸縮氣缸連接石英推拉桿，本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理簡單、操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)自動開關(guān)爐門，自動進出石英舟，自動化程度高，提高了工作效率。
【專利說明】
一種硅片高效擴散爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明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散爐。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池需要一個大面積的PN結(jié)以實現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換，而擴散爐即為制造太陽能電池PN結(jié)的專用設(shè)備。擴散爐一般包括設(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)有用于擴散氣體進入爐體內(nèi)的進氣管和擴散處理后排放尾氣的排放管，所述排放管上連接有抽風機，擴散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴散源，把P型硅片放在擴散爐的石英舟內(nèi)，在850-900攝氏度高溫下使用氮氣將三氯氧磷帶入石英舟，通過三氯氧磷和硅片進行反應，得到磷原子，經(jīng)過一定時間，磷原子從四周進入硅片的表面
層，并且通過硅原子之間的空隙向硅片內(nèi)部滲透擴散，形成了 N型半導體和P型半導體的交界面，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1ys，制造PN結(jié)是太陽電池生廣最基本也是最關(guān)鍵的工序。因為正是PN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，用導線將電流引出，就是直流電。
[0003]由于擴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)裝置包括一個前進電機和一個旋轉(zhuǎn)電機，前進電機用于將爐門與爐體接觸與分離，旋轉(zhuǎn)電機用于將爐門旋轉(zhuǎn)到爐口的側(cè)面，讓出了進出爐體的空間，前進電機通過一根推拉桿與爐門相連，旋轉(zhuǎn)電機通過一根旋轉(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)電機與爐門分別位于旋轉(zhuǎn)桿的兩端，這就使得旋轉(zhuǎn)電機需要提供很大的旋轉(zhuǎn)力矩才能使爐門轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)電機承受的旋轉(zhuǎn)力矩較大，電機的負荷較大，很容易將旋轉(zhuǎn)電機燒壞，旋轉(zhuǎn)電機的使用壽命較短，需要頻繁的更換電機，不但影響生產(chǎn)的正常進行，同時也大大增加了生產(chǎn)成本，另外，現(xiàn)有的擴散爐不能實現(xiàn)同時自動轉(zhuǎn)動爐門和自動進出石英舟，導致工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種硅片高效擴散爐，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種硅片高效擴散爐，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)有進氣口，所述進氣口連接進氣管，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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]優(yōu)選的，其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和第二伸縮氣缸動作，且第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸分別朝相反方向推動爐門，使爐門旋轉(zhuǎn)；
B、當爐門上的窗口旋轉(zhuǎn)至與石英舟在同一直線上時，第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸停止動作；
C、此時，PLC控制器控制第三伸縮氣缸動作，第三伸縮氣缸推動石英推拉桿從爐門上的窗口處伸入爐體內(nèi)部并且勾住石英舟；
D、PLC控制器控制第三伸縮氣缸往相反方向運動，石英推拉桿將石英舟從爐門上的窗口處拉出爐體外。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明結(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現(xiàn)自動進出石英舟，自動化程度高，提高了工作效率。
[0011](2)本發(fā)明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】
[0012]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的爐門側(cè)視圖；
圖3為本發(fā)明的伸縮油缸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、爐體;2、爐門；3、石英舟;4、進氣口；5、進氣管;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、進油孔;21、油槽;22、密封圈。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，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施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]請參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種硅片高效擴散爐，包括爐體I和爐門2，爐體I內(nèi)設(shè)有石英舟3，在爐體I的上端開設(shè)有進氣口 4，進氣口 4連接進氣管5，在爐體I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I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I的爐口處還設(shè)有與窗口 10相匹配的石英擋塊11，在爐體I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。
[0015]本實施例中，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出；另外，本發(fā)明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)。
[0016]本發(fā)明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，使爐門2旋轉(zhuǎn)；
B、當爐門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I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往相反方向運動，石英推拉桿16將石英舟3從爐門2上的窗口 1處拉出爐體外。
[0017]本發(fā)明結(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現(xiàn)自動進出石英舟，自動化程度高，提高了工作效率。
[0018]各位技術(shù)人員須知:雖然本發(fā)明已按照上述【具體實施方式】做了描述，但是本發(fā)明的發(fā)明思想并不僅限于此發(fā)明，任何運用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種硅片高效擴散爐，包括爐體(I)和爐門(2)，其特征在于:所述爐體(I)內(nèi)設(shè)有石英舟(3)，在所述爐體(I)的上端開設(shè)有進氣口(4)，所述進氣口(4)連接進氣管(5)，在所述爐體(I)的底部開設(shè)有出氣口( 6)，且所述出氣口(6 )連接尾氣排放管(7)，在所述爐體(I)的爐口處設(shè)有爐門(2)，所述爐門(2)的中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸(8)，所述爐門(2)的外壁上固定設(shè)有凸起(9)，在所述爐門(2)上開設(shè)有兩個與轉(zhuǎn)軸(8)對稱的窗口( 10)，在所述爐體(I)的爐口處還設(shè)有與窗口(10)相匹配的石英擋塊(11)，在所述爐體(I)的外側(cè)固定有U形支架(12)，在所述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)，且所述第一伸縮氣缸(13)和所述第二伸縮氣缸(14)分別緊貼凸起(9)，所述第三伸縮氣缸(15)連接石英推拉桿(16)，所述石英推拉桿(16)與石英舟(3)在同一直線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片高效擴散爐，其特征在于:所述第一伸縮氣缸(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)，所述缸筒(17)內(nèi)設(shè)有內(nèi)缸(18)，所述內(nèi)缸(18)內(nèi)設(shè)有柱塞桿(19)，所述缸筒(17)和內(nèi)缸(18)側(cè)壁均設(shè)有進油孔(20),所述缸筒(17 )和內(nèi)缸(18 )的側(cè)壁及底部均設(shè)有油槽(21)，所述柱塞桿(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)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片高效擴散爐，其特征在于:所述第一伸縮氣缸(13)緊貼爐門(2)上端的凸起(9)，所述第二伸縮氣缸(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。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片高效擴散爐，其特征在于:所述第一伸縮氣缸(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。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片高效擴散爐，其特征在于:其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)，使爐門(2)旋轉(zhuǎn)； B、當爐門(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(I)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)往相反方向運動，石英推拉桿(16)將石英舟(3)從爐門(2 )上的窗口( 1 )處拉出爐體外。
【文檔編號】C30B31/18GK105908261SQ201610387442
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】周士杰, 陳圣鐵
【申請人】溫州隆潤科技有限公司