低压扩散炉工艺异常研究及处理

发表时间：2018-12-06T21:01:04.877Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：任杰宋标[导读] 摘要：本文就我司使用捷佳伟创DS-300C四管低压扩散炉展开相关讨论，主要介绍低压扩散炉在生产中异常的研究及解决方法。（国家电投西安太阳能电力有限公司西宁分公司青海西宁 810000）摘要：本文就我司使用捷佳伟创DS-300C四管低压扩散炉展开相关讨论，主要介绍低压扩散炉在生产中异常的研究及解决方法。关键词：低压扩散；受控；方阻；压力偏差；流量偏差引言

太阳能电池是一种取之不尽用之不竭的可再生清洁能源，所以被认为是当下最有前景的新能源，因此出现了现在各大电池组件生产、制造以及相关主工艺设备制造商百花齐放，百家争鸣的状态，这势必促使光伏行业的飞快发展。近几年我国光伏行业发展迅猛，各家巨头企业研发和制作的高效电池更是引领着国内光伏市场，为此国内市场对光伏相关设备需求量也相应变大，进口设备价格昂贵而且技术受制于人，目前国内多数企业已经选择信任国产设备，开始批量使用国产设备扩线，扩散工序作为太阳能电池制造的核心工序，设备的使用和选型也至关重要，目前随着电池工艺向大尺寸，薄片化，低表面浓度发展，因此在产量单管产量1000pcs，方阻90-130ohm/sq之间均匀性仍优于常压设备3%的低压扩散设备成为各大公司扩散工序首选设备。

一、方阻不受控（逐渐飙高）

出现此类情况排查

1.进气管、排气管污染或堵塞

1.1进气管污染

低压扩散设备由于尾部有真空泵存在一般进行方式为炉口进气，所以较一般常扩散设备相比进气管由尾部伸至炉口部位，进气管相对较长，容易在进气管内残留偏磷酸酸液或者清洗进气管后残留水分、酸液、金属杂质造成进气管污染以至于三氯氧磷通入炉管的过程中受到污染，或被杂质反应导致反应物变少最终导致在外围动力条件不变，工艺参数不变的情况下方阻会不断飙高此种现象不会造成压力或流量偏差报警，从软件或硬件上排查起来比较困难，在确定其他方面无异常的情况下可以拆卸进气管进行清洗，一般偏磷酸液残留建议只是使用纯水清洗，若污染严重怀疑金属杂质则需要配比一定的氢氟酸溶液进行清洗然后纯水清洗，建议2%氢氟酸溶液酸洗1h，纯水鼓泡循环清洗3h

1.2尾气管污染或堵塞

低压设备一般采用尾部排废，尾气管较短，除长时间未清洗处理积压偏磷酸以外容易造成尾气管堵塞的有以下几种情况 a.总排废管下端积液瓶积液体积超过1/3未清理

如上图所示：积液瓶偏磷酸积液超过积液瓶体积的1/3处 1/3刻度

b.未增加废气纯水气化过滤系统，或纯水气化过滤系统管路连接异常，正确气路连接如下图：

c.真空泵有漏，管内内压力不稳定

不管因以上任何情况导致，尾气管堵塞都会导致关内压力波动，造成三氯氧磷压力波动、流量波动，以至于方阻飙高，此类现象严重情况下会造成设备压力偏差或气体流量偏差报警，即使未报警也可以通过工艺运行记录查看压力、气体流量参数来排查，排查起来比较简单

出现上述情况应立即清洗尾气管，因尾气管堵塞一般情况为偏磷酸液结晶，故建议只使用纯水进行清洗2-3h，于此同时建议添加了水过滤系统的设备每15天清洗一次尾气管以及管路接头，未添加水过滤系统的每5天清洗一次尾气管以及管路接头 2.PC（压力控制）计被三氯氧磷腐蚀损坏

2.1气路中未设计PC计清洗管路、或管路设计存在问题，造成通过PC计的三氯氧磷回流至PC计，将PC计腐蚀损坏，导致源瓶压力异常进而导致气体流量异常，时而会造成小氮流量终止或近似于0，最终导致方阻飙高 2.2工艺中未设置PC计清洗步骤，气路中电磁阀无法正确开关，造成通过PC计的三氯氧磷回流至PC计，将PC计腐蚀损坏，导致源瓶压力异常进而导致气体流量异常，时而会造成小氮流量终止或近似于0，最终导致方阻飙高 2.3源瓶安装时进出气接口未安装好或未紧固好，由于进行工艺时炉管内为负压且对源瓶压力要求较高，由于进出气阀连接不好导致源瓶压力波动，源瓶与炉管内压力不平衡导致三氯氧磷回流至PC计腐蚀损坏PC计正确的带有PC计清洗系统的小氮气路示意图：