毛朝斌，陈特超，李 克，林伯奇

(中国电子科技集团公司第四十八研究所国家光伏装备工程技术研究中心，长沙410111)

随着晶体硅电池产业的快速发展，电池片生产厂家为了提高电池片的转换效率，对电池生产设备的要求也不断提高。扩散设备作为生产光伏电池的主要设备，其性能和生产效率尤其受到广大光伏电池生产厂家的关注，电池生产厂家要求提高的方块电阻，提高电池扩散后片内方块电阻和片间方块电阻的均匀性等方面以提高电池的效率及使用寿命。以前采用的是单回路控制炉管加热,通过控制炉壁的温度来达到控制炉膛内的工艺温度，这种方式简单、容易操作，但这种方式工艺回温时间长，炉内温度不精确，抗干扰能力不强，已经不能满足客户对高阻扩散工艺的要求[1][2]。中国电子科技集团公司第四十八研究所研制了一种温度串级控制系统的新型扩散炉。这种温度串级控制方式能很好地弥补这些缺点，达到比较理想的控制效果，在性能方面已经达到国外同类产品的水平，并已经出口到阿联酋等国家的光伏电池生产厂家，客户反映效果良好。

2 温度控制系统

2.1 串级控制原理

串级控制系统一般由主、副两个回路构成，被控量的反馈形成主回路，另外一个对被控量起主要影响的变量选做辅助变量形成副回路。串级控制与单回路的区别在于副回路的给定值不是常量，而是变量，它的变化情况由被控量通过主调节回路自动校正。……