CN102244152A - 一种太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法，该方法是采用隧道式结构形式的非晶硅薄膜沉积设备通过以下步骤实现的，首先电池在挂有电池挂片箱的传送导轨的带动下一次两片经进片台进入设备中，经缓冲仓室依次进入加热仓室中，分别经过温度由低至高的三次加热，三次加热后进入到P层沉积仓室中沉积P层，进入PI层混合沉积仓室沉积PI混合层、再进入六个I层沉积仓室，经过六次分别沉积形成I层，沉积形成I层后进入IN层混合沉积仓室沉积IN混合层，然后进入两个N层沉积仓室中两次沉积形成N层；最后经缓冲室、出片台出设备，进入下一工序设备中；在设备运行过程中真空系统通过连接到各个仓室的真空管道控制各个仓室的真空值，阀门将各个仓室隔开使各个仓室形成相对独立的空间，从而达到沉积非晶硅薄膜的目的。

Description

一种太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池生产领域，具体的说是一种利用专用的非晶硅薄膜沉积设备在太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法。
背景技术
由于非晶硅薄膜太阳能电池在生产过程中需要沉积非晶硅薄膜来形成电池发电的重要部分PIN结。现有沉积方式效率低，时间长，效果不好。严重影响太阳能电池的转换效率和使用寿命。
现有的非晶硅薄膜沉积设备，多数为卧式结构，并且沉积PIN各层时都在同一个仓室里沉积，上述结构在沉积PIN各层时有许多的缺点和不足，具体表现在：卧式结构沉积一次只能沉积一层，并且周期长。每次沉积都需要对仓室用气体进行吹扫；极大的浪费了时间和气体；在同一个仓室还容易产生相互污染，造成废片的增加，并且产能非常低，沉积效果不好，严重的影响了太阳能电池的转换效率。
发明内容
本发明的目的是要提供一种利用专用的非晶硅薄膜沉积设备，快速、稳定的沉积太阳能电池的非晶硅薄膜，缩短生产周期，并且沉积时稳定，不会产生相互污染的连续沉积非晶硅薄膜的沉积方法。
本发明的目的是这样实现的：该方法是采用隧道式的结构形式的非晶硅薄膜沉积设备通过以下步骤实现的，所述的非晶硅薄膜沉积设备包括进片台、出片台，缓冲仓室，加热仓室，P层沉积仓室、PI层混合沉积仓室、I层沉积仓室、IN层混合沉积仓室、N层沉积仓室，真空系统、真空管路、阀门，所述的缓冲仓室，加热仓室，P层沉积仓室、PI层混合沉积仓室、I层沉积仓室、IN层混合沉积仓室、N层沉积仓室构成非晶硅薄膜沉积设备主体，进片台和出片台设置在非晶硅薄膜沉积设备主体的两端，所述的真空系统设置在非晶硅薄膜沉积设备主体的下面，它通过其上设置的多个真空管路与非晶硅薄膜沉积设备主体上的各个仓室连通，所述的缓冲仓室，加热仓室，P层沉积仓室、PI层混合沉积仓室、I层沉积仓室、IN层混合沉积仓室、N层沉积仓室各个仓室之间通过阀门被间隔成相对独立的空间。
该沉积方法的具体步骤是：电池在挂有电池挂片箱的传送导轨的带动下一次两片经进片台进入设备中，经缓冲仓室依次进入加热仓室中，分别经过温度由低至高的三次加热，加热温度为60℃、120℃、180℃，三次加热后进入到P层沉积仓室中沉积P层，经PI层混合沉积仓室沉积PI混合层，进入六个I层沉积仓室，经过六次分别沉积形成I层，经IN层混合沉积仓室沉积IN混合层，进入两个N层沉积仓室中两次沉积形成N层；最后经缓冲室、出片台出设备，进入下一工序设备中；在设备运行过程中真空系统通过连接到各个仓室的真空管道控制各个仓室的真空值，阀门将各个仓室隔开使各个仓室形成相对独立的空间，从而达到沉积非晶硅薄膜的目的。
本发明由于采用上述结构的非晶硅薄膜沉积设备和沉积方法，增加了每次沉积的数量，采用独特的立式结构，各仓室为直线型分布，使用更加灵活，维护更加容易，一次两片沉积，多腔室分开沉积P、PI、I、IN、N各层，能有效避免交叉污染，多室工艺相对单室工艺更简单，更容易控制，电池效率容易做得更高。沉积不同层之间不需要大量的气体进行冲洗，节约气体和时间提高了效率。达到了沉积非晶硅薄膜太阳能电池的目的。
本实用新型由于设置了PI层混合沉积仓室和IN层混合沉积仓室，使得电池内部形成了混合层结构，在电池发电时，PIN中电子的运动形成电流，而加混合层后，便于电子在混合层内运动，并且便于收集PIN形成的电流。
附图说明
图1为本发明连续沉积非晶硅薄膜设备俯视结构示意图。
图2为本发明图1中A-A剖视图。
具体实施方式
如图1、2所示：本发明的专用隧道式的结构形式的非晶硅薄膜沉积设备包括进片台1、出片台2，缓冲仓室3、4，加热仓室5、6、7，P层沉积仓室8、PI层混合沉积仓室9、I层沉积仓室10、IN层混合沉积仓室11、N层沉积仓室12，真空系统13、真空管路14、阀门15，所述的缓冲仓室3、4，加热仓室5、6、7，P层沉积仓室8、PI层混合沉积仓室9、I层沉积仓室10、IN层混合沉积仓室11、N层沉积仓室12构成非晶硅薄膜沉积设备主体，进片台1和出片台2设置在非晶硅薄膜沉积设备主体的两端，所述的真空系统13设置在非晶硅薄膜沉积设备主体的下面，它通过其上设置的多个真空管路14与非晶硅薄膜沉积设备主体上的各个仓室连通，所述的缓冲仓室3、4，加热仓室5、6、7，P层沉积仓室8、PI层混合沉积仓室9、I层沉积仓室10、IN层混合沉积仓室11、N层沉积仓室12各个仓室之间通过阀门15被间隔成相对独立的空间；
利用上述设备实现本发明沉积方法的具体步骤是：电池在挂有电池挂片箱的传送导轨的带动下一次两片经进片台1进入设备中，经缓冲仓室2依次进入加热仓室5、6、7中，分别经过温度由低至高的三次加热，加热温度为60℃、120℃、180℃，三次加热后进入到P层沉积仓室8中沉积P层，进入PI层混合沉积仓室9沉积PI混合层、再进入六个I层沉积仓室10，经过六次分别沉积形成I层，沉积形成I层后进入IN层混合沉积仓室11沉积IN混合层，然后进入两个N层沉积仓室12中两次沉积形成N层；最后经缓冲室4、出片台2出设备，进入下一工序设备中；在设备运行过程中真空系统13通过连接到各个仓室的真空管道14控制各个仓室的真空值，阀门15将各个仓室隔开使各个仓室形成相对独立的空间，从而达到沉积非晶硅薄膜的目的。
所述的沉积仓室8、9、10、11、12中射频电源的频率为13.56MHz，气压为100Pa，带有保温板的沉积仓室使电池温度稳定在180-190℃，通过对沉积时间进行控制，使P层厚度为15-25nm，PI混合层厚度为8-10nm，I层厚度为300-350nm，IN混合层厚度为5-7nm，N层厚度为30-50nm，形成稳定的结构。
所述的非晶硅薄膜沉积设备主体下面的真空系统13通过真空管道14连接到设备主体上的各个仓室，控制设备主体上各个仓室的真空值，其中相对独立的所有仓室的真空度均为10-4。
所述的I层沉积仓室10中设置有六个相对独立的仓室，N层沉积仓室12中设置有二个相对独立的仓室。

Claims (4)

1.一种太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法，其特征在于：该方法是采用隧道式结构形式的非晶硅薄膜沉积设备包括进片台、出片台，缓冲仓室，加热仓室，P层沉积仓室、PI层混合沉积仓室、I层沉积仓室、IN层混合沉积仓室、N层沉积仓室，真空系统、真空管路、阀门，所述的缓冲仓室，加热仓室、P层沉积仓室、PI层混合沉积仓室、I层沉积仓室、IN层混合沉积仓室、N层沉积仓室构成非晶硅薄膜沉积设备主体，进片台和出片台设置在非晶硅薄膜沉积设备主体的两端，所述的真空系统设置在非晶硅薄膜沉积设备主体的下面，它通过其上设置的多个真空管路与非晶硅薄膜沉积设备主体上的各个仓室连通，所述的缓冲仓室、加热仓室、P层沉积仓室、PI层混合沉积仓室、I层沉积仓室、IN层混合沉积仓室、N层沉积仓室各个仓室之间通过阀门被间隔成相对独立的空间；
该沉积方法的具体步骤是：电池在挂有电池挂片箱的传送导轨的带动下一次两片经进片台进入设备中，经缓冲仓室依次进入三个加热仓室中，分别经过温度由低至高的三次加热，加热温度为60℃、120℃、180℃，三次加热后进入到P层沉积仓室中沉积P层，进入PI层混合沉积仓室沉积PI混合层、再进入六个I层沉积仓室，经过六次分别沉积形成I层，沉积形成I层后进入IN层混合沉积仓室沉积IN混合层，然后进入两个N层沉积仓室中两次沉积形成N层；最后经缓冲室、出片台出设备，进入下一工序设备中；在设备运行过程中真空系统通过连接到各个仓室的真空管道控制各个仓室的真空值，阀门将各个仓室隔开使各个仓室形成相对独立的空间，从而达到沉积非晶硅薄膜的目的。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法，其特征在于：所述的P层沉积仓室、PI层混合沉积仓室、I层沉积仓室、IN层混合沉积仓室和N层沉积仓室中射频电源的频率为13.56MHz，气压为100Pa，带有保温板的上述各沉积仓室使电池温度稳定在180-190℃，通过对沉积时间进行控制，使P层厚度为15-25nm，PI混合层厚度为8-10nm，I层厚度为300-350nm，IN混合层厚度为5-7nm，N层厚度为30-50nm，形成稳定的结构。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法，其特征在于：所述的非晶硅薄膜沉积设备主体下面的真空系统通过真空管道连接到设备主体上的各个仓室，控制设备主体上各个仓室的真空值，其中相对独立的所有仓室的真空度均为10-4。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池生产中非晶硅薄膜的沉积方法，其特征在于：所述的I层沉积仓室中设置有六个相对独立的仓室，N层沉积仓室中设置有二个相对独立的仓室。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4920917A (en) * 1987-03-18 1990-05-01 Teijin Limited Reactor for depositing a layer on a moving substrate
CN1175095A (zh) * 1996-08-28 1998-03-04 佳能株式会社 光电器件
CN2773098Y (zh) * 2005-03-22 2006-04-19 无锡康力电子有限公司 磁控溅射镀膜用真空腔室

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920917A (en) * 1987-03-18 1990-05-01 Teijin Limited Reactor for depositing a layer on a moving substrate
CN1175095A (zh) * 1996-08-28 1998-03-04 佳能株式会社 光电器件
CN2773098Y (zh) * 2005-03-22 2006-04-19 无锡康力电子有限公司 磁控溅射镀膜用真空腔室

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