CN102683250A - 晶体硅太阳能电池镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池的镀膜设备，具体涉及一种晶体硅太阳能电池镀膜设备，包括反应腔室和硅片载板，硅片载板位于反应腔室中部，另外还包括反应腔室上方的上进气孔，下方的下进气孔，反应腔室两侧的排气孔，硅片载板上方的上等离子源及硅片载板下方的下等离子源，与排气孔外接的真空泵和均匀分布于反应腔室上下内表面的加热装置，该设备可以同时进行正面减反射膜及背面钝化膜的制备，使得设备及工艺流程简化，适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的镀膜设备，具体涉及一种晶体硅太阳能电池镀膜设备。
背景技术
在各种硅太阳电池中，晶体硅电池一直占据着最重要的地位 近年来，在晶体硅太阳电池提高效率方面取得了巨大成就和进展，进一步提高了它在未来光伏应用中的优势地位。背面钝化技术是晶体硅太阳能电池提高效率的有效手段之一，通过背面钝化，有效的提高了太阳电池的开路电压和短路电流，从而提高了太阳电池的转换效率。
目前背面钝化主要是在背面镀制钝化膜，此钝化膜可以选择二氧化硅，三氧化二铝，氮化硅，还可以选择叠层钝化膜，如二氧化硅与氮化硅叠层膜，三氧化二铝与氮化硅叠层膜等。目前背面钝化在提高效率的同时增加了背面钝化设备，大大增加了晶硅电池的制作成本。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题而提出的一种晶体硅太阳能电池镀膜设备，他可以同时完成太阳能电池正面减反射膜与背面钝化膜的制备，大大降低了设备制作成本，简化了工艺步骤，适用于产业化生产。
本发明的一种晶体硅太阳能电池镀膜设备，包括反应腔室和硅片载板，硅片载板位于反应腔室中部，另外还包括反应腔室上方的上进气孔，下方的下进气孔，反应腔室两侧的排气孔，硅片载板上方的上等离子源及硅片载板下方的下等离子源，与排气孔外接的真空泵和均匀分布于反应腔室上下内表面的加热装置。
硅片载板为石墨板，石墨板均匀镂空，镂空形状与硅片形状一致，镂空大小略小于硅片，镂空上方承载硅片，用此载板可以对硅片上表面进行减反射膜制备，对硅片下表面进行钝化膜制备。
硅片载板为石墨板，石墨板均匀镂空，镂空形状与硅片形状一致，镂空大小略大于硅片，在硅片载板下边缘设置挂钩，硅片水平置于挂钩上，用此载板可以对硅片下表面进行减反射膜制备，对硅片上表面进行钝化膜制备。
上等离子源位于硅片载板上方，下等离子源位于硅片载板下方，上下等离子源均可单独控制，可根据工艺情况分别调整其工艺参数。
上进气孔位于硅片载板以及上等离子源上方，下进气孔位于硅片载板以及下等离子源下方，上下进气孔可单独控制，可以通入不同的气体及气体流量。
排气孔位于反应腔室侧面，与硅片载板处于同一水平面，硅片载板上方和下方反应产生的气体均从排气孔排出，排气孔外接真空泵，以保证反应腔室一定的真空度。
该晶体硅太阳能电池镀膜设备对硅片上表面镀膜的反应流程为：镀膜工艺进行时，加热装置将反应腔室温度加热至所需温度，反应气体通过上进气孔进入反应腔室，上等离子源对反应气体进行解离，解离状态下气体将发生反应，镀制在硅片上表面，真空泵将反应废气通过排气孔抽走，并保证反应腔室的真空度。
该晶体硅太阳能电池镀膜设备对硅片下表面镀膜的反应流程为：镀膜工艺进行时，加热装置将腔体温度加热至所需温度，反应气体通过下进气孔进入反应腔室，下等离子源对反应气体进行解离，解离状态下气体将发生反应，镀制在硅片下表面，真空泵将反应废气通过排气孔抽走，并保证反应腔室的真空度。
本发明的一种晶体硅太阳能电池镀膜设备有益效果是：该设备包括反应腔室和硅片载板，硅片载板位于反应腔室中部，另外还包括反应腔室上方的上进气孔，下方的下进气孔，反应腔室两侧的排气孔，硅片载板上方的上等离子源及硅片载板下方的下等离子源，与排气孔外接的真空泵和均匀分布于反应腔室上下内表面的加热装置。
硅片载板有两种设计方式，都可以对硅片上表面进行减反射膜制备，对硅片下表面进行钝化膜制备。
上进气孔位于硅片载板以及上等离子源上方，下进气孔位于硅片载板以及下等离子源下方，上、下进气孔，上、下等离子源均可单独控制，根据工艺情况分别调整其工艺参数，通入不同的气体及气体流量。
排气孔位于反应腔室侧面，与硅片载板处于同一水平面，硅片载板上方和下方反应产生的气体均从排气孔排出，排气孔外接真空泵，以保证反应腔室一定的真空度。
使用该晶体硅太阳能电池镀膜设备可以同时对硅片进行减反射膜及钝化膜的制备，降低设备成本，提高设备利用率，减少工艺步骤，降低生产过程中造成的碎片等不良，适合工业化生产。
附图说明：
图1所示为本发明实施例1的设备垂直剖面图；
图2所示为实施例1的硅片载板设计；
图3所示为本发明实施例2的设备垂直剖面图；
图4所示为实施例2的硅片载板设计。
图中，1.上进气孔，2.下进气孔，3.排气孔，4.加热装置， 5.上等离子源，6.硅片载板，7.下等离子源，8.反应腔室，9.硅片，10.挂钩，11.真空泵。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合附图和实例来说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例1
如说明书附图图1、图2所示本发明的一种晶体硅太阳能电池镀膜设备，包括反应腔室8和硅片载板6，硅片载板6位于反应腔室8中部，另外还包括反应腔室8上方的上进气孔1，下方的下进气孔2，反应腔室8两侧的排气孔3，硅片载板6上方的上等离子源5及硅片载板6下方的下等离子源7，与排气孔3外接的真空泵11和均匀分布在反应腔室8上下内表面的加热装置4。
硅片载板6为石墨板，石墨板均匀镂空，镂空形状与硅片9形状一致，镂空大小略小于硅片9，镂空上方承载硅片9，用此载板可以对硅片9上表面进行减反射膜制备，对硅片9下表面进行钝化膜制备。
上等离子源5位于硅片载板6上方，下等离子源7位于硅片载板6下方，上下等离子源均可单独控制，可根据工艺情况分别调整其工艺参数。上进气孔1位于硅片载板6和上等离子源5上方，下进气孔2位于硅片载板6和下等离子源7下方，上下进气孔可单独控制，可以通入不同的气体及气体流量。
排气孔3位于反应腔室8侧面，与硅片载板6处于同一水平面，硅片载板6上方和下方反应产生的气体均从排气孔3排出，排气孔3外接真空泵11，以保证反应腔室8一定的真空度。
该晶体硅太阳能电池镀膜设备对硅片9上表面镀膜的反应流程为：镀膜工艺进行时，加热装置4将反应腔室8温度加热至所需温度，反应气体通过上进气孔1进入反应腔室，上等离子源5对反应气体进行解离，解离状态下气体将发生反应，镀制在硅片9上表面，真空泵11将反应废气通过排气孔3抽走，并保证反应腔室8的真空度。
该晶体硅太阳能电池镀膜设备对硅片9下表面镀膜的反应流程为：镀膜工艺进行时，加热装置4将腔体温度加热至所需温度，反应气体通过下进气孔2进入反应腔室8，下等离子源7对反应气体进行解离，解离状态下气体将发生反应，镀制在硅片9下表面，真空泵11将反应废气通过排气孔3抽走，并保证反应腔室8的真空度。
使用此晶体硅太阳能电池镀膜设备对硅片9进行上下表面镀膜，上进气孔1通入气体硅烷和氨气，下进气孔2通入三甲基铝TMA、Ar 与N2O，加热装置4将反应腔室8温度加热至390摄氏度，可以完成硅片9上表面镀制氮化硅，下表面镀制三氧化二铝的工艺流程。
实施例2
如说明书附图图3、图4所示本发明的一种晶体硅太阳能电池镀膜设备，包括反应腔室8和硅片载板6，硅片载板6位于反应腔室8中部，另外还包括反应腔室8上方的上进气孔1，下方的下进气孔2，反应腔室8两侧的排气孔3，硅片载板6上方的上等离子源5及硅片载板6下方的下等离子源7，与排气孔3外接的真空泵11和均匀分布在反应腔室8上下内表面的加热装置4。
硅片载板6为石墨板，石墨板均匀镂空，镂空形状与硅片9形状一致，镂空大小略大于硅片9，在硅片载板6下边缘设置挂钩10，硅片9水平置于挂钩10上，用此载板可以对硅片9下表面进行减反射膜制备，对硅片9上表面进行钝化膜制备。
上等离子源5位于硅片载板6上方，下等离子源7位于硅片载板6下方，上下等离子源均可单独控制，可根据工艺情况分别调整其工艺参数。上进气孔1位于硅片载板6和上等离子源5上方，下进气孔2位于硅片载板6和下等离子源7下方，上下进气孔可单独控制，可以通入不同的气体及气体流量。
排气孔3位于反应腔室8侧面，与硅片载板6处于同一水平面，硅片载板6上方和下方反应产生的气体均从排气孔3排出，排气孔3外接真空泵11，以保证反应腔室8一定的真空度。
该晶体硅太阳能电池镀膜设备对硅片9上表面镀膜的反应流程为：镀膜工艺进行时，加热装置4将反应腔室8温度加热至所需温度，反应气体通过上进气孔1进入反应腔室，上等离子源5对反应气体进行解离，解离状态下气体将发生反应，镀制在硅片9上表面，真空泵11将反应废气通过排气孔3抽走，并保证反应腔室8的真空度。
该晶体硅太阳能电池镀膜设备对硅片9下表面镀膜的反应流程为：镀膜工艺进行时，加热装置4将腔体温度加热至所需温度，反应气体通过下进气孔2进入反应腔室8，下等离子源7对反应气体进行解离，解离状态下气体将发生反应，镀制在硅片9下表面，真空泵11将反应废气通过排气孔3抽走，并保证反应腔室8的真空度。
使用此镀膜设备对硅片9进行上下表面镀膜，下进气孔1通入气体硅烷和氨气，上进气孔2通入三甲基铝TMA、Ar 与N2O，加热装置4将反应腔室8温度加热至390摄氏度，可以完成硅片9下表面镀减反射膜—氮化硅，上表面镀钝化膜--三氧化二铝。
Claims (6)
1.一种晶体硅太阳能电池镀膜设备，包括反应腔室和硅片载板，其特征在于，硅片载板位于反应腔室中部，另外还包括反应腔室上方的上进气孔，下方的下进气孔，反应腔室两侧的排气孔，硅片载板上方的上等离子源及硅片载板下方的下等离子源，与排气孔外接的真空泵和均匀分布于反应腔室上下内表面的加热装置。
2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池镀膜设备，其特征在于：硅片载板为石墨板，石墨板均匀镂空，镂空形状与硅片形状一致，镂空大小略小于硅片，镂空上方承载硅片。
3.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池镀膜设备，其特征在于：硅片载板为石墨板，石墨板均匀镂空，镂空形状与硅片形状一致，镂空大小略大于硅片，在硅片载板下边缘设置挂钩，硅片水平置于挂钩上。
4.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池镀膜设备，其特征在于：上等离子源位于硅片载板上方，下等离子源位于硅片载板下方。
5.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池镀膜设备，其特征在于：上进气孔位于硅片载板以及上等离子源上方，下进气孔位于硅片载板以及下等离子源下方。
6.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池镀膜设备，其特征在于：排气孔位于反应腔室侧面，与硅片载板处于同一水平面，排气孔外接真空泵。
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