CN106756874B - 一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置及方法，包括石墨框和设置在石墨框上的若干个支撑钩，支撑钩包括本体和钩体，钩体的自由端形成钩点，所述的钩点不低于石墨框的下表面，且不高于下表面1mm，且所有支撑钩的钩点在同一水平面上；进行双面镀膜时，将双面太阳能电池工艺前期处理得到待镀膜的硅片放入该装置的支撑钩上，进入设备进行一面的镀膜，然后将镀好一面的硅片翻转180°，进行另一面的镀膜。与现有技术相比，本发明具有适用范围广、安全可靠、稳定性能好、检修方便、保养次数低、工艺性能好，同时能解决板式镀膜的绕镀产生的边缘色差问题等优点。

Description

一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置及方法

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置及方法。

背景技术

目前，N型双面太阳能电池的镀膜是双面沉积氮化硅减反膜。镀膜方式分为管式镀膜和板式镀膜两种。两种方式各有优缺点。由于载片方式的不同，板式镀膜存在绕镀问题，导致双面电池在制作过程中硅片边缘存在色差。而相对于板式，管式镀膜不存在边缘色差问题。但管式镀膜的问题是在进行第二面镀膜时，对硅片表面的划伤比板式PECVD严重，而且无法解决，无法满足双面电池正背面外观一致性要求。因此相对于管式的表面划伤问题，板式的绕镀问题存在解决的可能，从而实现双面电池正背面外观一致性的要求。

解决板式镀膜的绕镀产生的边缘色差问题，可以通过盖假片的方式。目前常规使用的石墨框采用的钩点基本上钩点长度低于石墨框下表面。因此比较容易导致镀膜时硅烷与氨气通过石墨框下表面与硅片间的缝隙绕镀到另一面。

中国专利CN101877373A公开了一种PECVD镀膜专用硅片承载器，包括承载框架、单面挂钩、双面挂钩和垫板，挂钩固定后，托钩的顶尖与挂钩连接杆底边的距离小于或等于硅片的厚度。此专利中托钩的顶尖位于挂钩连接杆底边的下面，当托钩的顶尖与挂钩连接杆底边的距离小于硅片厚度时，只适用于单面镀膜的硅片，如要双面镀膜，托钩的顶尖的缝隙位置会引起边缘绕镀，将硅片翻转180°镀膜后将引起色差。当托钩的顶尖与挂钩连接杆底边的距离等于硅片厚度时，只适用于常规厚度镀膜的硅片。如要生产薄片，托钩的顶尖的缝隙位置会引起边缘绕镀，将硅片翻转180°镀膜后将引起色差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用范围广、安全可靠、稳定性能好、检修方便、保养次数低、工艺性能好的解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置及方法

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，用于硅片的镀膜，包括石墨框和设置在石墨框上的若干个支撑钩，支撑钩包括本体和钩体，钩体的自由端形成钩点，所述的钩点不低于石墨框的下表面，且不高于下表面1mm，所有支撑钩的钩点在同一水平面上。

所述的钩点与石墨框的下表面齐平。

所述的支撑钩的本体呈U型，顶部两个自由端处向外翻折90°形成凸出部；底部平直，两侧分别连接钩体。

所述的钩点高于本体的底部，钩点到本体底部的距离为4～5mm，且钩点处过渡圆滑。

所述的石墨框的内侧的形状与硅片的形状相匹配，且石墨框内侧面与硅片侧面相对的位置上设置有柔性密封圈。

所述的柔性密封圈包括短切碳纤维绒面或高温胶带。

还包括挡杆，挡杆呈U型，底部平直，顶部的自由端向外弯折90°形成凸出部；支撑钩对称设置在石墨框两条相对的边上，挡杆对称设置在另外两条相对的边上，石墨框的每条边上设置至少两个支撑钩或者挡杆。

所述的石墨框侧面设有凹槽，支撑钩或挡杆套在凹槽上，从两侧挤压凸出部使支撑钩或挡杆箍在石墨框上，石墨框的上下表面与支撑钩或挡杆的接触处设有垫片。

所述的支撑钩、挡杆及垫片均采用不锈钢材质。

一种采用所述的解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置进行镀膜的方法，包括以下步骤：

(1)经过双面太阳能电池工艺前期处理得到待镀膜的硅片；

(2)将待镀膜的硅片放入该装置的支撑钩上，进入板式镀膜设备对硅片的下表面进行镀膜；

(3)将完成一面镀膜的硅片，翻转180°放入该装置的支撑钩上，进入板式镀膜设备进行硅片另一面的镀膜。

双面镀膜的过程中，先镀膜的一面为正面，后镀膜的一面为背面。

本发明通过改进镀膜装置，将支撑钩的钩点设置在不低于石墨框的下表面，且不高于下表面1mm的位置处，从而使得硅片放置在镀膜装置的支撑钩上进行镀膜时，石墨框内侧的形状与硅片相匹配，硅片下表面与石墨框下表面齐平，或完全在石墨框内，从而使得硅片的整个侧面都与石墨框的内侧面相对，使得气体通过缝隙的绕到硅片另一面的路径变长，阻力增大，而且在石墨框的内侧面上设置柔性密封圈，通过硅片的整个侧面与柔性密封圈之间的作用进一步起到密封作用，避免了进行镀膜时，硅烷与氨气通过石墨框下表面与硅片间的缝隙绕镀到另一面，从而解决绕镀产生的边缘色差问题。同时该装置可适应不同厚度的硅片的双面镀膜，特别是薄片，不需要改变该装置，即可进行双面镀膜，而不会产生常规设备在由对普通厚度的硅片镀膜转为对薄片镀膜时缝隙变大的问题，能够实现不同厚度的硅片共线镀膜，从而能够大大节省设备成本。硅片不凸出于石墨框下表面，使得挡杆的设计也变得简单，底部不需要向下延伸，即可起到固定硅片侧面的作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)使用范围广：该装置适合生产的大多数太阳能电池。

(2)安全可靠：发明中钩点加高能保证硅片充分与钩点接触，减少硅片掉落的概率。

(3)稳定性能好：部件损坏时仍可很好的固定硅片。

(4)检修方便：当本发明钩点与石墨框下表面平行时，钩点异常是可以及时发现。

(5)保养次数低：当本发明钩点与石墨框下表面平行时，镀膜时氮化硅不会沉积至钩点表面，钩点保养频次低。

(6)工艺性能好：由于石墨框钩点处接触点小，增加了由硅片制成的太阳能板接触太阳能光的面积。

(7)可靠性能好：本发明的钩点处过渡圆滑，比通常钩点表面要钝，生产过程中碎片率少。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的支撑钩与石墨框相对位置示意图；

图3为本发明的挡杆的局部与石墨框相对位置示意图；

图4为本发明的支撑钩及挡杆在石墨框上的安装位置示意图。

图中，1为石墨框，11为石墨框下表面，12为石墨框上表面，2为支撑钩，21为支撑钩本体，22为钩体，23为钩点，24为支撑钩凸出部，3为挡杆，31为挡杆本体，32为挡杆凸出部，4为硅片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，如图1所示，包括石墨框1、设置在石墨框1上的若干个支撑钩2和挡杆3以及垫片。其中支撑钩包括支撑钩本体21和钩体22，如图2所示，支撑钩本体21呈U型，顶部两个自由端处向外翻折90°形成支撑钩凸出部24，底部平直，两侧分别连接钩体22，钩体22的自由端形成钩点23，钩点23到支撑钩本体21底部的距离为4.5mm，钩点23处过渡圆滑，支撑钩2的钩体22的底部倒有合适的圆角，使得钩点与支撑钩本体21的距离合适，不至于使钩体23太靠近硅片4的边缘或者使钩点23太靠近硅片4的栅线；挡杆3呈U型，如图3所示，底部平直，顶部的自由端向外弯折90°形成挡杆凸出部32；支撑钩2对称设置在石墨框1两条相对的边上，且钩点23在石墨框下表面11的上方0.5mm处，且所有钩点23在同一水平面上，如图4所示。挡杆3对称设置在石墨框1另外两条相对的边上，石墨框1的每条边上设置两个支撑钩2或者挡杆3，且每条边上的支撑钩2或挡杆3间隔一定距离，支撑钩2或挡杆3通过设置在石墨框1侧面的凹槽套在石墨框1上，从两侧挤压各自的凸出部使支撑钩2或挡杆3箍在石墨框1上，此时，支撑钩2或挡杆3的两个自由端的凸出部的上表面向内翻折90°从而相互接触，而且在支撑钩2或挡杆3与石墨框1的下表面11或上表面12接触的地方设有垫片，避免损坏石墨框1，支撑钩2、挡杆3及垫片均采用不锈钢材质。

上述石墨框1为石墨框阵列中的一个框，相邻的两个石墨框共用一条边，支撑钩2两侧的钩体分别用于承载相邻的石墨框中的硅片，挡杆3的的两个侧边分别用于相邻的石墨框1中的硅片的侧面的固定。

采用所述的解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置进行镀膜的方法，包括以下步骤：

(1)经过双面太阳能电池工艺前期处理得到待镀膜的硅片；

(2)将待镀膜的硅片放入该装置的支撑钩上，进入板式镀膜设备对硅片的下表面进行镀膜；

(3)将完成一面镀膜的硅片，翻转180°放入该装置的支撑钩上，进入板式镀膜设备进行硅片另一面的镀膜。

其中先镀膜的一面为正面，后镀膜的一面为背面。通过采用该装置进行双面镀膜，避免了进行镀膜时硅烷与氨气通过石墨框下表面与硅片间的缝隙绕镀到另一面，从而解决绕镀产生的边缘色差问题。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例中钩点23与石墨框下表面11齐平。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例中钩点23设置在石墨框下表面11上方1mm处。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上，在石墨框内侧面与硅片侧面相对应的位置处设有短切碳纤维绒面，该绒面与硅片的侧面接触，进一步降低了硅烷与氨气通过石墨框下表面与硅片间的缝隙绕镀到另一面的可能。

实施例5

本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于本实施例中石墨框内侧面与硅片侧面相对应的位置处设有高温胶带，该胶带与硅片的侧面接触。

Claims (10)

1.一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，用于硅片的镀膜，包括石墨框和设置在石墨框上的若干个支撑钩，支撑钩包括本体和钩体，钩体的自由端形成钩点，其特征在于，所述的钩点不低于石墨框的下表面，且不高于下表面1mm，所有支撑钩的钩点在同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，所述的钩点与石墨框的下表面齐平。

3.根据权利要求1所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，所述的支撑钩的本体呈U型，顶部两个自由端处向外翻折90°形成凸出部；底部平直，两侧分别连接钩体。

4.根据权利要求3所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，所述的钩点高于本体的底部，钩点到本体底部的距离为4～5mm，且钩点处过渡圆滑。

5.根据权利要求1所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，所述的石墨框的内侧的形状与硅片的形状相匹配，且石墨框内侧面与硅片侧面相对的位置上设置有柔性密封圈。

6.根据权利要求5所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，所述的柔性密封圈包括短切碳纤维绒面或高温胶带。

7.根据权利要求1或3所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，还包括挡杆，挡杆呈U型，底部平直，顶部的自由端向外弯折90°形成凸出部；支撑钩对称设置在石墨框两条相对的边上，挡杆对称设置在另外两条相对的边上，石墨框的每条边上设置至少两个支撑钩或者挡杆。

8.根据权利要求7所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，所述的石墨框侧面设有凹槽，支撑钩或挡杆套在凹槽上，从两侧挤压凸出部使支撑钩或挡杆箍在石墨框上，石墨框的上下表面与支撑钩或挡杆的接触处设有垫片。

9.根据权利要求8所述的一种解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置，其特征在于，所述的支撑钩、挡杆及垫片均采用不锈钢材质。

10.一种采用如权利要求1～9任一所述的解决双面太阳能电池氮化硅镀膜绕镀的装置进行镀膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)经过双面太阳能电池工艺前期处理得到待镀膜的硅片；

(2)将待镀膜的硅片放入该装置的支撑钩上，进入板式镀膜设备对硅片的下表面进行镀膜；

(3)将完成一面镀膜的硅片，翻转180°放入该装置的支撑钩上，进入板式镀膜设备进行硅片另一面的镀膜。