CN107316918B - 适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺。它解决了现有制备工艺比较复杂，耗电量大，制备的成本比较高，并且单层氮化硅减反射膜硅太阳能电池的反射率还是很高，返工率也较高等技术问题。本适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，包括如下步骤：a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀；b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗；c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积；d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积；e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积；f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下。本发明具有产品性能高的优点。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺。
背景技术
太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的半永久性物理电池，随着化石能源的极度消耗，产生的能源枯竭以及日益严重的温室效应，人类对新型清洁能源的需求变得越来越迫切。在气候条件变化和自然能源短缺的情况下，光伏发电越来越受到各个国家的重视，在现阶段，无论是电池的理论研究还是实验研发的电池性能，都取得了很大的进展，电池性能提高到了难以想象的水平。实验室中的单晶硅和多晶硅的转换效率分别达到了25％和20.5％，远远超过了过去认为的20％，在不产生新的污染的同时，成本的降低使太阳能电池得到了更为广泛的应用，目前已经达到了大规模的产业化水平。随着市场行情的变化和美欧一些国家的高标准高要求，使得近期整个光伏行业对这一领域正在进行着深入的研究和探讨，为了满足市场日益严峻的高标准高质量要求，全球光伏行业正在进行着物美价廉的质量军备竞赛，这就对光伏技术提出了更高的要求和创新的思路。
经检索，如中国专利文献公开了一种晶体硅太阳能电池片减反射膜制备工艺【申请号：201110241595.6；公开号：CN102306680B】。这种晶体硅太阳能电池片减反射膜制备工艺，包括化学清洗及表面织构、扩散、周边刻蚀、沉积减反射膜、丝网印刷电极和烧结几个步骤，其特征是：所述沉积减反射膜步骤具有三步工序，1、表面氢钝化，工艺时间为180秒；2、制作附氮膜：同时通入氨气硅烷，所述制作附氮膜时硅烷氨气比为1：10，形成25-28纳米附氮的氮化硅薄膜，工艺时间为400秒；3、制作附硅膜：同时通入氨气硅烷，所述通入氨气硅烷时，硅烷氨气比为1：5，形成55-58纳米附硅的氮化硅膜，工艺时间为500秒；PECVD采用管式，射频发生器采用脉冲方式，频率为40KHz，温度为400-460℃，压强为160Pa-200Pa。
该专利中公开的制备工艺虽然可实现减反射膜的制作，但是，该制备工艺比较复杂，耗电量大，制备的成本比较高，并且单层氮化硅减反射膜硅太阳能电池的反射率还是很高，返工率也较高，因此，设计出一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，该镀膜工艺具有产品性能高的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀，通过臭氧发生装置在晶体硅片表面生成一层1-2nm的SiO2氧化膜；
b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗，通过NH3电离的H+轰击硅片对其表面进行清洗；
c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积，得到第一层折射率为2.35-2.50的高折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.0-4.5slm，硅烷流量1050-1150sccm，压强1650-1750mTor，射频功率6500-7500wart，占空比50：500ms，镀膜时间100-120s；
d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第二层折射率为2.08-2.13的中折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.5-5.0slm，硅烷流量950-1050sccm，压强1650-1750mTor，射频功率7000-8000wart，占空比50：500ms，镀膜时间150-180s；
e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第三层折射率为1.98-2.03的低折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量5.0-6.0slm，硅烷流量750-850sccm，压强1650-1750mTor，射频功率8000-9000wart，占空比50：500ms，镀膜时间280-330s；
f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下。
采用以上工艺，通过管式PECVD沉积高中低折射率组成的三层二氧化硅减反射膜，较常规折射率在2.02—2.08的低折射率减反射膜而言，在既能满足电池的转换效率不受影响的同时又能达到组件抗PID的效果以及保证了电池片的可靠性，更可以使得镀膜颜色变得更加均匀，有效的减少和降低了返工率；还可以在不影响电池性能及组件制作工艺和系统架构工艺的情况下，有效的改善光伏系统的衰减趋势，延长组件的寿命；与传统高折射率减反射膜工艺相比，成品转换率提升0.05％以上，成品开路电压提升0.5mV，短路电流提升15mA左右；即使是在双85(温度85度，相对湿度85％)测试条件下进行抗PID测试，其组件衰减功率也得到了大幅度的下降，仅为0.7％—0.9％，延长了组件的使用寿命，产品性能高。
所述步骤b和f中的装卸片系统包括机架，机架中部设置有安装板，安装板与一能带动其上下移动的升降机构相连，安装板上固定有能使石墨舟倾斜放置的放置板，机架上部依次设置有供料装置和取放装置。
装卸片系统的工作原理如下：将石墨舟倾斜放在放置板上，通过升降机构带动安装板上下移动，安装板带动放置板上下移动，放置板带动石墨舟上下移动，使其位于所需位置，通过供料装置提供硅片，通过取放装置将硅片装入石墨舟中，操作方便。
所述升降机构包括支架、导轨、滑块、齿条、齿轮和伺服电机，支架固定在机架中部，导轨竖直固定在支架上，滑块设置在导轨上，滑块上螺纹连接有螺杆，螺杆一端能与导轨相抵靠，螺杆另一端和手轮相连，齿条竖直固定在支架上，伺服电机固定在滑块上，伺服电机的输出轴水平设置，齿轮固定在伺服电机的输出轴端部，且齿轮与齿条相啮合，安装板固定在滑块上；导轨上还具有刻度线。
当需要调节放置板的位置时，控制伺服电机的输出轴转动，伺服电机的输出轴带动齿轮转动，齿轮与齿条逐渐啮合使滑块沿着导轨上下移动，滑块带动安装板上下移动，安装板带动放置板上下移动，使其移动到所需位置，转动螺杆将滑块固定在导轨上，从而可调节放置板的位置。
所述供料装置包括安装架、转动轴和转盘，安装架固定在机架上部，转动轴水平设置在安装架上，转动轴一端与一能带动其转动的动力机构相连，转动轴另一端和转盘相连，转盘上固定有若干定位板，定位板上通过可拆卸结构设置有用于储存硅片的储料件，储料件包括基板、左侧板和右侧板，左侧板固定在基板上，右侧板通过连杆固定在左侧板上，左侧板与右侧板之间水平设置有若干转轴，转轴一端和左侧板上部相连，转轴另一端和右侧板上部相连，转轴中部和分隔片上部相连，分隔片下部为活动端，相邻两活动端之间通过弹性的连接条相连，相邻两分隔片之间形成用于储存硅片的储存部；基板上设置有能使活动端展开的驱动结构，驱动结构包括第一气囊、第二气囊、输气管和第一气泵，第一气囊固定在分隔片上端，且分隔片上端的两侧均分布有第一气囊，第二气囊固定在分隔片下端，且分隔片下端的两侧均分布有第二气囊，第一气囊的容积小于第二气囊的容积，第一气囊和第二气囊均能与硅片相接触，输气管一端和第一气囊相连通，输气管另一端和第二气囊相连通，输气管中部通过连管和第一气泵相连通；基板上还设有限位结构，限位结构包括安装块、驱动电机、连接绳、弹簧和限位板，安装块固定在基板下部，弹簧一端和安装块相连，弹簧另一端和限位板相连，且限位板能与最外侧的分隔片相抵靠，驱动电机固定在安装块上，驱动电机的输出轴水平设置，连接绳一端和驱动电机的输出轴端部相连，连接绳另一端和限位板相连。
当需要提供硅片时，将储料件通过可拆卸结构固定在定位板上，开启第一气泵，通过输气管将空气输送到第一气囊和第二气囊中，通过第一气囊和第二气囊的变形驱动活动端展开，使分隔片展开形成弧形，且第一气囊和第二气囊将硅片夹住，通过动力机构带动转动轴转动，转动轴带动转盘转动，转盘带动定位板转动，定位板带动储料件转动到所需位置，将硅片从储料件中的储存部取出，由于对分隔片进行了展开，可方便将硅片取出，同时，也方便对硅片进行检查。
当分隔片收拢时，通过弹簧的弹力使限位板和最外侧的分隔片将抵靠；当分隔片展开时，控制驱动电机的输出轴转动，驱动电机的输出轴使连接绳变短，连接绳使限位板失效。
所述安装架上还设置推送机构，推送机构包括推杆电机和推块，推杆电机固定在安装架上，推杆电机的推杆倾斜向下，推块固定在推杆电机的推杆端部，推块能伸入到储存部中。
当需要将储料部中的硅片推送出时，控制推杆电机的推杆上下移动，推杆电机的推杆带动推块上下移动，推块将储存部中的硅片推送出。
所述动力机构包括步进电机、主动轮、从动轮和皮带，步进电机固定在安装架上，步进电机的输出轴水平设置，主动轮固定在步进电机的输出轴端部，从动轮固定在转动轴一端，皮带套设在主动轮与从动轮之间。
当需要使转动轴转动时，控制步进电机的输出轴转动，步进电机的输出轴带动主动轮转动，主动轮通过皮带带动从动轮转动，从动轮带动转动轴转动，从而可使转动轴转动。
作为另一种情况，所述动力机构包括步进电机和减速器，步进电机固定在安装架上，步进电机的输出轴水平设置，步进电机的输出轴和减速器的输入端相连，减速器的输出端和转动轴一端相连。
当需要使转动轴转动时，控制步进电机的输出轴转动，步进电机的输出轴带动减速器的输入端转动，减速器的输出端带动转动轴转动，从而可使转动轴转动。
所述可拆卸结构包括铁片和电磁铁，定位板上开设有定位槽，铁片设置在定位槽内，电磁铁固定在基板上，且电磁铁能与铁片相接触。
采用以上结构，将基板放入定位槽中，通过电磁铁和铁片相接触，从而将基板固定在定位板上。
所述取放装置包括取放吸盘、第二气泵、电磁阀和开关，取放吸盘通过弹性的绳子连接在机架上部，第二气泵固定在机架上部，第二气泵通过连接管和取放吸盘相连通，电磁阀设置在连接管上，取放吸盘上还固定有操作杆，开关固定在操作杆上，开关通过线路与电磁阀相连。
当需要对硅片进行取放时，通过操作杆带动取放吸盘上下移动，取放吸盘将储存部中的硅片取下，并将硅片放入到石墨舟中，取放方便。
所述机架下部还固定有底板，底板上设置有能对石墨舟进行冷却的冷却装置，冷却装置包括冷却箱、输送带和风机，冷却箱通过连接架固定在底座上，冷却箱一端具有输入口，冷却箱另一端具有输出口，冷却箱上部和排气管一端相连通，排气管另一端能与外界相连通，输送带设置在连接架上，且输送带从输入口穿入并从输出口穿出，风机通过连接杆固定在冷却箱内，风机位于输送带下方，风机的出风口朝上。
当需要对石墨舟进行冷却时，通过输送带将石墨舟输送到冷却箱中，通过风机对石墨舟进行冷却，产生的热量从排气管排到外界，冷却效果好。
所述底板上还设置有辅助机构，辅助机构包括空压机、推送板和进气管，冷却箱下端开设有导流口，推送板通过弹性的连接片将导流口封闭住，且推送板与一能带动其上下移动的升降结构相连，空压机固定在底板上，进气管一端和空压机相连通，进气管另一端伸入到冷却箱内，且进气管另一端朝向推送板；升降结构包括第一气缸和真空吸盘，第一气缸竖直固定在底座上，第一气缸的活塞杆竖直向上，真空吸盘固定在第一气缸的活塞杆端部，且真空吸盘能与推送块相接触；冷却箱上部还固定有第二气缸，第二气缸的活塞杆竖直向下，第二气缸的活塞杆端部伸入到冷却箱内和升降板相连，升降板上开设有若干通气孔，升降板下端竖直设置有若干导热杆，导热杆位于输送带上方，且导热杆能与输送带相抵靠。
采用以上结构，控制第二气缸的活塞杆向下移动，第二气缸的活塞杆带动升降板向下移动，升降板带动导热杆向下移动，导热杆和石墨舟接触，对其进行导热；通过真空吸盘将推送板吸住，控制第一气缸的活塞杆向下移动，第一气缸的活塞杆带动推送板向下移动，通过空压机将外界空气从进气管输送到导流口处，控制真空吸盘和推送板脱离，在连接片的弹力作用下，推送板将空气快速向上推送，重复上述步骤，可使冷却箱中的热量快速排出，辅助效果好。
作为另一种情况，所述底板上还设置有辅助机构，辅助机构包括输气泵、封闭板和进气管，进气管一端和冷却箱下部相连通，进气管另一端和输气泵相连通，封闭板设置在冷却箱内，封闭板上开设有通气槽，封闭板上还设置有能将通气槽封闭住的密封弹片，密封弹片一端和封闭板相连，密封弹片另一端与一能带动其来回移动的第一气缸相连，封闭板还与一能带动其上下升降的第二气缸相连。
采用以上结构，通过第一气缸的活塞杆带动密封弹片另一端移动，使密封弹片将通气槽封闭住，通过第二气缸带动封闭板向上移动，将冷却箱内的热量向上排出，重复上述步骤，可使冷却箱中的热量快速排出，辅助效果好；封闭板复位时，封闭板的通气槽为打开状态。
与现有技术相比，本适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺具有该优点：本发明中通过管式PECVD沉积高中低折射率组成的三层二氧化硅减反射膜，较常规折射率在2.02—2.08的低折射率减反射膜而言，在既能满足电池的转换效率不受影响的同时又能达到组件抗PID的效果以及保证了电池片的可靠性，更可以使得镀膜颜色变得更加均匀，有效的减少和降低了返工率；还可以在不影响电池性能及组件制作工艺和系统架构工艺的情况下，有效的改善光伏系统的衰减趋势，延长组件的寿命；与传统高折射率减反射膜工艺相比，成品转换率提升0.05％以上，成品开路电压提升0.5mV，短路电流提升15mA左右；即使是在双85(温度85度，相对湿度85％)测试条件下进行抗PID测试，其组件衰减功率也得到了大幅度的下降，仅为0.7％—0.9％，延长了组件的使用寿命，产品性能高。
附图说明
图1是装卸片系统的立体结构示意图。
图2是装卸片系统中升降机构的平面结构示意图。
图3是装卸片系统中储料件的立体结构示意图。
图4是装卸片系统中储料件的平面结构示意图。
图5是装卸片系统中动力机构的平面结构示意图。
图6是装卸片系统中动力机构另一实施例的平面结构示意图。
图7是装卸片系统中取放装置的平面结构示意图。
图8是装卸片系统中辅助机构的平面结构示意图。
图9是装卸片系统中辅助机构另一实施例的平面结构示意图。
图中，1、机架；2、安装板；3、放置板；4、转动轴；5、安装架；6、定位板；6a、定位槽；7、铁片；8、转盘；9、推杆电机；11、推块；12、排气管；13、输送带；14、连接架；15、底板；16、冷却箱；16a、导流口；17、螺杆；18、手轮；19、滑块；21、导轨；22、齿条；23、伺服电机；24、齿轮；25、支架；26、基板；27、左侧板；28、右侧板；29、转轴；31、限位板；32、弹簧；33、连接绳；34、安装块；35、驱动电机；36、连管；37、第一气泵；38、第一气囊；39、输气管；41、分隔片；42、第二气囊；43、步进电机；44、皮带；45、从动轮；46、主动轮；47、减速器；48、开关；49、操作杆；51、电磁阀；52、连接管；53、第二气泵；54、绳子；55、取放吸盘；56、空压机；57、进气管；58、第二气缸；59、升降板；61、导热杆；62、风机；63、连接片；64、推送板；65、第一气缸；66、真空吸盘；67、输气泵；68、封闭板；68a、通气槽；69、密封弹片。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，包括如下步骤：
a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀，通过臭氧发生装置在晶体硅片表面生成一层1-2nm的SiO2氧化膜；在本实施例中，对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀，通过臭氧发生装置在晶体硅片表面生成一层1.5nm的SiO2氧化膜，可增加其抗钠离子渗透能力,阻止离子和水汽进入电池片内部，对电池片的性能产生破坏；
b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗，通过NH3电离的H+轰击硅片对其表面进行清洗；可去除晶体硅片表面的脏污和手指印，避免氢离子对二氧化硅氧化层的损伤，而使得钠离子在电势差的作用下进入电池片表层并向其表面迁移并富集而形成电离层，降低电池片激发活性，造成电池片功率下降；
c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积，得到第一层折射率为2.35-2.50的高折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.0-4.5slm，硅烷流量1050-1150sccm，压强1650-1750mTor，射频功率6500-7500wart，占空比50：500ms，镀膜时间100-120s；在本实施例中，将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积，得到第一层折射率为2.4的高折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.2slm，硅烷流量1100sccm，压强1700mTor，射频功率7000wart，占空比50：500ms，镀膜时间110s；
d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第二层折射率为2.08-2.13的中折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.5-5.0slm，硅烷流量950-1050sccm，压强1650-1750mTor，射频功率7000-8000wart，占空比50：500ms，镀膜时间150-180s；在本实施例中，将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第二层折射率为2.11的中折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.8slm，硅烷流量1000sccm，压强1700mTor，射频功率7500wart，占空比50：500ms，镀膜时间160s；
e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第三层折射率为1.98-2.03的低折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量5.0-6.0slm，硅烷流量750-850sccm，压强1650-1750mTor，射频功率8000-9000wart，占空比50：500ms，镀膜时间280-330s；在本实施例中，将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第三层折射率为2.01的低折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量5.5slm，硅烷流量800sccm，压强1700mTor，射频功率8500wart，占空比50：500ms，镀膜时间300s；
f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下。
下表为列出了本发明实施例的太阳能电池片与常规太阳能电池片的电性能数据：
下表列出了本发明实施例中的镀膜工艺与常规镀膜工艺的膜厚折射率数据和返工率对比数据：
采用该工艺，通过管式PECVD沉积高中低折射率组成的三层二氧化硅减反射膜，较常规折射率在2.02—2.08的低折射率减反射膜而言，在既能满足电池的转换效率不受影响的同时又能达到组件抗PID的效果以及保证了电池片的可靠性，更可以使得镀膜颜色变得更加均匀，有效的减少和降低了返工率；还可以在不影响电池性能及组件制作工艺和系统架构工艺的情况下，有效的改善光伏系统的衰减趋势，延长组件的寿命；与传统高折射率减反射膜工艺相比，成品转换率提升0.05％以上，成品开路电压提升0.5mV，短路电流提升15mA左右；即使是在双85(温度85度，相对湿度85％)测试条件下进行抗PID测试，其组件衰减功率也得到了大幅度的下降，仅为0.7％—0.9％，延长了组件的使用寿命，产品性能高。
如图1-图9所示，步骤b和f中的装卸片系统包括机架1，机架1中部设置有安装板2，安装板2与一能带动其上下移动的升降机构相连，安装板2上固定有能使石墨舟倾斜放置的放置板3，在本实施例中，安装板2上通过螺栓连接的方式固定有放置板3；机架1上部依次设置有供料装置和取放装置。
升降机构包括支架25、导轨21、滑块19、齿条22、齿轮24和伺服电机23，支架25固定在机架1中部，在本实施例中，支架25通过焊接的方式固定在机架1中部；导轨21竖直固定在支架25上，在本实施例中，导轨21通过螺栓连接的方式固定在支架25上；滑块19设置在导轨21上，滑块19上螺纹连接有螺杆17，螺杆17一端能与导轨21相抵靠，螺杆17另一端和手轮18相连，齿条22竖直固定在支架25上，在本实施例中，齿条22通过螺栓连接的方式固定在支架25上；伺服电机23固定在滑块19上，伺服电机23的输出轴水平设置，齿轮24固定在伺服电机23的输出轴端部，且齿轮24与齿条22相啮合，安装板2固定在滑块19上；导轨21上还具有刻度线。
供料装置包括安装架5、转动轴4和转盘8，安装架5固定在机架1上部，在本实施例中，安装架5通过焊接的方式固定在机架1上部；转动轴4水平设置在安装架5上，转动轴4一端与一能带动其转动的动力机构相连，转动轴4另一端和转盘8相连，转盘8上固定有若干定位板6，在本实施例中，定位板6的数量为三块；定位板6上通过可拆卸结构设置有用于储存硅片的储料件，储料件包括基板26、左侧板27和右侧板28，左侧板27固定在基板26上，右侧板28通过连杆固定在左侧板27上，左侧板27与右侧板28之间水平设置有若干转轴29，在本实施例中，转轴29的数量为十个；转轴29一端和左侧板27上部相连，转轴29另一端和右侧板28上部相连，转轴29中部和分隔片41上部相连，分隔片41下部为活动端，相邻两活动端之间通过弹性的连接条相连，相邻两分隔片41之间形成用于储存硅片的储存部；基板26上设置有能使活动端展开的驱动结构，驱动结构包括第一气囊38、第二气囊42、输气管39和第一气泵37，第一气囊38固定在分隔片41上端，且分隔片41上端的两侧均分布有第一气囊38，第二气囊42固定在分隔片41下端，且分隔片41下端的两侧均分布有第二气囊42，第一气囊38的容积小于第二气囊42的容积，第一气囊38和第二气囊42均能与硅片相接触，输气管39一端和第一气囊38相连通，输气管39另一端和第二气囊42相连通，输气管39中部通过连管36和第一气泵37相连通；基板26上还设有限位结构，限位结构包括安装块34、驱动电机35、连接绳33、弹簧32和限位板31，安装块34固定在基板26下部，在本实施例中，安装块34通过螺栓连接的方式固定在基板26下部；弹簧32一端和安装块34相连，弹簧32另一端和限位板31相连，且限位板31能与最外侧的分隔片41相抵靠，驱动电机35固定在安装块34上，驱动电机35的输出轴水平设置，连接绳33一端和驱动电机35的输出轴端部相连，连接绳33另一端和限位板31相连；采用该结构，当分隔片41收拢时，通过弹簧32的弹力使限位板31和最外侧的分隔片41将抵靠；当分隔片41展开时，控制驱动电机35的输出轴使连接绳33变短，连接绳33使限位板31失效。
安装架5上还设置推送机构，推送机构包括推杆电机9和推块11，推杆电机9固定在安装架5上，在本实施例中，推杆电机9通过螺栓连接的方式固定在安装架5上；推杆电机9的推杆倾斜向下，推块11固定在推杆电机9的推杆端部，推块11能伸入到储存部中。
动力机构包括步进电机43、主动轮46、从动轮45和皮带44，步进电机43固定在安装架5上，步进电机43的输出轴水平设置，主动轮46固定在步进电机43的输出轴端部，从动轮45固定在转动轴4一端，皮带44套设在主动轮46与从动轮45之间。
当然，根据实际情况，也可以采用该种方案，动力机构包括步进电机43和减速器47，步进电机43固定在安装架5上，步进电机43的输出轴水平设置，步进电机43的输出轴和减速器47的输入端相连，减速器47的输出端和转动轴4一端相连；采用该结构，当需要使转动轴4转动时，控制步进电机43的输出轴转动，步进电机43的输出轴带动减速器47的输入端转动，减速器47的输出端带动转动轴4转动，从而可使转动轴4转动。
可拆卸结构包括铁片7和电磁铁，定位板6上开设有定位槽6a，铁片7设置在定位槽6a内，电磁铁固定在基板26上，且电磁铁能与铁片7相接触。
取放装置包括取放吸盘55、第二气泵53、电磁阀51和开关48，取放吸盘55通过弹性的绳子54连接在机架1上部，第二气泵53固定在机架1上部，第二气泵53通过连接管52和取放吸盘55相连通，电磁阀51设置在连接管52上，取放吸盘55上还固定有操作杆49，开关48固定在操作杆49上，开关48通过线路与电磁阀51相连，在本实施例中，开关48与电磁阀51相连的技术为现有。
机架1下部还固定有底板15，底板15上设置有能对石墨舟进行冷却的冷却装置，冷却装置包括冷却箱16、输送带13和风机62，冷却箱16通过连接架14固定在底座上，在本实施例中，连接架14固定在底座上，冷却箱16固定在连接架14上；冷却箱16一端具有输入口，冷却箱16另一端具有输出口，冷却箱16上部和排气管12一端相连通，排气管12另一端能与外界相连通，输送带13设置在连接架14上，且输送带13从输入口穿入并从输出口穿出，风机62通过连接杆固定在冷却箱16内，风机62位于输送带13下方，风机62的出风口朝上。
底板15上还设置有辅助机构，辅助机构包括空压机56、推送板64和进气管57，冷却箱16下端开设有导流口16a，推送板64通过弹性的连接片63将导流口16a封闭住，且推送板64与一能带动其上下移动的升降结构相连，空压机56固定在底板15上，进气管57一端和空压机56相连通，进气管57另一端伸入到冷却箱16内，且进气管57另一端朝向推送板64；升降结构包括第一气缸65和真空吸盘66，第一气缸65竖直固定在底座上，第一气缸65的活塞杆竖直向上，真空吸盘66固定在第一气缸65的活塞杆端部，且真空吸盘66能与推送块相接触；冷却箱16上部还固定有第二气缸58，第二气缸58的活塞杆竖直向下，第二气缸58的活塞杆端部伸入到冷却箱16内和升降板59相连，升降板59上开设有若干通气孔，在本实施例中，通气孔的数量为三十个；升降板59下端竖直设置有若干导热杆61，在本实施例中，导热杆61的数量为五十个；导热杆61位于输送带13上方，且导热杆61能与输送带13相抵靠。
当然，根据实际情况，也可以采用该种方案，底板15上还设置有辅助机构，辅助机构包括输气泵67、封闭板68和进气管57，进气管57一端和冷却箱16下部相连通，进气管57另一端和输气泵67相连通，封闭板68设置在冷却箱16内，封闭板68上开设有通气槽68a，封闭板68上还设置有能将通气槽68a封闭住的密封弹片69，在本实施例中，密封弹片69采用市场上可以买到的现有产品；密封弹片69一端和封闭板68相连，密封弹片69另一端与一能带动其来回移动的第一气缸65相连，在本实施例中，第一气缸65固定在封闭板68上，第一气缸65的活塞杆端部和密封弹片69另一端相连；封闭板68还与一能带动其上下升降的第二气缸58相连，在本实施例中，第二气缸58固定在冷却箱16上部，第二气缸58的活塞杆竖直向下，第二气缸58的活塞杆端部伸入到冷却箱16内和封闭板68相连；采用该结构，通过第一气缸65的活塞杆带动密封弹片69另一端移动，使密封弹片69将通气槽68a封闭住，通过第二气缸58带动封闭板68向上移动，将冷却箱16内的热量向上排出，重复上述步骤，可使冷却箱16中的热量快速排出，辅助效果好；封闭板68复位时，封闭板68的通气槽68a为打开状态。
装卸片系统的工作原理如下：将石墨舟倾斜放在放置板3上，控制伺服电机23的输出轴带动齿轮24转动，齿轮24与齿条22逐渐啮合使滑块19沿着导轨21上下移动，滑块19带动安装板2上下移动，安装板2带动放置板3上下移动，使其移动到所需位置，转动螺杆17将滑块19固定在导轨21上；将基板26放入定位槽6a中，通过电磁铁和铁片7相接触，将基板26固定在定位板6上，开启第一气泵37，通过输气管39将空气输送到第一气囊38和第二气囊42中，第一气囊38和第二气囊42的变形驱动活动端展开，使分隔片41展开形成弧形，且第一气囊38和第二气囊42将硅片夹住，控制步进电机43的输出轴带动主动轮46转动，主动轮46通过皮带44带动从动轮45转动，从动轮45带动转动轴4转动，转动轴4带动转盘8转动，转盘8带动定位板6转动，定位板6带动基板26转动到所需位置，控制推杆电机9的推杆带动推块11上下移动，推块11将储存部中的硅片推送出，通过操作杆49带动取放吸盘55上下移动，取放吸盘55将储存部中的硅片取下，并将硅片放入到石墨舟中；
通过输送带13将石墨舟输送到冷却箱16中，通过风机62对石墨舟进行冷却，产生的热量从排气管12排到外界，控制第二气缸58的活塞杆带动升降板59向下移动，升降板59带动导热杆61向下移动，导热杆61和石墨舟接触，对其进行导热，通过真空吸盘66将推送板64吸住，控制第一气缸65的活塞杆带动推送板64向下移动，通过空压机56将外界空气从进气管57输送到导流口16a处，控制真空吸盘66和推送板64脱离，在连接片63的弹力作用下，推送板64将空气快速向上推送，重复上述步骤，可使冷却箱16中的热量快速排出。
Claims (8)
1.适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀，通过臭氧发生装置在晶体硅片表面生成一层1-2nm的SiO2氧化膜；
b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗，通过NH3电离的H+轰击硅片对其表面进行清洗；
c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积，得到第一层折射率为2.35-2.50的高折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD 参数设置为：氨气流量4.0-4.5slm，硅烷流量1050-1150sccm，压强1650-1750mTor，射频功率6500-7500wart，占空比50：500 ms，镀膜时间100-120s；
d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第二层折射率为2.08-2.13的中折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.5-5.0slm，硅烷流量950-1050sccm，压强1650-1750mTor，射频功率7000-8000wart，占空比50：500 ms，镀膜时间150-180s；
e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第三层折射率为1.98-2.03的低折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量5.0-6.0slm，硅烷流量750-850sccm，压强1650-1750mTor，射频功率8000-9000wart，占空比50：500 ms，镀膜时间280-330s；
f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下；
所述步骤b和f中的装卸片系统包括机架，机架中部设置有安装板，安装板与一能带动其上下移动的升降机构相连，安装板上固定有能使石墨舟倾斜放置的放置板，机架上部依次设置有供料装置和取放装置；所述供料装置包括安装架、转动轴和转盘，安装架固定在机架上部，转动轴水平设置在安装架上，转动轴一端与一能带动其转动的动力机构相连，转动轴另一端和转盘相连，转盘上固定有若干定位板，定位板上通过可拆卸结构设置有用于储存硅片的储料件，储料件包括基板、左侧板和右侧板，左侧板固定在基板上，右侧板通过连杆固定在左侧板上，左侧板与右侧板之间水平设置有若干转轴，转轴一端和左侧板上部相连，转轴另一端和右侧板上部相连，转轴中部和分隔片上部相连，分隔片下部为活动端，相邻两活动端之间通过弹性的连接条相连，相邻两分隔片之间形成用于储存硅片的储存部；基板上设置有能使活动端展开的驱动结构，驱动结构包括第一气囊、第二气囊、输气管和第一气泵，第一气囊固定在分隔片上端，且分隔片上端的两侧均分布有第一气囊，第二气囊固定在分隔片下端，且分隔片下端的两侧均分布有第二气囊，第一气囊的容积小于第二气囊的容积，第一气囊和第二气囊均能与硅片相接触，输气管一端和第一气囊相连通，输气管另一端和第二气囊相连通，输气管中部通过连管和第一气泵相连通；基板上还设有限位结构，限位结构包括安装块、驱动电机、连接绳、弹簧和限位板，安装块固定在基板下部，弹簧一端和安装块相连，弹簧另一端和限位板相连，且限位板能与最外侧的分隔片相抵靠，驱动电机固定在安装块上，驱动电机的输出轴水平设置，连接绳一端和驱动电机的输出轴端部相连，连接绳另一端和限位板相连。
2.根据权利要求1所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述升降机构包括支架、导轨、滑块、齿条、齿轮和伺服电机，支架固定在机架中部，导轨竖直固定在支架上，滑块设置在导轨上，滑块上螺纹连接有螺杆，螺杆一端能与导轨相抵靠，螺杆另一端和手轮相连，齿条竖直固定在支架上，伺服电机固定在滑块上，伺服电机的输出轴水平设置，齿轮固定在伺服电机的输出轴端部，且齿轮与齿条相啮合，安装板固定在滑块上；导轨上还具有刻度线。
3.根据权利要求1所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述安装架上还设置推送机构，推送机构包括推杆电机和推块，推杆电机固定在安装架上，推杆电机的推杆倾斜向下，推块固定在推杆电机的推杆端部，推块能伸入到储存部中。
4.根据权利要求1所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述动力机构包括步进电机、主动轮、从动轮和皮带，步进电机固定在安装架上，步进电机的输出轴水平设置，主动轮固定在步进电机的输出轴端部，从动轮固定在转动轴一端，皮带套设在主动轮与从动轮之间。
5.根据权利要求1所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述可拆卸结构包括铁片和电磁铁，定位板上开设有定位槽，铁片设置在定位槽内，电磁铁固定在基板上，且电磁铁能与铁片相接触。
6.根据权利要求1所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述取放装置包括取放吸盘、第二气泵、电磁阀和开关，取放吸盘通过弹性的绳子连接在机架上部，第二气泵固定在机架上部，第二气泵通过连接管和取放吸盘相连通，电磁阀设置在连接管上，取放吸盘上还固定有操作杆，开关固定在操作杆上，开关通过线路与电磁阀相连。
7.根据权利要求1所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述机架下部还固定有底板，底板上设置有能对石墨舟进行冷却的冷却装置，冷却装置包括冷却箱、输送带和风机，冷却箱通过连接架固定在底座上，冷却箱一端具有输入口，冷却箱另一端具有输出口，冷却箱上部和排气管一端相连通，排气管另一端能与外界相连通，输送带设置在连接架上，且输送带从输入口穿入并从输出口穿出，风机通过连接杆固定在冷却箱内，风机位于输送带下方，风机的出风口朝上。
8.根据权利要求7所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述底板上还设置有辅助机构，辅助机构包括空压机、推送板和进气管，冷却箱下端开设有导流口，推送板通过弹性的连接片将导流口封闭住，且推送板与一能带动其上下移动的升降结构相连，空压机固定在底板上，进气管一端和空压机相连通，进气管另一端伸入到冷却箱内，且进气管另一端朝向推送板；升降结构包括第一气缸和真空吸盘，第一气缸竖直固定在底座上，第一气缸的活塞杆竖直向上，真空吸盘固定在第一气缸的活塞杆端部，且真空吸盘能与推送块相接触；冷却箱上部还固定有第二气缸，第二气缸的活塞杆竖直向下，第二气缸的活塞杆端部伸入到冷却箱内和升降板相连，升降板上开设有若干通气孔，升降板下端竖直设置有若干导热杆，导热杆位于输送带上方，且导热杆能与输送带相抵靠。
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