CN109786312A - 一种太阳能电池载板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池载板，所述载板为一片载板基体单元的独立单位结构或多片重复的载板基体单元排列组合的整体结构，所述载板基体单元包括载板支撑框、用于支撑硅片四周边缘的第一阶梯凹槽和设于第一阶梯凹槽内的第二阶梯凹槽，所述第二阶梯凹槽内分布有与硅片中间部分点接触的若干支撑点。本发明通过与硅片中间部分点接触的若干支撑点与硅片接触，减少接触面积，有利降低硅片与载板间的摩擦，减少膜层损伤，有效降低载板对硅片热影响，方便硅片温度调整变化，提高硅片的升温速率，与硅片充分接触，使得硅片在工艺过程中，具有良好接地，排除工艺过程中的杂散电子对薄膜沉积的影响，提高硅片上的成膜质量和均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种太阳能电池载板。
背景技术
载板承载着硅片进入腔室进行非晶硅薄膜沉积，硅片在腔室内快速升温，使得硅片在短时间内达到工艺所需温度，是决定镀膜沉积效率的先决条件。而硅片内各个点的温度、膜层厚度以及膜层质量的均匀性是决定电池片性能高低的关键因素。
硅片的升温速率和镀膜均匀性与载板密切相关，传统的载板结构有全实心结构和全镂空结构，全实心结构一般为硅片与载板全面积接触如图一所示，达到硅片与载板同步加热，因硅片热容远小于载板的热容，硅片的温度完全受控于载板，欲把硅片温度加热到工艺温度，必须先把载板的温度加热到工艺温度，严重降低了系统的升温效率，且全面积接触容易造成硅片的非晶硅膜层与载板产生不同程度的摩擦，影响电池的电气性能；而全镂空结构的优点在于硅片与载板的接触面积少，膜层与载板间摩擦少，同时温度控制可以通过气体传导方式进行，便于控制，然而全镂空结构如图二所示，由于硅片中间部分悬空，硅片只有四周边缘接触载板接地，造成硅片表面电场分布不均匀，容易造成硅片各点的膜层质量不一，影响电池最终的电气性能。
因此为了解决上述存在的技术问题，需要设计一种合适太阳能电池镀膜载板，既能使硅片与载板间摩擦少，避免膜层损伤，且在腔室内迅速升温，提高镀膜效率，又能使硅片在沉积过后，片内各个点的膜层质量能达到均一的效果，从而保证制程良率的提升，增加生产效益。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种太阳能电池载板，使硅片在镀膜过程中能迅速升温且硅片上各个点的膜层质量能达到均匀统一的效果。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种太阳能电池载板，所述载板为一片载板基体单元的独立单位结构或多片重复的载板基体单元排列组合的整体结构，所述载板基体单元包括载板支撑框、用于支撑硅片四周边缘的第一阶梯凹槽和设于第一阶梯凹槽内的第二阶梯凹槽，所述第二阶梯凹槽内分布有与硅片中间部分点接触的若干支撑点。
进一步的，所述载板及载板基体单元的厚度为1mm～30mm，所述载板基体单元结构上设的第一阶梯凹槽深度为0.1mm～1mm。
进一步的，所述载板基体单元结构上的阶梯凹槽内外棱角都进行倒角，倒角控制30°～90°之间，防止尖端放电。
进一步的，所述第一阶梯凹槽与硅片接触的阶梯为平面结构或倾斜结构，所述第一阶梯凹槽的阶梯宽度为2-6mm。
进一步的，所述第一阶梯凹槽与硅片接触的阶梯为倾斜结构，则所述倾斜结构的倾斜角度控制在15°～50°之间
进一步的，所述第二阶梯凹槽为镂空结构或实心结构。
进一步的，所述第二阶梯凹槽为镂空结构，所述第二阶梯凹槽内设有若干平行设置的支撑条，所述支撑条上间隔分布有光滑处理过的支撑点。
进一步的，所述第二阶梯凹槽为实心结构，所述第二阶梯凹槽内为整块的实心板，所述实心板上间隔排布有光滑处理过的支撑点。
进一步的，所述支撑点高度与第二凹槽的深度相近，所述支撑点的高度为0.2mm～10mm，支撑点的柱体直径为1mm～10mm。
进一步的，所述载板基体单元与硅片非接触的空白区域为粗糙结构，粗糙度控制在Ra6.3～Ra0.4um之间，载板基体单元与硅片非接触的空白区域进行粗糙处理，增强膜层结合力，可以减少因膜层累积造成的载板脱膜现象。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明载板通过与硅片中间部分点接触的若干支撑点与硅片接触，减少接触面积，有利降低硅片与载板间的摩擦，减少膜层损伤，可以有效降低载板在工艺过程中对硅片热影响，方便工艺过程的硅片温度调整变化，提高硅片的升温速率，支撑点支撑在硅片的中间，并与硅片充分接触，使得硅片在工艺过程中，具有良好接地，排除工艺过程中的杂散电子对薄膜沉积的影响，提高硅片上的成膜质量和均匀性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明载板基体单元镂空结构的剖视图；
图2为本发明载板基体单元镂空结构的平面图；
图3为本发明一种太阳能电池载板镂空结构整体平面图；
图4为本发明载板基体单元实心结构的剖视图；
图5为本发明载板基体单元实心结构的平面图；
图6为本发明一种太阳能电池载板实心结构整体平面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种太阳能电池载板，所述载板的材质为铝合金、不锈钢或碳纤维等任一材质，所述载板为一片载板基体单元的独立单位结构或多片重复的载板基体单元排列组合的整体结构，所述载板基体单元包括载板支撑框、用于支撑硅片四周边缘的第一阶梯凹槽和设于第一阶梯凹槽内的第二阶梯凹槽，所述第二阶梯凹槽内分布有与硅片中间部分点接触的若干支撑点。
所述载板及载板基体单元的厚度为1mm～30mm，所述载板基体单元结构上设的第一阶梯凹槽深度为0.1mm～1mm。
所述载板基体单元结构上的阶梯凹槽内外棱角都进行倒角，倒角控制30°～90°之间，防止尖端放电。
所述第一阶梯凹槽与硅片接触的阶梯为平面结构或倾斜结构，所述第一阶梯凹槽的阶梯宽度为2-6mm，所述第一阶梯凹槽与硅片接触的阶梯为倾斜结构，则所述倾斜结构的倾斜角度控制在15°～50°之间
所述第二阶梯凹槽为镂空结构或实心结构。所述第二阶梯凹槽为镂空结构，则第二阶梯凹槽内设有若干平行设置的支撑条，所述支撑条上间隔分布有光滑处理过的支撑点。所述第二阶梯凹槽为实心结构，则第二阶梯凹槽内为整块的实心板，所述实心板上间隔排布有光滑处理过的支撑点。所述支撑点高度与第二凹槽的深度相近，所述支撑点的高度为0.2mm～10mm，支撑点的柱体直径为1mm～10mm。
所述载板基体单元与硅片非接触的空白区域为粗糙结构，粗糙度控制在Ra6.3～Ra0.4um之间，载板基体单元与硅片非接触的空白区域进行粗糙处理，增强膜层结合力，可以减少因膜层累积造成的载板脱膜现象。
本发明载板通过与硅片中间部分点接触的若干支撑点与硅片接触，减少接触面积，有利降低硅片与载板间的摩擦，减少膜层损伤，可以有效降低载板在工艺过程中对硅片热影响，方便工艺过程的硅片温度调整变化，提高硅片的升温速率，支撑点支撑在硅片的中间，并与硅片充分接触，使得硅片在工艺过程中，具有良好接地，排除工艺过程中的杂散电子对薄膜沉积的影响，提高硅片上的成膜质量和均匀性。
实施例1
参考图1-图3，一种太阳能电池载板，所述载板采用的材质为铝合金，所述载板由36片重复的载板基体单元1排列组合的整体结构，所述载板基体单元1包括载板支撑框11、用于支撑硅片16四周边缘的第一阶梯凹槽12和设于第一阶梯凹槽内的第二阶梯凹槽13，所述第一阶梯凹槽12的阶梯宽度为4mm，所述第二阶梯凹槽13为镂空结构，第二阶梯凹槽13内设有三根平行设置的支撑条14，每根支撑条上间隔分布有三个光滑处理过的支撑点15，硅片16通过边缘和中间点接触的方式平稳地放置在载板支撑框11上，镂空载板的结构设计为独立单位结构，然后通过金属丝将其连接串为一整体，独立单元结构为可拆卸模式，便于在生产过程中，单独清洁维护镂空载板单元和及时更换单位结构，而不耽误生产运行。
实施例2
参考图4-图6，一种太阳能电池载板，所述载板采用的材质为不锈钢，所述载板由36片重复的载板基体单元2排列组合的整体结构，所述载板基体单元2包括载板支撑框21、用于支撑硅片26四周边缘的第一阶梯凹槽22和设于第一阶梯凹槽内的第二阶梯凹槽23，所述第一阶梯凹槽22的阶梯宽度为5mm，所述第二阶梯凹槽23为实心结构，第二阶梯凹槽23内为整块的实心板24，所述实心板24上间隔排布有九个光滑处理过的支撑点25，硅片26通过边缘和中间点接触的方式平稳地放置在载板支撑框21上，实心载板的结构可以为一体化载板的结构，也可以设计为独立单位结构，然后通过金属丝将其连接串为一整体，本实施例中实心载板的结构设计为一体化载板的结构，主要用于长期置于腔室内，无需循环进出腔室的模式，这样实心结构的载板一旦进入腔室持续保持温度，硅片在上能迅速升温吸热，且通过点接触，减少膜层损伤的同时，又能保持镀膜均匀性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池载板，其特征在于：所述载板为一片载板基体单元的独立单位结构或多片重复的载板基体单元排列组合的整体结构，所述载板基体单元包括载板支撑框、用于支撑硅片四周边缘的第一阶梯凹槽和设于第一阶梯凹槽内的第二阶梯凹槽，所述第二阶梯凹槽内分布有与硅片中间部分点接触的若干支撑点。
2.根据权利要求1所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述载板及载板基体单元的厚度为1mm～30mm，所述载板基体单元结构上设的第一阶梯凹槽深度为0.1mm～1mm。
3.根据权利要求1所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述载板基体单元结构上的阶梯凹槽内外棱角都进行倒角，倒角控制30°～90°之间。
4.根据权利要求1所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述第一阶梯凹槽与硅片接触的阶梯为平面结构或倾斜结构，所述第一阶梯凹槽的阶梯宽度为2-6mm。
5.根据权利要求4所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述第一阶梯凹槽与硅片接触的阶梯为倾斜结构，则所述倾斜结构的倾斜角度控制在15°～50°之间。
6.根据权利要求1所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述第二阶梯凹槽为镂空结构或实心结构。
7.根据权利要求6所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述第二阶梯凹槽为镂空结构，所述第二阶梯凹槽内设有若干平行设置的支撑条，所述支撑条上间隔分布有光滑处理过的支撑点。
8.根据权利要求6所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述第二阶梯凹槽为实心结构，所述第二阶梯凹槽内为整块的实心板，所述实心板上间隔排布有光滑处理过的支撑点。
9.根据权利要求1所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述支撑点高度与第二凹槽的深度相近，所述支撑点的高度为0.2mm～10mm，支撑点的柱体直径为1mm～10mm。
10.根据权利要求1所述一种太阳能电池载板，其特征在于：所述载板基体单元与硅片非接触的空白区域为粗糙结构，粗糙度控制在Ra6.3～Ra0.4um之间。
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