CN110643978A - 一种制造hit电池的非晶硅镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，包括依次设置的机械手上料台、本征非晶硅镀膜体系、水平移载台、N层非晶硅镀膜体系、翻转移载台、P层非晶硅镀膜体系及机械手下料台，以及分别用于本征非晶硅镀膜体系、N层非晶硅镀膜体系与P层非晶硅镀膜体系的载板，以及用于载板回传的载板回传循环系统一、载板回传循环系统二及载板回传循环系统三,载板通过链式输送带连续循环运行。该发明通过设备和工艺的整合连续动态镀膜，一次性完成4层HIT电池非晶硅膜的镀膜，产能达到6000片/小时或更高，且解决了绕镀及化学元素磷和硼在硅片正反面的交叉污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制备技术领域，特别涉及一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备。
背景技术
近年来，能源危机与环境压力促进了太阳能电池研究和产业的迅速发展。目前，晶体硅太阳能电池是技术最成熟、应用最广泛的太阳能电池，在光伏市场中的比例超过90％，并且在未来相当长的时间内都将占据主导地位。其中，单晶硅的晶体结构完美，禁带宽度仅为1.12eV，自然界中的原材料丰富，特别是N-型单晶硅具有杂质少、纯度高、少子寿命高、无晶界位错缺陷以及电阻率容易控制等优势，是实现高效率太阳能电池的理想材料。
HIT电池具有发电量高、度电成本低的优势。HIT是Heterojunction withIntrinsic Thin-layer的缩写，意为本征薄膜异质结。目前制备HIT电池的镀膜设备有很多，镀膜通常由独立的设备来完成，也有通过链式设备连续镀多层膜的设备。为了减小在载板运动方向上的尺寸，把设备设计两个大的U形，产能最高3000片/小时。
目前，参考图1，HIT电池镀膜工艺为：硅片10正面镀正面i层非晶硅21(背面镀反面i层非晶硅22)→背面镀反面i层非晶硅22(正面镀正面i层非晶硅21)→背面镀N层非晶硅32(正面镀P层非晶硅31)→正面镀P层非晶硅31(背面镀N层非晶硅32)→正面镀正面TCO膜41(背面镀反面TCO膜42)→背面镀反面TCO膜42(正面镀正面TCO膜41)→正面镀电极50(背面镀电极50)，HIT电池制造工艺中的非晶硅镀膜时，存在如下不足之处：
①目前HIT电池制造工艺中的非晶硅镀膜设备载板通常是6×7等规格，设备占地面积大；
②目前HIT电池制造工艺中的非晶硅镀膜设备一般是静态镀膜，所以产能低，如理想的3000片/小时；
③P、N层镀膜一般采用上镀膜的方式，这样在分别镀P、N层膜时，边缘会有镀到另一面的情况发生以及化学元素磷和硼交叉污染问题，从而影响电池质量。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的方案一是提供了一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，包括链式循环运行的载板，以及依次设置的用于硅片的机械手上料台、用于硅片正反面镀膜的本征非晶硅镀膜体系、用于硅片的水平移载台、N层非晶硅镀膜体系、用于硅片的翻转移载台、P层非晶硅镀膜体系及用于硅片的机械手下料台；所述载板包括用于本征非晶硅镀膜体系的载板、用于N层非晶硅镀膜体系的载板及用于P层非晶硅镀膜体系的载板；
所述机械手上料台与水平移载台之间设置有载板回传循环系统一，所述载板回传循环系统一位于所述本征非晶硅镀膜体系的下方或侧边；
所述水平移载台与翻转移载台之间设置有载板回传循环系统二，所述载板回传循环系统二位于所述N层非晶硅镀膜体系的下方或侧边；
所述翻转移载台与机械手下料台之间设置有载板回传循环系统三，所述载板回传循环系统三位于所述P层非晶硅镀膜体系的下方或侧边。
同时，本发明的方案二是提供了一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，包括链式循环运行的载板，以及依次设置的用于硅片的机械手上料台、用于硅片正反面镀膜的本征非晶硅镀膜体系、用于硅片的水平移载台、PN层非晶硅镀膜体系及用于硅片的机械手下料台；所述载板包括用于本征非晶硅镀膜体系的载板，以及用于PN层非晶硅镀膜体系的载板；
所述PN层非晶硅镀膜体系包括依次设置的N层非晶硅镀膜腔及P层非晶硅镀膜腔，所述N层非晶硅镀膜腔和P层非晶硅镀膜腔之间设置有过渡腔用于隔离；
所述机械手上料台与水平移载台之间设置有载板回传循环系统一，所述载板回传循环系统一位于所述本征非晶硅镀膜体系的下方或侧边；
所述水平移载台与翻转移载台之间设置有载板回传循环系统二，所述载板回传循环系统二位于所述N层非晶硅镀膜体系的下方或侧边。
基于上述两种方案，用于本征非晶硅镀膜的载板为运行方向承载4排硅片且长度方向单排承载不少于10片硅片的载板；用于N层非晶硅镀膜与P层非晶硅镀膜的载板为运行方向承载4排硅片且长度方向单排承载不少于10片硅片的载板。
其中，用于N层非晶硅镀膜与P层非晶硅镀膜的载板中间镂空且边缘设置挡边，使硅片坐落在所述挡边上承载，且硅片与所述挡边的重叠宽度≥0.5mm。
基于上述两种方案，所述水平移载台包括上料区和下料区，所述上料区对接本征非晶硅镀膜端，所述下料区对接N层非晶硅镀膜端。
基于上述方案一，所述翻转移载台包括上料区和下料区，所述上料区对接N层非晶硅镀膜端用于硅片上N层非晶硅的下镀膜且所述上料区有硅片翻转功能，所述下料区对接P层非晶硅镀膜端用于硅片上P层非晶硅的下镀膜。
基于上述方案二，在所述N层非晶硅镀膜腔内采用下镀膜方式获得N层非晶硅，在所述P层非晶硅镀膜腔内采用上镀膜方式获得P层非晶硅，且所述过渡腔的真空压力小于1Pa。
基于上述两种方案，在所述本征非晶硅镀膜体系内采用PECVD镀膜工艺实现正面本征非晶硅的上镀膜及反面本征非晶硅的下镀膜，上镀膜和下镀膜在同一个真空腔内依次完成。
基于上述方案一，在所述N层非晶硅镀膜体系内采用PECVD镀膜工艺实现N层非晶硅上镀膜或下镀膜，在所述P层非晶硅镀膜体系内采用PECVD镀膜工艺实现P层非晶硅下镀膜或上镀膜。
基于上述方案二，在所述PN层非晶硅镀膜体系内采用PECVD镀膜工艺依次实现N层非晶硅下镀膜或上镀膜，及P层非晶硅上镀膜或下镀膜。
基于上述方案一，在所述N层非晶硅镀膜体系内采用PVD镀膜工艺实现N层非晶硅下镀膜或上镀膜，在所述P层非晶硅镀膜体系内采用PVD镀膜工艺实现P层非晶硅上镀膜或下镀膜。
基于上述方案二，在所述PN层非晶硅镀膜体系内采用PVD镀膜工艺依次实现N层非晶硅下镀膜或上镀膜，及P层非晶硅上镀膜或下镀膜。
基于上述方案一，所述本征非晶硅镀膜体系、N层非晶硅镀膜体系及P层非晶硅镀膜体系内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体里用能产生等离子的电能活化分解。
基于上述方案二，所述本征非晶硅镀膜体系、PN层非晶硅镀膜体系内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体里用能产生等离子的电能活化分解。
基于上述方案一，所述本征非晶硅镀膜体系、N层非晶硅镀膜体系及P层非晶硅镀膜体系内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体外用能产生等离子的电能活化分解，然后导入腔体。
基于上述方案二，所述本征非晶硅镀膜体系及PN层非晶硅镀膜体系内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体外用能产生等离子的电能活化分解，然后导入腔体。
通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
①通过设备和工艺的整合，一次性完成4层HIT电池非晶硅膜的镀膜，且载板采用4×n(n≥10)的新型载板，设备长度在载板运动方向上尺寸大大缩小，解决了链式连续镀4层非晶硅膜存在的设备占地太大的问题；
②采用线性离子源技术，以及链式循环运行的载板设置，可以连续动态镀膜，设备产能可以达到6000片/小时或更高，实现了单台设备高产能；
③在镀膜过程中，P、N层镀膜均通过硅片的挡边对硅片边缘进行遮挡，很好的解决了绕镀问题且避免了P、N镀膜的化学元素磷和硼在硅片正反面的交叉污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例的HIT电池结构示意图；
图2为本发明实施例的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备的结构示意图；
图3为本发明实施例的另一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备的结构示意图；
图4为本发明实施例的新型载板结构示意图。
图中数字表示：
10.硅片 21.正面i层非晶硅
22.反面i层非晶硅 31.P层非晶硅
32.N层非晶硅 41.正面TCO膜
42.反面TCO膜 50.电极
100.机械手上料台 110.本征非晶硅镀膜体系
120.水平移载台 130.N层非晶硅镀膜体系
140.翻转移载台 150.P层非晶硅镀膜体系
160.机械手下料台 170.载板回传循环系统一
180.载板回传循环系统二 190.载板回传循环系统三
200.载板 211.线性离子源一
212.线性离子源二 213.线性离子源三
210.过渡腔 220.PN非晶硅镀膜体系
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
参考图2，本发明提供的制造图1所示HIT电池的非晶硅镀膜设备，包括链式循环运行的载板200，以及依次设置的用于硅片10的机械手上料台100、用于硅片10正反面镀膜的本征非晶硅镀膜体系110、用于硅片10的水平移载台120、N层非晶硅镀膜体系130、用于硅片10的翻转移载台140、P层非晶硅镀膜体系150及用于硅片10的机械手下料台160；载板包括用于本征非晶硅镀膜体系110的载板、用于N层非晶硅镀膜体系130的载板及用于P层非晶硅镀膜体系150的载板；
其中，在本征非晶硅镀膜体系110内采用PECVD镀膜工艺实现正面本征非晶硅的上镀膜及反面本征非晶硅的下镀膜，上镀膜和下镀膜在同一个真空腔内依次完成；在N层非晶硅镀膜体系130内采用PECVD镀膜工艺实现N层非晶硅32上镀膜或下镀膜，在P层非晶硅镀膜体系150内采用PECVD镀膜工艺实现P层非晶硅31下镀膜或上镀膜；或者，在N层非晶硅镀膜体系130内采用PVD镀膜工艺实现N层非晶硅32下镀膜或上镀膜，在P层非晶硅镀膜体系150内采用PVD镀膜工艺实现P层非晶硅31上镀膜或下镀膜
机械手上料台100与水平移载台120之间设置有载板回传循环系统一170，载板回传循环系统一170位于本征非晶硅镀膜体系110的下方或侧边；
水平移载台120与翻转移载台140之间设置有载板回传循环系统二180，载板回传循环系统二180位于N层非晶硅镀膜体系130的下方或侧边；水平移载台120包括上料区和下料区，上料区对接本征非晶硅镀膜端，下料区对接N层非晶硅镀膜端；
翻转移载台140与机械手下料台160之间设置有载板回传循环系统三190，载板回传循环系统三190位于P层非晶硅镀膜体系150的下方或侧边；翻转移载台140包括上料区和下料区，上料区对接N层非晶硅镀膜端用于硅片10上N层非晶硅32的下镀膜且上料区有硅片10翻转功能，下料区对接P层非晶硅镀膜端用于硅片10上P层非晶硅31的下镀膜。
其中，用于本征非晶硅镀膜的载板为运行方向承载4排硅片10且长度方向单排承载不少于10片硅片10的载板；用于N层非晶硅32镀膜与P层非晶硅31镀膜的载板为运行方向承载4排硅片10且长度方向单排承载不少于10片硅片10的载板；其中，用于N层非晶硅32镀膜与P层非晶硅31镀膜的载板中间镂空且边缘设置挡边，使硅片10坐落在挡边上承载，且硅片10与挡边的重叠宽度≥0.5mm。
其中，本征非晶硅镀膜体系110、N层非晶硅镀膜体系130及P层非晶硅镀膜体系150内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体里用能产生等离子的电能活化分解；或者，本征非晶硅镀膜体系110、N层非晶硅镀膜体系130及P层非晶硅镀膜体系150内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体外用能产生等离子的电能活化分解，然后导入腔体。
实施例2：
参考图3，本发明的方案二是提供了一种制造图1所示HIT电池的非晶硅镀膜设备，包括链式循环运行的载板，以及依次设置的用于硅片10的机械手上料台100、用于硅片10正反面镀膜的本征非晶硅镀膜体系110、用于硅片10的水平移载台120、PN层非晶硅镀膜体系220及用于硅片10的机械手下料台160；载板包括用于本征非晶硅镀膜体系110的载板，以及用于PN层非晶硅镀膜体系220的载板；
其中，在本征非晶硅镀膜体系110内采用PECVD镀膜工艺实现正面本征非晶硅的上镀膜及反面本征非晶硅的下镀膜，上镀膜和下镀膜在同一个真空腔内依次完成；在PN层非晶硅镀膜体系220内采用PECVD镀膜工艺依次实现N层非晶硅32下镀膜或上镀膜，及P层非晶硅31上镀膜或下镀膜；或者，在PN层非晶硅镀膜体系220内采用PVD镀膜工艺依次实现N层非晶硅32下镀膜或上镀膜，及P层非晶硅31上镀膜或下镀膜；
PN层非晶硅镀膜体系220包括依次设置的N层非晶硅镀膜腔及P层非晶硅镀膜腔，N层非晶硅镀膜腔和P层非晶硅镀膜腔之间设置有过渡腔210用于隔离；在N层非晶硅镀膜腔内采用下镀膜方式获得N层非晶硅32，在P层非晶硅镀膜腔内采用上镀膜方式获得P层非晶硅31，且过渡腔210的真空压力小于1Pa；
机械手上料台100与水平移载台120之间设置有载板回传循环系统一170，载板回传循环系统一170位于本征非晶硅镀膜体系110的下方或侧边；
水平移载台120与翻转移载台140之间设置有载板回传循环系统二180，载板回传循环系统二180位于N层非晶硅镀膜体系130的下方或侧边；水平移载台120包括上料区和下料区，上料区对接本征非晶硅镀膜端，下料区对接N层非晶硅镀膜端。
其中，用于本征非晶硅镀膜的载板为运行方向承载4排硅片10且长度方向单排承载不少于10片硅片10的载板；用于N层非晶硅32镀膜与P层非晶硅31镀膜的载板为运行方向承载4排硅片10且长度方向单排承载不少于10片硅片10的载板；其中，用于N层非晶硅32镀膜与P层非晶硅31镀膜的载板中间镂空且边缘设置挡边，使硅片10坐落在挡边上承载，且硅片10与挡边的重叠宽度≥0.5mm。
其中，本征非晶硅镀膜体系110、PN层非晶硅镀膜体系220内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体里用能产生等离子的电能活化分解。或者，本征非晶硅镀膜体系110及PN层非晶硅镀膜体系220内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体外用能产生等离子的电能活化分解，然后导入腔体。
本发明采用线性离子源技术，一次性完成图1所示的4层HIT电池膜的非晶硅镀膜，过程如下：
①机械手上料：在机械手上料台100上完成硅片10从花篮上料到图4所示的4×10规格载板；
②本征非晶硅镀膜：载板从机械手上料台100进入到本征非晶硅镀膜体系110，用PECVD的方法在本征非晶硅镀膜体系110内基于线性离子源一211同时完成硅片10的正面i层非晶硅21及反面i层非晶硅22镀膜；
③水平移载：完成本征非晶硅镀膜的载板从本征非晶硅镀膜体系110进入到水平移载台120，并在水平移载台120上完成硅片10换到4×10规格且具有挡边框的载板上，然后空的载板通过载板回传循环系统一170回流至机械手上料台100，新的具有硅片10的载板进入到实施例1的N层非晶硅镀膜体系130或实施例2的N层非晶硅镀膜腔；
④N层非晶硅32镀膜：在实施例1的N层非晶硅镀膜体系130或实施例2的N层非晶硅镀膜腔内用PECVD或PVD下镀膜的方法基于线性离子源二212完成N层非晶硅32镀膜；
⑤翻转移载：完成N层非晶硅32镀膜的载板从N层非晶硅镀膜体系130进入到实施例1的翻转移载台140完成硅片10的翻转，或者直接水平进入到实施例2中的水平移载台120上，完成硅片10更换到4×10规格且具有挡边框的载板上(此处，基于实施例1则空的载板通过载板回传循环系统二180回流至水平移载台120，基于实施例2则跳过该回流步骤)，新的具有硅片10的载板进入到实施例1的P层非晶硅镀膜体系150或实施例2的P层非晶硅镀膜腔；
⑥P层非晶硅31镀膜：在实施例1的N层非晶硅镀膜体系130内用PECVD或PVD下镀膜的方法基于线性离子源三213完成P层非晶硅31镀膜，或者在实施例2的N层非晶硅镀膜腔内用PECVD或PVD上镀膜的方法基于线性离子源三完成P层非晶硅31镀膜；
⑦机械手下料：完成P层非晶硅31镀膜的载板从实施例1的N层非晶硅镀膜体系130，并在机械手下料台160上完成硅片10从载板下料到花篮，然后空的载板通过载板回传循环系统三190回流至翻转移载台140；或者，完成P层非晶硅31镀膜的载板从实施例2的N层非晶硅镀膜腔进入到机械手下料台160，然后空的载板通过载板回传循环系统二180回流至翻转移载台140。
本发明采用线性离子源技术，通过设备和工艺的整合可以连续动态镀膜，一次性完成4层HIT电池非晶硅膜的镀膜，且载板采用4×n(n≥10)的新型载板，设备在载板运动方向上尺寸大大缩小，解决了链式连续镀4层非晶硅膜存在的设备占地太大的问题，且设备产能可以达到6000片/小时或更高，实现了单台设备高产能；此外，在镀膜过程中，通过硅片10的挡边框对硅片10边缘进行遮挡，很好的解决了绕镀问题且避免了P、N镀膜的化学元素磷和硼的交叉污染。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，包括链式循环运行的载板(200)，以及依次设置的用于硅片的机械手上料台(100)、用于硅片正反面镀膜的本征非晶硅镀膜体系(110)、用于硅片的水平移载台(120)、N层非晶硅镀膜体系(130)、用于硅片的翻转移载台(140)、P层非晶硅镀膜体系(150)及用于硅片的机械手下料台(160)；所述载板(200)包括用于本征非晶硅镀膜体系(110)的载板、用于N层非晶硅镀膜体系(130)的载板及用于P层非晶硅镀膜体系(150)的载板；
所述机械手上料台(100)与水平移载台(120)之间设置有载板回传循环系统一(170)，所述载板回传循环系统一(170)位于所述本征非晶硅镀膜体系(110)的下方或侧边；
所述水平移载台(120)与翻转移载台(140)之间设置有载板回传循环系统二(180)，所述载板回传循环系统二(180)位于所述N层非晶硅镀膜体系(130)的下方或侧边；
所述翻转移载台(140)与机械手下料台(160)之间设置有载板回传循环系统三(190)，所述载板回传循环系统三(190)位于所述P层非晶硅镀膜体系(150)的下方或侧边。
2.一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，包括链式循环运行的载板(200)，以及依次设置的用于硅片的机械手上料台(100)、用于硅片正反面镀膜的本征非晶硅镀膜体系(110)、用于硅片的水平移载台(120)、PN层非晶硅镀膜体系(220)及用于硅片的机械手下料台(160)；所述载板(200)包括用于本征非晶硅镀膜体系(110)的载板，以及用于PN层非晶硅镀膜体系(220)的载板；
所述PN层非晶硅镀膜体系(220)包括依次设置的N层非晶硅镀膜腔及P层非晶硅镀膜腔，所述N层非晶硅镀膜腔和P层非晶硅镀膜腔之间设置有过渡腔用于隔离；
所述机械手上料台(100)与水平移载台(120)之间设置有载板回传循环系统一(170)，所述载板回传循环系统一(170)位于所述本征非晶硅镀膜体系(110)的下方或侧边；
所述水平移载台(120)与翻转移载台(140)之间设置有载板回传循环系统二(180)，所述载板回传循环系统二(180)位于所述N层非晶硅镀膜体系(130)的下方或侧边。
3.根据权利要求1或2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，用于本征非晶硅镀膜的载板(200)为运行方向承载4排硅片且长度方向单排承载不少于10片硅片的载板(200)；用于N层非晶硅镀膜与P层非晶硅镀膜的载板(200)为运行方向承载4排硅片且长度方向单排承载不少于10片硅片的载板(200)。
4.根据权利要求3所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，用于N层非晶硅镀膜与P层非晶硅镀膜的载板(200)中间镂空且边缘设置挡边，使硅片坐落在所述挡边上承载，且硅片与所述挡边的重叠宽度≥0.5mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，所述水平移载台(120)包括上料区和下料区，所述上料区对接本征非晶硅镀膜端，所述下料区对接N层非晶硅镀膜端。
6.根据权利要求1所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，所述翻转移载台(140)包括上料区和下料区，所述上料区对接N层非晶硅镀膜端用于硅片上N层非晶硅的下镀膜且所述上料区有硅片翻转功能，所述下料区对接P层非晶硅镀膜端用于硅片上P层非晶硅的下镀膜。
7.根据权利要求2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，在所述N层非晶硅镀膜腔内采用下镀膜方式获得N层非晶硅，在所述P层非晶硅镀膜腔内采用上镀膜方式获得P层非晶硅，且所述过渡腔(210)的真空压力小于1Pa。
8.根据权利要求1或2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，在所述本征非晶硅镀膜体系(110)内采用PECVD镀膜工艺实现正面本征非晶硅的上镀膜及反面本征非晶硅的下镀膜，上镀膜和下镀膜在同一个真空腔内依次完成。
9.根据权利要求1所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，在所述N层非晶硅镀膜体系(130)内采用PECVD镀膜工艺实现N层非晶硅上镀膜或下镀膜，在所述P层非晶硅镀膜体系(150)内采用PECVD镀膜工艺实现P层非晶硅下镀膜或上镀膜。
10.根据权利要求2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，在所述PN层非晶硅镀膜体系(220)内采用PECVD镀膜工艺依次实现N层非晶硅下镀膜或上镀膜，及P层非晶硅上镀膜或下镀膜。
11.根据权利要求1所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，在所述N层非晶硅镀膜体系(130)内采用PVD镀膜工艺实现N层非晶硅下镀膜或上镀膜，在所述P层非晶硅镀膜体系(150)内采用PVD镀膜工艺实现P层非晶硅上镀膜或下镀膜。
12.根据权利要求2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，在所述PN层非晶硅镀膜体系(220)内采用PVD镀膜工艺依次实现N层非晶硅下镀膜或上镀膜，及P层非晶硅上镀膜或下镀膜。
13.根据权利要求1所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，所述本征非晶硅镀膜体系(110)、N层非晶硅镀膜体系(130)及P层非晶硅镀膜体系(150)内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体里用能产生等离子的电能活化分解。
14.根据权利要求2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，所述本征非晶硅镀膜体系(110)、PN层非晶硅镀膜体系(220)内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体里用能产生等离子的电能活化分解。
15.根据权利要求1所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，所述本征非晶硅镀膜体系(110)、N层非晶硅镀膜体系(130)及P层非晶硅镀膜体系(150)内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体外用能产生等离子的电能活化分解，然后导入腔体。
16.根据权利要求2所述的一种制造HIT电池的非晶硅镀膜设备，其特征在于，所述本征非晶硅镀膜体系(110)及PN层非晶硅镀膜体系(220)内均设置有镀膜腔体自动清洗机构，镀膜一定时间后进行并采用NF3气体在腔体外用能产生等离子的电能活化分解，然后导入腔体。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110643977A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-03 | 常州比太科技有限公司 | 一种整合pecvd和pvd镀膜制造hit电池的设备 |
| CN111606025A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-09-01 | 广东生波尔光电技术有限公司 | 特种工件镀膜设备 |
| CN114823989A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-29 | 深圳市大成精密设备股份有限公司 | 电池硅片的镀膜方法、设备及用于电池硅片镀膜的载板 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102677020A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-19 | 山东力诺太阳能电力股份有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池双层镀膜设备 |
| CN202626293U (zh) * | 2012-06-25 | 2012-12-26 | 吉富新能源科技(上海)有限公司 | 一种用于异质结太阳能电池薄膜沉积系统 |
| CN104040732A (zh) * | 2012-01-03 | 2014-09-10 | 应用材料公司 | 钝化结晶硅太阳能电池的先进平台 |
| CN204417589U (zh) * | 2014-12-12 | 2015-06-24 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | Pecvd镀膜用防绕镀台阶框 |
| CN107658366A (zh) * | 2016-07-26 | 2018-02-02 | 福建钧石能源有限公司 | 一种异质结电池的镀膜方法及pvd载板和镀膜装置 |
| CN108866506A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-23 | 常州比太科技有限公司 | 一种封闭式镀膜系统 |
| CN110643977A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-03 | 常州比太科技有限公司 | 一种整合pecvd和pvd镀膜制造hit电池的设备 |
| CN211256085U (zh) * | 2019-09-12 | 2020-08-14 | 常州比太科技有限公司 | 一种制造hit电池的非晶硅镀膜设备 |
-
2019
- 2019-09-12 CN CN201910863749.1A patent/CN110643978A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104040732A (zh) * | 2012-01-03 | 2014-09-10 | 应用材料公司 | 钝化结晶硅太阳能电池的先进平台 |
| CN102677020A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-19 | 山东力诺太阳能电力股份有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池双层镀膜设备 |
| CN202626293U (zh) * | 2012-06-25 | 2012-12-26 | 吉富新能源科技(上海)有限公司 | 一种用于异质结太阳能电池薄膜沉积系统 |
| CN204417589U (zh) * | 2014-12-12 | 2015-06-24 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | Pecvd镀膜用防绕镀台阶框 |
| CN107658366A (zh) * | 2016-07-26 | 2018-02-02 | 福建钧石能源有限公司 | 一种异质结电池的镀膜方法及pvd载板和镀膜装置 |
| CN108866506A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-23 | 常州比太科技有限公司 | 一种封闭式镀膜系统 |
| CN110643977A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-03 | 常州比太科技有限公司 | 一种整合pecvd和pvd镀膜制造hit电池的设备 |
| CN211256085U (zh) * | 2019-09-12 | 2020-08-14 | 常州比太科技有限公司 | 一种制造hit电池的非晶硅镀膜设备 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110643977A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-03 | 常州比太科技有限公司 | 一种整合pecvd和pvd镀膜制造hit电池的设备 |
| CN111606025A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-09-01 | 广东生波尔光电技术有限公司 | 特种工件镀膜设备 |
| CN111606025B (zh) * | 2020-04-22 | 2021-09-07 | 广东生波尔光电技术有限公司 | 特种工件镀膜设备 |
| CN114823989A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-29 | 深圳市大成精密设备股份有限公司 | 电池硅片的镀膜方法、设备及用于电池硅片镀膜的载板 |
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