CN114203856A - 一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,包括N型单晶硅片、制绒设备、低压水平热处理系统、激光SE设备、低压水平氧化系统、碱抛和刻蚀设备、PECVD设备、丝网印刷设备和电注入设备,制绒设备用于N型单晶硅片的制绒工序,低压水平热处理系统用于N型单晶硅片的硼扩散、磷扩散和退火工序,本发明提供一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,对N型单晶硅片依次进行制绒、硼扩散、激光SE、氧化、碱抛光、LPCVD、磷扩散、激光SE、氧化、刻蚀、退火、PECVD、丝网印刷和电注入,通过增加低压水平热处理系统和碱抛刻蚀设备极大的适配并利用现有的PERC‑SE生产线,生产线设备几乎无浪费,延长了PERC生产线生命周期。

Description

一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线
技术领域
本发明属于太阳能电池制造技术领域,涉及一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线。
背景技术
目前主流的P型单晶电池技术为PERC电池技术,该技术制造工艺简单、成本低,叠加SE(选择性发射技术)提升电池转换效率,随着P型电池接近效率极限,N型电池技术料将成为未来发展的主流方向,且N型电池相较于P型电池,具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点,N型电池采用技术与P型电池不同,所以生产设备也不同于P型电池,以目前的技术来说,PERC的设备无法适配N型电池,PERC生产线设备会被闲置,造成浪费,本发明有效地解决了这种问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:包括N型单晶硅片1、制绒设备2、低压水平热处理系统3、激光SE设备4、低压水平氧化系统5、碱抛和刻蚀设备6、PECVD设备8、丝网印刷设备9和电注入设备,制绒设备2用于N型单晶硅片1的制绒工序,低压水平热处理系统3用于N型单晶硅片1的硼扩散、磷扩散和退火工序,激光SE设备4用于N型单晶硅片1正面的激光局部硼掺杂形成硼重掺杂区113以及N型单晶硅片1背面的激光局部磷掺杂形成磷重掺杂区123,低压水平氧化系统5用于N型单晶硅片1的氧化工序对硼重掺杂区113和磷重掺杂区123进行保护,碱抛和刻蚀设备6用于N型单晶硅片1的碱抛和刻蚀工序,PECVD设备8用于N型单晶硅片1钝化层、正膜和背膜工序,丝网印刷设备9用于N型单晶硅片1双面电极的制备工序,电注入设备用于向电池片注入载流子。
进一步的;所述制绒设备2包括制绒上料装置20、制绒预清洗装置21、制绒装置22、制绒后清洗装置23、制绒酸洗装置24、制绒预脱水装置25、制绒烘干装置26和制绒下料装置27,制绒上料装置20、制绒预清洗装置21、制绒装置22、制绒后清洗装置23、制绒酸洗装置24、制绒预脱水装置25、制绒烘干装置26和制绒下料装置27依次连接,N型单晶硅片1经制绒上料装置20移动至制绒预清洗装置21进行清洗,清洗装置21用于去除N型单晶硅片1表面的杂质和损伤层,制绒装置22采用碱溶液在N型单晶硅片1的表面形成绒面。
进一步的;所述低压水平热处理系统3包括上下料系统31、搬舟净化系统32和炉管系统33,制绒设备2的制绒下料装置27与低压水平热处理系统3的上下料系统31对接,上下料系统31包括上料导片组件311、下料导片组件312、导片流转输送机构313、硅片抓取装置314、上料搬运机构315、下料搬运机构316和舟流转机构317,搬舟净化系统32包括搬舟系统321、推舟系统322、净化冷却系统323、传输系统324和净化台框架325,炉管系统33包括炉管机架331和工艺炉管332,传输系统324分别与舟流转机构317和搬舟系统321对接,用于上下料系统31和搬舟净化系统32之间舟的流转,推舟系统322与工艺炉管332对接,用于舟搬舟净化系统32和炉管系统33之间舟的流转,舟在上下料系统31、搬舟净化系统32和炉管系统33流转,舟内的硅片水平放置,工艺炉管332包括包括LPCVD工艺炉管、硼扩散工艺炉管和退火工艺炉管,用于N型单晶硅片1的硼扩散、磷扩散和退火工序。
进一步的;所述上下料系统31包括上料导片组件311、下料导片组件312、导片流转输送机构313、硅片抓取装置314、上料搬运机构315、下料搬运机构316和舟流转机构317,上料导片组件311、下料导片组件312、导片流转输送机构313、上料搬运机构315、下料搬运机构316和舟流转机构317构成上下料系统31的导片装置,所述硅片抓取装置314包括六轴机器人以及硅片抓取分合机构,硅片抓取分合机构控制硅片的吸取和翻面,所述六轴机器人通过硅片抓取分合机构控制硅片的移动,所述上料导片组件311、硅片抓取装置314、上料搬运机构315和舟流转机构317成硅片上料系统,所述下料导片组件312、硅片抓取装置314、下料搬运机构316和舟流转机构317构成硅片下料系统,搬舟净化系统32包括搬舟系统321、推舟系统322、净化冷却系统323、传输系统324和净化台框架325,搬舟系统321、推舟系统322和传输系统324安装于净化台框架325内部,净化冷却系统323位于净化台框架325外部,传输系统324将位于上下料系统31装未工艺硅片的舟传输至搬舟系统321,并将装已工艺硅片的舟传输至上下料系统,传输系统324用于搬舟系统321与上下料系统间舟的交互,搬舟系统将装未工艺硅片的舟移动至推舟系统322,推舟系统322将装未工艺硅片的舟移动至炉管系统进行工艺,推舟系统322将装已工艺硅片的舟移出并通过搬舟系统321移动至传输系统324,净化冷却系统323对搬舟净化系统32的气体进行净化,炉管机架331和工艺炉管332,推舟系统322与工艺炉管332对接,用于搬舟净化系统32和炉管系统33之间舟的流转,舟在上下料系统31、搬舟净化系统32和炉管系统33流转,舟包括舟限制板,硅片背对背水平放置舟限制板内,舟限制板对硅片的三侧进行遮挡防止绕镀。
进一步的;所述激光SE设备4包括激光SE上料端41、激光处理腔43和激光下料端42,低压水平热处理系统3的上下料系统31与激光SE设备4的激光SE上料端41对接,激光处理腔43内设置有激光工艺设备,激光工艺设备对制绒面激光开槽,激光工艺设备对硼扩散后的N型单晶硅片1的开槽区域进行正面激光局域掺杂,形成硼重掺杂区113,以及激光工艺设备对非制绒面激光开槽,激光工艺设备对磷扩散后的N型单晶硅片1的开槽区域进行正面激光局域掺杂,形成磷重掺杂区123。
进一步的;所述低压水平氧化系统5包括氧化上下料装置51、氧化净化台52、氧化炉体53以及氧化气柜54,激光SE设备4的激光下料端42与低压水平氧化系统5的氧化上下料装置51对接,低压水平氧化系统5对N型单晶硅片1进行处理,对硼重掺杂区113以及磷重掺杂区123进行保护。
进一步的;所述碱抛和刻蚀设备6包括碱抛和刻蚀上料装置61、碱抛和刻蚀保护装置62、碱抛和刻蚀63、碱抛和刻蚀碱洗装置64、碱抛和刻蚀酸洗装置65和碱抛和刻蚀下料装置66,低压水平氧化系统5的氧化上下料装置51与碱抛和刻蚀设备6的碱抛和刻蚀上料装置61对接,碱抛和刻蚀设备6对N型单晶硅片1进行清洗和刻蚀。
进一步的;所述磷扩散设备7包括磷扩散上下料系统71、磷扩散净化台72、磷扩散炉体柜73、磷扩散气柜74和磷扩散磷源柜75,低压水平热处理系统3的上下料系统31与磷扩散设备7的磷扩散上下料系统71对接,磷扩散设备7的磷扩散上下料系统71与激光SE设备4的激光SE上料端41对接,磷扩散设备7对N型单晶硅片1的背面进行多次磷扩散,在N型单晶硅片1的背面形成多层磷掺杂区122,并进行后氧化处理,使N型单晶硅片1的背面形成附磷层。
进一步的;所述PECVD设备8包括PECVD上下料装置81、PECVD净化台82、PECVD炉体83、PECVD气柜84和PECVD真空泵85,低压水平热处理系统3的上下料系统31与PECVD上下料装置81对接,PECVD炉体83对经退火处理的N型单晶硅片1正面进行钝化,沉积制备AlOx钝化层111和SiNx层110,PECVD设备8在N型单晶硅片1背面生长Si Nx层120。
进一步的;所述丝网印刷设备9包括丝网印刷上料装置91、第一印刷装置92、丝网印刷烘干装置93、第二印刷装置94、丝网印刷烧结装置95、丝网印刷检测装置96和丝网印刷分选装置97,PECVD设备8的PECVD上下料装置81与丝网印刷上料装置91对接,经PECVD设备8处理的N型单晶硅片1输送至丝网印刷上料装置91,第一印刷装置92在N型单晶硅片1印刷背电极12和背电场,第二印刷装置94在N型单晶硅片1印刷正电极11、正电极主栅和细栅,印刷后经丝网印刷烧结装置95烧结成为成品电池片,经丝网印刷检测装置96和丝网印刷分选装置97剔除不合格电池片,电注入设备与丝网印刷分选装置97对接,电注入设备向电池片注入载流子。
综上所述,本发明的有益之处在于:
1)、本发明提供一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,对N型单晶硅片1依次进行制绒、硼扩散、激光SE、氧化、碱抛光、LPCVD、磷扩散、激光SE、氧化、刻蚀、退火、PECVD、丝网印刷和电注入,通过增加低压水平热处理系统和碱抛刻蚀设备极大的适配并利用现有的PERC-SE生产线,生产线设备几乎无浪费,延长了PERC生产线生命周期。
2)、本发明在激光SE工艺后增加清洗工序以及多层磷扩散沉积方式,解决现有工艺中激光烧蚀磷源不够以及激光烧蚀易形成死伤层的问题。
3)、本发明将磷掺杂区结构细化分解,增加磷重掺杂区,可进一步优化磷掺杂效果;细分出磷重掺杂区,并去除激光烧蚀区域形成死伤层,使得欧姆接触更好,电极与重掺杂区接触电阻减小,从而可以减少栅线用量,降低成本。
附图说明
图1为本发明的电池结构示意图。
图2为本发明的电池制备流程示意图。
图3为本发明的制绒设备示意图。
图4为本发明的低压水平热处理系统示意图。
图5为本发明中低压水平热处理系统的上下料系统示意图一。
图6为本发明的低压水平热处理系统的上下料系统示意图二。
图7为本发明的低压水平热处理系统的上下料系统示意图三。
图8为本发明的低压水平热处理系统中舟示意图。
图9为图8中A的放大示意图。
图10为本发明的低压水平热处理系统的搬舟净化系统和炉管系统示意图。
图11为本发明的低压水平热处理系统的搬舟净化系统内部示意图。
图12为本发明的搬舟净化系统中搬舟系统示意图。
图13为本发明的搬舟净化系统中推舟系统示意图。
图14为本发明的搬舟净化系统中传输系统示意图。
图15为本发明的低压水平热处理系统的炉管系统内部示意图。
图16为本发明的激光SE设备示意图。
图17为本发明的低压水平氧化系统示意图。
图18为本发明的碱抛和刻蚀设备示意图。
图19为本发明的磷扩散设备示意图。
图20为本发明的PECVD设备示意图。
图21为本发明的丝网印刷设备示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、横向、纵向……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
实施例一:
如图1-21所示,一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,包括N型单晶硅片1、制绒设备2、低压水平热处理系统3、激光SE设备4、低压水平氧化系统5、碱抛和刻蚀设备6、PECVD设备8、丝网印刷设备9和电注入设备,制绒设备2用于N型单晶硅片1的制绒工序,低压水平热处理系统3用于N型单晶硅片1的硼扩散、磷扩散和退火工序,激光SE设备4用于N型单晶硅片1正面的激光局部硼掺杂形成硼重掺杂区113以及N型单晶硅片1背面的激光局部磷掺杂形成磷重掺杂区123,低压水平氧化系统5用于N型单晶硅片1的氧化工序对硼重掺杂区113和磷重掺杂区123进行保护,碱抛和刻蚀设备6用于N型单晶硅片1的碱抛和刻蚀工序,PECVD设备8用于N型单晶硅片1钝化层、正膜和背膜工序,丝网印刷设备9用于N型单晶硅片1双面电极的制备工序,电注入设备用于向电池片注入载流子。
如图3所示,制绒设备2包括制绒上料装置20、制绒预清洗装置21、制绒装置22、制绒后清洗装置23、制绒酸洗装置24、制绒预脱水装置25、制绒烘干装置26和制绒下料装置27,制绒上料装置20、制绒预清洗装置21、制绒装置22、制绒后清洗装置23、制绒酸洗装置24、制绒预脱水装置25、制绒烘干装置26和制绒下料装置27依次连接,N型单晶硅片1经制绒上料装置20移动至制绒预清洗装置21进行清洗,清洗装置21用于去除N型单晶硅片1表面的杂质和损伤层,为后续的制绒准备,制绒装置22采用碱溶液在N型单晶硅片1的表面形成绒面,碱溶液可采用氢氧化钠或氢氧化钾,常规情况下,绒面形成多三角形,以增加太阳光在N型单晶硅片1表面的折射次数,增加光线在N型单晶硅片1中的光程,提高太阳光的利用率,制绒后的N型单晶硅片1经制绒后清洗装置23以及制绒酸洗装置24进行清洗,清洗剂采用RCA1(双氧水,氨水,去离子水(Vo l.1:1:5))和RCA2(盐酸,氨水,去离子水(1:1:6)),去除N型单晶硅片1表面的杂质、表面损伤层、切割线痕以及金属离子,为后续的扩散做准备,并经制绒预脱水装置25、制绒烘干装置26保持N型单晶硅片1表面的洁净度,由制绒下料装置27输送至低压水平热处理系统3进行处理。
如图4-15所示,低压水平热处理系统3包括上下料系统31、搬舟净化系统32和炉管系统33,上下料系统31包括上料导片组件311、下料导片组件312、导片流转输送机构313、硅片抓取装置314、上料搬运机构315、下料搬运机构316和舟流转机构317,搬舟净化系统32包括搬舟系统321、推舟系统322、净化冷却系统323、传输系统324和净化台框架325,炉管系统33包括炉管机架331和工艺炉管332,传输系统324分别与舟流转机构317和搬舟系统321对接,用于上下料系统31和搬舟净化系统32之间舟的流转,推舟系统322与工艺炉管332对接,用于舟搬舟净化系统32和炉管系统33之间舟的流转,舟在上下料系统31、搬舟净化系统32和炉管系统33流转,舟内的硅片水平放置。
上下料系统31包括上料导片组件311、下料导片组件312、导片流转输送机构313、硅片抓取装置314、上料搬运机构315、下料搬运机构316和舟流转机构317,上料导片组件311、下料导片组件312、导片流转输送机构313、上料搬运机构315、下料搬运机构316和舟流转机构317构成上下料系统31的导片装置,所述硅片抓取装置314包括六轴机器人以及硅片抓取分合机构,硅片抓取分合机构控制硅片的吸取和翻面,所述六轴机器人通过硅片抓取分合机构控制硅片的移动,所述上料导片组件311、硅片抓取装置314、上料搬运机构315和舟流转机构317成硅片上料系统,所述下料导片组件312、硅片抓取装置314、下料搬运机构316和舟流转机构317构成硅片下料系统。
所述上料导片组件311包括上料来料对接输送机构3111、上料缓存输送机构3112、上料花篮升降机构3113、上料花篮输送机构3114、上料硅片输送机构3115、上料硅片缓存机构3116以及上料接片机构3117,上料花篮输送机构3114位于上料花篮升降机构3113下侧,所述下料导片组件312包括下料来料对接输送机构3121、下料缓存输送机构3122、下料花篮升降机构3123、下料花篮输送机构3124、下料硅片输送机构3125、下料硅片缓存机构3126以及下料接片机构3127,下料花篮输送机构3124位于下料花篮升降机构3123下侧,导片流转输送机构313分别与上料花篮输送机构3114、下料花篮输送机构3124连接,花篮经上料花篮输送机构3114、导片流转输送机构313以及下料花篮输送机构3124在上料导片组件311和下料导片组件312间流转。
本实施例中,上料导片组件311和下料导片组件312结构相同,所述上料导片组件311和下料导片组件312分别设有对称分布的两组,以下以上料导片组件311为例进行说明,所述上料来料对接输送机构3111采用AGV输送线,其长度可容纳多组花篮同时进行输送,上料来料对接输送机构3111在输送方向的两端固设有来料阻挡气缸,靠近上料缓存输送机构3112的上料来料对接输送机构3111端面的两侧固设有对称的两组来料对射传感器,两组来料对射传感器和来料阻挡气缸共同配合实现花篮依次单个输送到上料缓存输送机构3112的目的,另外,上料来料对接输送机构3111还设置有若干传感器(图未显示),传感器的数量与上料来料对接输送机构3111一次性承载花篮的数量一致,且相邻传感器的间距可调,传感器对花篮满缺料状态进行检测,实现了对硅片数量的精细控制。
所述上料花篮升降机构3113包括升降输送组件和花篮升降组件,花篮升降组件控制升降输送组件升降,所述升降输送组件的长度与单个花篮长度相配,上料缓存输送机构3112将单个花篮输送至升降输送组件上,位于升降输送组件上的花篮通过夹紧装置固定,防止上料硅片输送机构3115取片时造成偏移,影响取片效率,本实施例中,所述花篮升降组件采用滚珠丝杆传动方式控制升降输送组件升降,所述上料花篮升降机构3113还包括用于检测花篮内硅片余量的对射传感器以及用于检测来料花篮朝向的朝向传感器,所述朝向传感器防止花篮输送时发生反放错误。
所述上料硅片输送机构3115将位于上料花篮升降机构3113上花篮内的硅片进行取片,并通过上料花篮升降机构3113实现依次取片的功能,所述上料硅片输送机构3115依次延伸上料硅片缓存机构3116和上料接片机构3117,输送至上料硅片输送机构3115,并通过上料硅片输送机构3115将硅片流入上料接片机构3117,上料硅片输送机构3115对硅片进行调整,使硅片在传输过程中保持齐整,便于硅片的流入,提高硅片的流入效率。
所述上料接片机构3117设置有上料接片槽,上料接片机构3117将上料硅片输送机构3115上输送的硅片依次导入上料接片槽。
所述上料硅片缓存机构3116位于上料硅片输送机构3115和上料接片机构3117之间,所述上料硅片缓存机构3116固设有若干缓存槽,缓存槽长度方向与上料硅片输送机构3115硅片输送方向一致,相邻的缓存槽竖直平行设置,所述上料硅片缓存机构3116作为临时储存硅片的机构,避免上料接片机构3117中上料接片槽装满硅片但未被取片的状况,实现了将上料硅片输送机构3115上输送的硅片依次导入缓存槽的目的。
所述导片流转输送机构313包括流转输送组件3131和流转移动组件3132,所述流转移动组件3132包括横移动力组件,所述横移动力组件采用滚珠丝杆传动方式驱动流转输送组件3131相对于流转移动组件3132移动,所述流转输送组件3131在移动过程中分别与上料花篮输送机构3114和下料花篮输送机构3124相接,流转输送组件3131上端面与上料花篮输送机构3114和下料花篮输送机构3124上端面处于同一水平面,保证花篮的平稳过渡。
六轴机器人3141控制硅片抓取分合机构3142空间移动,使硅片移动以及取放操作更加灵活性,有利于提高硅片取放的速度以及整体的自动化程度。
所述硅片抓取分合机构3142包括硅片抓取分片机构、硅片抓取吸盘机构以及硅片抓取旋转机构,所述硅片抓取吸盘机构包括吸盘吸取装置和控制吸盘吸取装置错位移动的调整装置,所述硅片抓取旋转机构包括吸盘吸片装置和控制吸盘吸片装置转动的旋转装置,六轴机器人3141控制硅片抓取分合机构3142的移动,所述硅片抓取分片机构通过硅片抓取吸盘机构与硅片抓取旋转机构控制硅片的移动,所述吸盘吸取装置和吸盘吸片装置控制硅片的吸取分合,所述旋转装置控制硅片翻面。
所述上料搬运机构315包括上料搬运定位移动组件、上料搬运硅片顶升组件、上料搬运硅片规整组件以及上料搬运离子吹风组件,所述下料搬运机构316包括下料搬运定位移动组件3160、下料搬运硅片顶升组件3161、下料搬运硅片规整组件3162以及下料搬运离子吹风组件,本实施例中,上料搬运机构315和下料搬运机构316结构相同。
所述舟流转机构317包括传输对接输送组件3171、夹爪组件3172和控制夹爪组件3172移动的移动模组组件3173,传输对接输送组件3171承载若干舟,移动模组组件3173控制夹爪组件3172夹持舟在传输对接输送组件3171和上料搬运机构315间流转。
为避免出现绕镀问题,本实施例采用特制的舟对硅片进行承托,舟承托硅片进入工艺炉管进行工艺,具体来说,舟319包括包括舟顶板3191、舟底板3192、舟支撑杆3193和舟限制板3194;舟顶板3191和舟底板3192通过舟支撑杆3193连接,形成放置硅片的放置空间。舟整体结构简单,自重较轻,尽可能的提升了载重范围。舟支撑杆3193沿长度方向间隔设置有舟夹板31931,相邻的两组舟夹板31931形成舟夹板腔3193,舟限制板3194安装在夹板腔3193内。
舟支撑杆3193设置多组,其分布在舟顶板3191和舟底板3192之间,具体舟支撑杆3193数量、舟顶板3191形状、舟底板3192形状都与硅片相适应。例如,硅片是矩形,整个舟就形成长方体,四根舟支撑杆3193分布在舟顶板3191和舟底板3192的四个角上。舟夹板31931固设于左右两侧相对舟支撑杆3193的相对面上,每根舟支撑杆3193上相互对应的夹板腔3193处于同一水平面,舟限制板3194安装在位于同一水平面的多组夹板腔3193内。
舟限制板3194包括两组安装于舟夹板腔3193的舟限制侧板以及连接两组舟限制侧板的舟限制连接板,舟限制侧板和舟限制连接板结构相同,优选的,舟限制侧板和舟限制连接板一体成型,本实施例中,夹板腔3193在竖直方向的剖面形状设置为长方形,舟限制侧板的上下侧面与夹板腔3193的上下侧面相抵,较长的夹板腔3193可以进一步保证舟限制侧板安装的稳定性,舟限制侧板和舟限制连接板上均固设有硅片安置腔31941,舟限制侧板和舟限制连接板上对应的硅片安置腔31941处于同一水平面,硅片安置腔31941在竖直方向的剖面形状不做限定,本实施例硅片安置腔31941采用方形,硅片通过线接触或面接触与硅片安置腔31941进行接触来进行支撑,硅片安置腔31941可容纳两组硅片叠加安装。
本实施例中硅片放置在舟内时,除硅片的放置方向外,硅片的三侧被舟限制板3194遮挡,可以有效阻碍气体从背靠背的硅片缝隙进入背靠背的贴合面,从而有效避免出现绕镀,实现无绕镀或微绕镀,可以去除对绕镀层的处理,从而实现在同一设备系统中连续工艺,无需卸片离线去进行湿法处理。
舟顶板3191与舟底板3192平行设置,尽可能的最大化提供放置舟板的空间。因为舟顶板3191与舟底板3192非平行设置时,会使得部分空间无法用来水平放置硅片,从而浪费了不必要的空间,并增加了舟的自重。
舟采用非导电、耐高温、抗压材料。较佳材料选择为石英或碳化硅材料,以此尽可能的降低自身重量,提高整个舟对舟板的放置数量,还符合舟非导电、耐高温的特性。
为保证舟整体结构的稳定性,舟支撑杆3193之间固设有舟连接轴3195,舟连接轴3195固设有舟托板31951,舟托板31951与整个舟的重心处于同一水平面,有利于取放舟时的稳定性,不易在搬运中发生舟的偏位;舟托板31951的形状可以根据实际需要进行设置,一般采用矩形,显而易见也可以采用其它形状,只要便于机械手的取放避位以及舟托的承托即可。
在上下料系统31的实施过程中,装满硅片的花篮由上料来料对接输送机构3111依次将单个花篮输送至上料缓存输送机构3112,上料缓存输送机构3112将花篮输送至上料花篮升降机构3113,通过上料硅片输送机构3115将花篮内的硅片依次输出,通过上料硅片输送机构3115和上料接片机构3117的协同运行,将位于输送线上的硅片依次流入上料接片机构3117的上料接片槽,硅片抓取分合机构3142的吸盘吸取装置从上料接片槽吸取硅片,通过六轴机器人3141将硅片移动至上料硅片输送机构3115并进行硅片背对背的合片,重复上述步骤直至将上料硅片输送机构3115上的两组舟装满,装满硅片的舟通过由传输对接输送组件3171控制的夹爪组件3172搬运至传输对接输送组件3171的舟托中,直至舟托装满舟,传输对接输送组件3171与搬舟净化系统32对接,传输对接输送组件3171将舟托移动至搬舟净化系统32,实现了硅片由导片装置到搬舟净化系统32的移动过程,搬舟净化系统32将已工艺的硅片由搬舟净化系统32传输至传输对接输送组件3171,装满已工艺硅片的舟通过夹爪组件3172搬运至下料搬运机构316,根据上述结构反向流转,从而实现硅片由搬舟净化系统32到导片装置的移动过程。
搬舟净化系统32包括搬舟系统321、推舟系统322、净化冷却系统323、传输系统324和净化台框架325,搬舟系统321、推舟系统322和传输系统324安装于净化台框架325内部,净化冷却系统323位于净化台框架325外部,传输系统324将位于上下料系统31装未工艺硅片的舟传输至搬舟系统321,并将装已工艺硅片的舟传输至上下料系统,传输系统324用于搬舟系统321与上下料系统间舟的交互,搬舟系统将装未工艺硅片的舟移动至推舟系统322,推舟系统322将装未工艺硅片的舟移动至炉管系统进行工艺,推舟系统322将装已工艺硅片的舟移出并通过搬舟系统321移动至传输系统324,净化冷却系统323对搬舟净化系统32的气体进行净化。
搬舟系统321包括搬舟立柱3211、搬舟头3212、Z轴传动结构3214;其中搬舟头3212通过Z轴传动结构活动设置于搬舟立柱3211上;搬舟头3212包括一级手臂、二级手臂、X轴传动结构一、X轴传动结构二以及搬舟机械手爪3213;一级手臂和二级手臂通过X轴传动结构一活动连接,搬舟机械手爪3213通过X轴传动结构二活动设置于二级手臂上;X轴传动结构一包括X轴伺服电机一,X轴伺服电机一设置于一级手臂的外侧;搬舟机械手爪3213用于支撑托起舟托。
搬舟立柱3211上还固定设置有缓存搬舟机械手3215,缓存搬舟机械手3215对应设置于两根搬舟立柱3211上,缓存搬舟机械手3215用于缓存舟托;在本例中一根搬舟立柱3211上设置有六个缓存搬舟机械手3215,相对的,两根搬舟立柱3211上能够同时缓存的舟托的最多数量为六个。
搬舟系统321通过在搬舟立柱3211上设置Z轴传动结构3214,控制搬舟头3212在Z轴方向的移动;通过设置搬舟头3212包括X轴传动结构一和X轴传动结构二,控制二级手臂、搬舟机械手爪3213在X轴方向的移动。
搬舟系统321实施过程中,传输系统324将舟托从上下料系统31传输,搬舟机械手爪3213将舟托从传输系统324移动至推舟系统322,在连续生产中,缓存搬舟机械手3215对舟托进行缓存。
推舟系统322包括推舟传送机构3221、推舟桨3222和推舟炉门3223,推舟桨3222与推舟炉门3223连接,两者同步移动,推舟桨3222用于支撑和承载舟托和舟319,舟319装载硅片,推舟传送机构3221通过驱动推舟桨3222往返移动控制舟托和舟319输入或输出工艺炉管。
所述推舟传送机构3221与推舟炉门3223固设连接,推舟传送机构3221的滑动方向与工艺炉管轴向一致。
净化冷却系统323包括净化装置和冷却装置,净化装置包括第一空气过滤净化器、第二空气过滤净化器、净化风机、第一进风口和第二进风口,第一空气过滤净化器和第二空气过滤净化器、净化风机以及第一进风口和第二进风口依次横向设置于净化台框架325的上方通过管道相连,在本实施例中,所述第一空气过滤净化器和第二空气过滤净化器采用空气滤芯净化,为物理净化方式。其中第一空气过滤净化器和第二空气过滤净化器至少为一组,在本实施例中设置为两组第一空气过滤净化器和第二空气过滤净化器,第一空气过滤净化器以及第二空气过滤净化器分别通过气管道结构与净化台框架325的内部空间实现联通。第一空气过滤净化器以及第二空气过滤净化器由净化风机将净化台框架325外部的空气进行净化后通入净化台框架325的内部,因硅片工艺需要洁净,因此通入搬舟净化系统32框架的气体,需要先经过过滤净化。本实施例中第一空气过滤净化器和第二空气过滤净化器设置为两组的目的是能够保证净化台框架325内部的气流均匀,避免出现一侧的气流大一侧的气流小的情况的发生,保证硅片的散热均匀。通过设置第一空气过滤净化器以及第二空气过滤净化器通入净化后的冷空气能够极大程度实现净化台框架325内部的降温且不引入污染。
净化风机以及第一进风口和第二进风口是为了进一步保证净化台框架325内部的空气流通,所述第一进风口和第二进风口,净化风机分别与第一进风口以及第二进风口连接,第一进风口和第二进风口上分别设置有气流的导出口,其中导出口设置于第一进风口和第二进风口的侧面,目的是为了在第一进风口和第二进风口不工作时避免灰尘顺着第一进风口和第二进风口落入净化台框架325的内部。净化台框架325外部的气体能够顺着第一进风口和第二进风口抽进到净化台框架325内部中。第一进风口和第二进风口结合第一空气过滤净化器和第二空气过滤净化器实现净化台框架325内部和外部的气流流通。
冷却装置包括第一进风口和第二进风口、出风口和净化风机,出风口位于搬舟净化系统32内部。为了进一步提高净化台框架325内部的冷却的效率,第一进风口和第二进风口、出风口和净化风机构成风冷方式,本实施例还可以采用风冷装置结合水冷装置的方式,水冷装置包括水冷盘和水冷管道,所述水冷盘和水冷管道形成封闭的循环回路,所述水冷盘,一侧设置有水冷盘风机,水冷盘上设置水冷盘风机用于实现水冷盘的快速降温。可将搬舟净化系统32内部的热空气抽取上来经过水冷盘冷却后,再排放到搬舟净化系统32外部或者排放到搬舟净化系统32内部实现内部循环。搬舟净化系统32内部的热气流经过水冷盘时,热气流与水冷盘盘管上设置的的散热翅片产生热交换,从而使热气流的温度下降,降温后的热气流能够直接排向外部或通向内部,散热翅片采用铝或铜材质。在本实施例中,所述水冷盘还设置有进出水管。所述进出水管垂直设置于净化台框架325的顶部,进出水管通过阀门以及管道与水冷盘连通。其中水冷管道可以设置于净化台框架325的上方、侧面、内部三者之一或者其组合,在本实施例中水冷管道设置于净化台框架325的上方、侧边以及内部,通过水冷结合风冷,实现净化台框架325内部的快速降温。为了进一步提高水冷效率,还能够采用特定的冷却液替换水介质。
传输系统324包括传输驱动组件3240、传输机构3241、传输机架3242、传输第二皮带3247和传输张紧组件,所述传输机构3241位于传输机架3242上,通过传输机架3242对传输机构3241进行支撑,传输驱动组件3240通过传输第二皮带3247对舟托板组件进行传输,所述传输张紧组件控制传输第二皮带3247的张紧力。
传输系统324的传输过程中,传输机构3241的传输驱动组件3240控制传输第二皮带3247传动,传输第二皮带3247传动带动位于舟托板组件上的舟托移动,从而将已工艺的舟托传向上下料系统31,将未工艺的舟托由上下料系统31传到搬舟系统321,保证传输机构3241实现对舟托稳定以及可靠的传输。
炉管系统33包括炉管机架331和工艺炉管332,工艺炉管332呈卧式安装在炉管机架331上,工艺炉管332的开口部朝向推舟系统322,推舟系统322将舟319通过推舟传送机构3221和推舟桨3222移动至工艺炉管332进行工艺,或将已工艺的舟319输出工艺炉管332,当推舟桨3222最大程度将舟319推进工艺炉管332中时,推舟炉门3223可以将工艺炉管332的炉口密封封闭,从而使得工艺炉管332内形成一个与外部隔绝的腔体,工艺炉管332的尾部设有能够通入工艺炉管内部的气体输送装置333;气体输送装置333对工艺炉管332的内部气压进行调节,通常来说,在通入反应气体前,需要将炉内抽真空,形成真空炉的状态,之后再根据实际的反应需要,通入气体进行反应、催化或者保护。
炉管系统33包括工艺炉管332,每种工艺炉管332均与搬舟系统321对应,工艺炉管332呈上下并排排列,工艺炉管332也可以左右并排排列或者左右和上下同时并排排列,形成行和列组合的方式,可以提升产量;每种工艺炉管332和搬舟系统321均能够独立工作,实现连续生产,工艺炉管332具体包括LPCVD工艺炉管、硼扩散工艺炉管和退火工艺炉管,节省工艺设备和人工,减少硅片转运损伤;炉管系统33通过多组管道并排设计的布置方式,能够实现上下料系统31和硅片工艺的同步有序进行,在一炉反应的过程中,可以进行前一炉的下料以及后一炉的上料,实现连续高产量生产;本实施例中,炉管系统33外置真空泵34,用于LPCVD工艺;以及气源柜35,用于硼扩散工艺。
所述气体输送装置333包括反应气体输送装置和尾气处理装置,所述反应气体输送装置向工艺炉管332通入工艺气体,所述尾气处理装置用于辅助排放气体或者平衡气压。
炉管系统33还设置有炉腔风冷装置335和炉管机架冷却装置334,炉腔风冷装置335包括炉管机架风冷盘3351,炉管机架风冷盘3351设置在炉管机架331的顶部,炉管机架331的顶部还设置有多组风冷排风口3352,每组风冷排风口3352均对应设有一个排风扇,排风扇通过净化风机驱动,每组工艺炉管332所在的炉管机架331上均设有一个向上的通风管,通风管从每组工艺炉管332的侧面连通炉管机架风冷盘3351,炉腔风冷装置335将炉管机架331的热量排出,炉管机架冷却装置334降低排风的热量,大大降低了设备工作时工艺炉管的高温对炉管环境的热辐射影响,使得工艺温度不至于过高而影响电气设备的正常工作,并可以大大缩短硅片的生产工艺周期,进而提高生产效率;并且,采用风冷和水冷两种冷却方式相结合,通过管路结构与工艺炉管内部相连接,解决工艺炉管的发热对硅片生产工艺的影响,进而加快工艺冷却速度,提高工艺成品率,并且降低电器设备的故障率。
N型单晶硅片1的正面经制绒后,由制绒下料装置27输送至低压水平热处理系统3进行硼扩散工艺,在N型单晶硅片1的制绒面经过硼扩散工艺形成硼掺杂区112。
如图16所示,经硼扩散后的N型单晶硅片1输送至激光SE设备4,激光SE设备4包括激光SE上料端41、激光处理腔43和激光下料端42,激光处理腔43内设置有激光工艺设备,激光工艺设备对制绒面激光开槽,激光工艺设备对扩散后的N型单晶硅片1的开槽区域进行正面激光局域掺杂,形成硼重掺杂区113,激光工艺设备包括硼源,为硼重掺杂区113提供硼源。
如图17所示,低压水平氧化系统5包括氧化上下料装置51、氧化净化台52、氧化炉体53以及氧化气柜54,经激光SE设备4掺杂的N型单晶硅片1输送至低压水平氧化系统5,低压水平氧化系统5对N型单晶硅片1进行处理,对硼重掺杂区113进行保护。
氧化上下料装置51用于将未氧化沉积的N型单晶硅片1输送至氧化炉体53进行氧化沉积工序或将已氧化沉积的N型单晶硅片1输送至下一工序,氧化净化台52结构与搬舟净化系统32结构类似,起到类似的功能,氧化炉体53与炉管系统33结构相似,用于N型单晶硅片1的氧化沉积工序,氧化气柜54为氧化炉体53提供氧化沉积工序的源气或源液。
如图18所示,碱抛和刻蚀设备6包括碱抛和刻蚀上料装置61、碱抛和刻蚀保护装置62、碱抛和刻蚀63、碱抛和刻蚀碱洗装置64、碱抛和刻蚀酸洗装置65和碱抛和刻蚀下料装置66,碱抛和刻蚀设备6与低压水平氧化系统5对接,经氧化处理的N型单晶硅片1输送至碱抛和刻蚀设备6进行清洗和刻蚀,去除N型单晶硅片1正面表层的死层BSG,并将N型单晶硅片1背面进行化学抛光,解决激光烧蚀易形成死伤层的问题。
本实施例中,刻蚀上料装置61与低压水平氧化系统5对接,刻蚀下料装置66与低压水平热处理系统3的上下料系统31对接,经碱抛和刻蚀的N型单晶硅片1传输至低压水平热处理系统3,进行LPCVD工序,LPCVD工序在N型单晶硅片1生长隧穿氧化硅钝化薄膜,并在隧穿氧化层上沉积本征多晶硅。
如图19所示,低压水平热处理系统3的上下料系统31与磷扩散设备7对接,磷扩散设备7包括磷扩散上下料系统71、磷扩散净化台72、磷扩散炉体柜73、磷扩散气柜74和磷扩散磷源柜75,经LPCVD工序的N型单晶硅片1输送至磷扩散设备7进行磷扩散,本实施例中,磷扩散设备7采用阶梯磷扩散方式在N型单晶硅片1的背面进行多次磷扩散操作,使N型单晶硅片1的背面形成多层磷掺杂区122,磷扩散后进行后氧化处理,使N型单晶硅片1的背面形成附磷层,从而增加了PSG的浓度。
磷扩散设备7与激光SE设备4的激光SE上料端41对接,磷扩散后的激光SE设备4在非制绒面激光开槽,激光工艺设备对扩散后的N型单晶硅片1的开槽区域进行背面激光局域掺杂,形成磷重掺杂区123,激光工艺设备包括磷源,为磷重掺杂区123提供磷源;低压水平氧化系统5与激光SE下料端42对接,将经激光局域磷掺杂的N型单晶硅片1输送至低压水平氧化系统5,低压水平氧化系统5对N型单晶硅片1进行处理对磷重掺杂区123进行保护。
低压水平氧化系统5与碱抛和刻蚀设备6对接,经氧化处理的N型单晶硅片1输送至碱抛和刻蚀设备6进行清洗和刻蚀,去除N型单晶硅片1表层的死层PSG、BSG和非晶硅绕镀层,解决现有工艺中激光烧蚀易形成死伤层的问题。
碱抛和刻蚀设备6与低压水平氧化系统5对接,刻蚀下料装置66与低压水平热处理系统3的上下料系统31对接,经碱抛和刻蚀的N型单晶硅片1传输至低压水平热处理系统3,进行退火工序,形成N型单晶硅片1背面的氧化层121。
如图20所示,低压水平氧化系统5与PECVD设备8对接,经退火处理的N型单晶硅片1输送至PECVD设备8,PECVD设备8包括PECVD上下料装置81、PECVD净化台82、PECVD炉体83、PECVD气柜84和PECVD真空泵85,上下料系统31与PECVD上下料装置81对接,PECVD炉体83对N型单晶硅片1正面进行钝化,沉积制备AlOx钝化层111和SiNx层110,以减少正面反射,增加载流子寿命,提高电流;PECVD设备8在N型单晶硅片1背面生长SiNx层120。
如图21所示,PECVD设备8与丝网印刷设备9对接,丝网印刷设备9用于制备双面电极,具体来说,丝网印刷设备9包括丝网印刷上料装置91、第一印刷装置92、丝网印刷烘干装置93、第二印刷装置94、丝网印刷烧结装置95、丝网印刷检测装置96和丝网印刷分选装置97,经PECVD设备8处理的N型单晶硅片1输送至丝网印刷上料装置91,第一印刷装置92在N型单晶硅片1印刷背电极12和背电场,第二印刷装置94在N型单晶硅片1印刷正电极11、正电极主栅和细栅,印刷后经丝网印刷烧结装置95烧结成为成品电池片,烧结后经丝网印刷检测装置96和丝网印刷分选装置97剔除不合格电池片。
太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线还包括电注入设备,电注入设备可采用现有的技术,电池片经电注入设备改善其抗衰减性能,通过电注入的方式向电池片中注入载流子以实现氢钝化。
本发明还包括利用上述太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线生产电池片的方法,具体包括以下步骤:
步骤1、清洗制绒:将N型单晶硅片1在溶液中清洗,去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子;
步骤2、硼扩散:清洗过后的N型单晶硅片1放入舟中推入硼扩散工艺炉管进行硼扩散,形成硼掺杂区112;
步骤3、激光SE:将硼扩散后N型单晶硅片1的制绒面激光局部掺杂,形成硼重掺杂区113;
步骤4、氧化:将激光SE后的N型单晶硅片1进行氧化,保护硼重掺杂区113;
步骤5、刻蚀抛光:去除N型单晶硅片1正面表层的死层BSG,并将N型单晶硅片1背面进行化学抛光;
步骤6、LPCVD:在N型单晶硅片1表面生长氧化层和非晶硅层;
步骤7、磷扩散:经LPCVD处理后的硅片推入磷扩散设备进行多次磷扩散,在背面形成多层形成磷掺杂区122,磷扩散后进行后氧化处理,使N型单晶硅片1的背面形成附磷层;
步骤8、激光SE:将磷扩散后硅片的背面激光局部掺杂,形成磷重掺杂区123;
步骤9、氧化:将激光SE后的硅片进行氧化,保护磷重掺杂区123;
步骤10、刻蚀抛光:去除N型单晶硅片1表层的死层BSG、死层PSG和非晶硅绕镀层;
步骤11、退火:形成N型单晶硅片1背面的氧化层121。;
步骤12、PECVD:PECVD炉体83对N型单晶硅片1正面进行钝化,沉积制备AlOx钝化层111和SiNx层110,以减少正面反射,增加载流子寿命,提高电流;PECVD设备8在N型单晶硅片1背面生长SiNx层120;
步骤13、丝网印刷工序:制备N型单晶硅片1表面的双面电极;
步骤14、电注入工序:电注入设备通过电注入的方式向电池片中注入载流子以实现氢钝化。
本发明提供一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,对N型单晶硅片1依次进行制绒、硼扩散、激光SE、氧化、碱抛光、LPCVD、磷扩散、激光SE、氧化、刻蚀、退火、PECVD、丝网印刷和电注入,通过增加低压水平热处理系统和碱抛刻蚀设备极大的适配并利用现有的PERC-SE生产线,生产线设备几乎无浪费,延长了PERC生产线生命周期;本发明在激光SE工艺后增加清洗工序以及多层磷扩散沉积方式,解决现有工艺中激光烧蚀磷源不够以及激光烧蚀易形成死伤层的问题;本发明将磷掺杂区结构细化分解,增加磷重掺杂区,可进一步优化磷掺杂效果;细分出磷重掺杂区,并去除激光烧蚀区域形成死伤层,使得欧姆接触更好,电极与重掺杂区接触电阻减小,从而可以减少栅线用量,降低成本。
显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:包括N型单晶硅片、制绒设备、低压水平热处理系统、激光SE设备、低压水平氧化系统、碱抛和刻蚀设备、PECVD设备、丝网印刷设备和电注入设备,制绒设备用于N型单晶硅片的制绒工序,低压水平热处理系统用于N型单晶硅片的硼扩散、磷扩散和退火工序,激光SE设备用于N型单晶硅片正面的激光局部硼掺杂形成硼重掺杂区以及N型单晶硅片背面的激光局部磷掺杂形成磷重掺杂区,低压水平氧化系统用于N型单晶硅片的氧化工序对硼重掺杂区和磷重掺杂区进行保护,碱抛和刻蚀设备用于N型单晶硅片的碱抛和刻蚀工序,PECVD设备用于N型单晶硅片钝化层、正膜和背膜工序,丝网印刷设备用于N型单晶硅片双面电极的制备工序,电注入设备用于向电池片注入载流子。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述制绒设备包括制绒上料装置、制绒预清洗装置、制绒装置、制绒后清洗装置、制绒酸洗装置、制绒预脱水装置、制绒烘干装置和制绒下料装置,制绒上料装置、制绒预清洗装置、制绒装置、制绒后清洗装置、制绒酸洗装置、制绒预脱水装置、制绒烘干装置和制绒下料装置依次连接,N型单晶硅片经制绒上料装置移动至制绒预清洗装置进行清洗,清洗装置用于去除N型单晶硅片表面的杂质和损伤层,制绒装置采用碱溶液在N型单晶硅片的表面形成绒面。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述低压水平热处理系统包括上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统,制绒设备的制绒下料装置与低压水平热处理系统的上下料系统对接,上下料系统包括上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、硅片抓取装置、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构,搬舟净化系统包括搬舟系统、推舟系统、净化冷却系统、传输系统和净化台框架,炉管系统包括炉管机架和工艺炉管,传输系统分别与舟流转机构和搬舟系统对接,用于上下料系统和搬舟净化系统之间舟的流转,推舟系统与工艺炉管对接,用于舟搬舟净化系统和炉管系统之间舟的流转,舟在上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统流转,舟内的硅片水平放置,工艺炉管包括包括LPCVD工艺炉管、硼扩散工艺炉管和退火工艺炉管,用于N型单晶硅片的硼扩散、磷扩散和退火工序。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述上下料系统包括上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、硅片抓取装置、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构,上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构构成上下料系统的导片装置,所述硅片抓取装置包括六轴机器人以及硅片抓取分合机构,硅片抓取分合机构控制硅片的吸取和翻面,所述六轴机器人通过硅片抓取分合机构控制硅片的移动,所述上料导片组件、硅片抓取装置、上料搬运机构和舟流转机构成硅片上料系统,所述下料导片组件、硅片抓取装置、下料搬运机构和舟流转机构构成硅片下料系统,搬舟净化系统包括搬舟系统、推舟系统、净化冷却系统、传输系统和净化台框架,搬舟系统、推舟系统和传输系统安装于净化台框架内部,净化冷却系统位于净化台框架外部,传输系统将位于上下料系统装未工艺硅片的舟传输至搬舟系统,并将装已工艺硅片的舟传输至上下料系统,传输系统用于搬舟系统与上下料系统间舟的交互,搬舟系统将装未工艺硅片的舟移动至推舟系统,推舟系统将装未工艺硅片的舟移动至炉管系统进行工艺,推舟系统将装已工艺硅片的舟移出并通过搬舟系统移动至传输系统,净化冷却系统对搬舟净化系统的气体进行净化,炉管机架和工艺炉管,推舟系统与工艺炉管对接,用于搬舟净化系统和炉管系统之间舟的流转,舟在上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统流转,舟包括舟限制板,硅片背对背水平放置舟限制板内,舟限制板对硅片的三侧进行遮挡防止绕镀。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述激光SE设备包括激光SE上料端、激光处理腔和激光下料端,低压水平热处理系统的上下料系统与激光SE设备的激光SE上料端对接,激光处理腔内设置有激光工艺设备,激光工艺设备对制绒面激光开槽,激光工艺设备对硼扩散后的N型单晶硅片的开槽区域进行正面激光局域掺杂,形成硼重掺杂区,以及激光工艺设备对非制绒面激光开槽,激光工艺设备对磷扩散后的N型单晶硅片的开槽区域进行正面激光局域掺杂,形成磷重掺杂区。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述低压水平氧化系统包括氧化上下料装置、氧化净化台、氧化炉体以及氧化气柜,激光SE设备的激光下料端与低压水平氧化系统的氧化上下料装置对接,低压水平氧化系统对N型单晶硅片进行处理,对硼重掺杂区以及磷重掺杂区进行保护。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述碱抛和刻蚀设备包括碱抛和刻蚀上料装置、碱抛和刻蚀保护装置、碱抛和刻蚀、碱抛和刻蚀碱洗装置、碱抛和刻蚀酸洗装置和碱抛和刻蚀下料装置,低压水平氧化系统的氧化上下料装置与碱抛和刻蚀设备的碱抛和刻蚀上料装置对接,碱抛和刻蚀设备对N型单晶硅片进行清洗和刻蚀。
8.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述磷扩散设备包括磷扩散上下料系统、磷扩散净化台、磷扩散炉体柜、磷扩散气柜和磷扩散磷源柜,低压水平热处理系统的上下料系统与磷扩散设备的磷扩散上下料系统对接,磷扩散设备的磷扩散上下料系统与激光SE设备的激光SE上料端对接,磷扩散设备对N型单晶硅片的背面进行多次磷扩散,在N型单晶硅片的背面形成多层磷掺杂区,并进行后氧化处理,使N型单晶硅片的背面形成附磷层。
9.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述PECVD设备包括PECVD上下料装置、PECVD净化台、PECVD炉体、PECVD气柜和PECVD真空泵,低压水平热处理系统的上下料系统与PECVD上下料装置对接,PECVD炉体对经退火处理的N型单晶硅片正面进行钝化,沉积制备AlOx钝化层和SiNx层,PECVD设备在N型单晶硅片背面生长SiNx层。
10.根据权利要求9所述的一种太阳能光伏电池低压水平磷扩散生产线,其特征在于:所述丝网印刷设备包括丝网印刷上料装置、第一印刷装置、丝网印刷烘干装置、第二印刷装置、丝网印刷烧结装置、丝网印刷检测装置和丝网印刷分选装置,PECVD设备的PECVD上下料装置与丝网印刷上料装置对接,经PECVD设备处理的N型单晶硅片输送至丝网印刷上料装置,第一印刷装置在N型单晶硅片印刷背电极和背电场,第二印刷装置在N型单晶硅片印刷正电极、正电极主栅和细栅,印刷后经丝网印刷烧结装置烧结成为成品电池片,经丝网印刷检测装置和丝网印刷分选装置剔除不合格电池片,电注入设备与丝网印刷分选装置对接,电注入设备向电池片注入载流子。
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