CN116288282A - 一种石墨舟用陶瓷环 - Google Patents

一种石墨舟用陶瓷环 Download PDF

Info

Publication number
CN116288282A
CN116288282A CN202310302683.5A CN202310302683A CN116288282A CN 116288282 A CN116288282 A CN 116288282A CN 202310302683 A CN202310302683 A CN 202310302683A CN 116288282 A CN116288282 A CN 116288282A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic ring
ceramic
graphite boat
ring
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310302683.5A
Other languages
English (en)
Inventor
唐杰
周朴
雷凯
石敏雷
陈伟庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinjiang Central Hesheng Silicon Industry Co ltd
Original Assignee
Xinjiang Central Hesheng Silicon Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinjiang Central Hesheng Silicon Industry Co ltd filed Critical Xinjiang Central Hesheng Silicon Industry Co ltd
Priority to CN202310302683.5A priority Critical patent/CN116288282A/zh
Publication of CN116288282A publication Critical patent/CN116288282A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C23C16/5096—Flat-bed apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H01L21/67309—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements characterized by the substrate support
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/121—The active layers comprising only Group IV materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本申请提供一种基于管式PECVD(低温等离子体增强型化学气相沉积)沉积非晶硅薄膜的石墨舟用陶瓷环，该陶瓷环包含陶瓷环主体、陶瓷环外壁及陶瓷环突出部，陶瓷环外壁与陶瓷环主体之间设置有沿陶瓷环外壁轴向方向凹陷的U型槽，该石墨舟用陶瓷环具所具有的独特的U型槽结构设计，可以防止沉积的非晶硅完全覆盖在陶瓷环表面上，避免两个相邻的石墨舟页发生导电、短路等状况，使硅片的非晶硅薄膜的沉积能够正常进行，该陶瓷环提高了硅片的良率；同时该陶瓷环为一体成型，在防止非晶硅沉积的同时保持有较高的结构强度，降低了石墨舟的故障率，降低了陶瓷环损坏的风险，提高了陶瓷环利用率。

Description

一种石墨舟用陶瓷环
技术领域
本申请涉及光伏电池技术领域，具体而言，涉及一种石墨舟用陶瓷环。
背景技术
PECVD镀膜是太阳能硅片的生产加工中的核心工序之一，其作用是提高硅片的太阳能转化率。这个工序用到石墨舟。把硅片放到石墨舟中，经过一定的条件产生反应，在硅片表面镀上一层膜。
石墨舟作为太阳能电池片镀膜时的一种载体,其结构和大小直接影响硅片的转换效率和生产效率，现有石墨舟包括：石墨舟片、陶瓷套、陶瓷杆、石墨杆、石墨隔块等石墨配件。陶瓷环将两片连接不同电极的石墨舟页绝缘隔离，使两片石墨舟页之间形成电场，进而完成硅片上薄膜的沉积。其工作原理为：将未镀膜的硅片通过机械手放在石墨舟片的卡点上，再将石墨舟放置在PECVD真空镀膜设备的石英管内，传统的PERC(钝化发射极及背局域接触电池)工艺，通入硅烷、笑气和氨气，通过射频电源进行放电沉积氮化硅和氮氧化硅薄膜，最新TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)工艺在PERC工艺的基础上增加了一道PECVD工序，其通入磷烷、氢气、硅烷及笑气等气体，通过射频电源放电沉积氧化硅及非晶硅薄膜。镀膜结束后，取出石墨舟，将硅片从石墨舟上卸取下来。
区别于氮化硅和氮氧化硅薄膜，非晶硅薄膜具有导电性，在镀膜过程中，陶瓷环上也会被镀上薄膜。现有的绝缘环通常呈圆环状，当膜厚长到一定程度时，作为正负极电的石墨舟舟叶会通过陶瓷环上的非晶硅薄膜导电，从而导致放电异常，无法继续沉积薄膜。
发明内容
虽然有如专利CN216074031中公开的，用于解决上述问题的石墨舟用陶瓷环，但该专利所公开的陶瓷环由于外壁开设有多条凹槽，致使材料强度大大降低，导致外壁容易损坏，陶瓷环的电阻发生改变，引起电压电流波动，影响非晶硅的沉积，严重影响正常生产。
为了解决上述问题，本申请提供了一种石墨舟用陶瓷环，本申请提供一种石墨舟用陶瓷环，陶瓷环包括陶瓷环本体，陶瓷环本体的外壁设置有沿其周向且朝其轴线的环状U型槽。在使用石墨舟对硅片进行非晶硅层的沉积过程中，使用陶瓷环将相邻的两片石墨舟页进行隔离支撑，相邻的两片石墨舟页连接不同电极，两石墨舟页之间形成电场。在陶瓷环本体上设置U型槽，在均匀气流和电场的作用下，非晶硅薄膜不会沉积在U型槽内部。U型槽将陶瓷环本体与外壁周壁沉积的非晶硅层隔断，进而避免相邻两片石墨舟页短路，确保硅片的非晶硅薄膜沉积能正常进行，提高硅片的良率与产能。
本申请的技术方案如下：
1.一种石墨舟用陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环包括：
陶瓷环主体，所述陶瓷环主体内部中空；
陶瓷环外壁，所述陶瓷环外壁与陶瓷环主体之间设置有沿陶瓷环外壁轴向方向凹陷的U型槽，所述U型槽与陶瓷环主体同轴设置；所述陶瓷环外壁与陶瓷环主体之间通过连接部连接；
陶瓷环突出部，所述陶瓷环突出部是由陶瓷环主体突出陶瓷环外壁的部分形成，并与石墨舟页接触。
2.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述U型槽的宽度为0.8-1.2mm。
3.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述U型槽的深度为6-9mm。
4.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环主体沿其轴向的长度为10-13mm。
5.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环主体的内径为9-11mm。
6.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环外壁沿其轴向的长度为7-10mm。
7.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环突出部为两个，分别由陶瓷环主体突出陶瓷环外壁两侧的部分形成，每侧的陶瓷环突出部沿其轴向突出陶瓷环外壁的长度为1-2mm。
8.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环主体的壁厚为1-2mm。
9.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环外壁的壁厚为1-2mm。
10.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述连接处的宽度为1.2-2mm。
11.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环为一体模具成型。
12.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环的材质为99氧化铝陶瓷。
13.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环能够采用方柱环形结构。
14.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环能够采用双层陶瓷环结构，外层陶瓷环直径大于内层陶瓷环直径。
15.根据项14所述的陶瓷环，其特征在于，所述双层陶瓷环组合后，内层陶瓷环可以在外层陶瓷环中左右拨动，通过陶瓷杆两侧的螺母锁紧。
16.根据项15所述的陶瓷环，其特征在于，所述内层材质为99氧化铝陶瓷，所述外层材质为玻璃。
17.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环还可以在外层陶瓷环内壁与底面连接处设置圆形凸起，陶瓷环本体部分进入矩形凸起形成的空间内进行拼接组合，通过陶瓷杆两侧的螺母锁紧。
18.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环还可以是两块陶瓷环拼接组装，拼接完成后，安装在两层石墨舟舟页之间，通过陶瓷杆两侧的螺母锁紧，陶瓷环整体具有凹槽及两个U型槽。
19.根据项1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环突出部的内径可以小于陶瓷环主体的内径。本申请的有益效果为：
本申请所提供的石墨舟用陶瓷环，拥有独特的U型槽设计，从根本上解决了PECVD非晶硅沉积的过程中，可能引发的陶瓷环导电，延长了陶瓷环的使用寿命，也延长了石墨舟的使用次数；同时，相较于现有技术，本申请所提供的石墨舟用陶瓷环仅有一条U型凹槽，且陶瓷环一体成型，具有更高的强度。
附图说明
附图用于更好地理解本申请，不构成对本申请的不当限定。其中：
图1为本申请提供的陶瓷环立体图；
图2为本申请提供的陶瓷环沿轴线的剖视图；
图3为本申请提供的陶瓷环在石墨舟上的组装图；
图4为图3中A位置的局部放大图；
图5为实施例4中采用的陶瓷环沿轴线的剖视图；
图6为实施例7中采用的陶瓷环沿轴线的剖视图；
图7、图8为实施例10中采用的两种陶瓷环沿轴线的剖视图；
图9为对比例1中采用的陶瓷环沿轴线的剖视图。
附图标记说明：
100-陶瓷环；110-陶瓷环主体；120-陶瓷环外壁；130-陶瓷环U型槽；140-陶瓷环突出部；150-连接部；210-石墨舟叶；220-卡点；230-螺母；240-陶瓷杆；250-弹弹垫片；260-陶瓷垫片。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本申请，应当理解，实施例仅用于进一步说明和阐释本申请，并非用于限制本申请。
本申请的一个具体实施方式中，一种石墨舟用陶瓷环100，包括陶瓷环主体110，陶瓷环外壁120，陶瓷环突出部140；陶瓷环主体110内部中空，陶瓷环主体110与陶瓷环外壁120之间设置有一沿其轴向方向凹陷的U型槽130，所述U型槽130与陶瓷环主体110同轴设置，陶瓷环外壁120与陶瓷环主体110通过连接部150连接；陶瓷环突出部140分别设置在陶瓷环主体110的两端，与陶瓷环主体110同轴设置的与陶瓷环主体140内径及壁厚均相等的空心圆柱体，两端的陶瓷环突出部140均与石墨舟页相接触。
在本申请的一个具体实施方式中，陶瓷环采用两陶瓷环拼接组合，外层陶瓷环内壁与底面连接处有圆形凸起，陶瓷环本体110部分进入凸起形成的空间内，通过陶瓷杆240两侧的螺母230锁紧。
在本申请的一个具体实施方式中，环状突出部140的内径可以小于陶瓷环主体110的内径，同时不影响陶瓷环100与石墨舟组合。在本申请的一个具体实施方式中，采用双层陶瓷环构造，沿陶瓷环轴向方向较长的为内层，沿陶瓷环轴向方向较短的为外层，内层材质为99氧化铝陶瓷环，外层采用玻璃材质，内层与外层可以组合成一个整体，外层直径大于内层直径2mm以上，组合后内层陶瓷环可以在外层玻璃环中左右拨动，两侧的石墨舟舟页能够固定内层陶瓷环，外层陶瓷环套入内层中。
在本申请的一个具体实施方式中，采用两块陶瓷环拼接组装，拼接方式有两种，如图5或图6示出的，其一为两块陶瓷环的U型槽130方向相向拼接，其二为两块陶瓷环的U型槽130方向相反拼接，拼接完成后，安装在两层石墨舟舟页之间，通过陶瓷杆240两侧的螺母230锁紧，拼接完成后的陶瓷环整体具有凹槽及两个U型槽130，以此起到隔绝非晶硅薄膜的作用。
图1示出了本申请提供的陶瓷环立体图，图2示出了本申请提供的陶瓷环的沿轴线的剖视图。一种石墨舟用陶瓷环100，包括陶瓷环主体110，陶瓷环外壁120，陶瓷环突出部140，陶瓷环100的内径为15-19mm；陶瓷环主体110内部中空，陶瓷环主体110壁厚1-2mm，沿其轴向长度为10-13mm；陶瓷环外壁120的壁厚为1-2mm，沿其轴向长度为7-10mm，陶瓷环外壁120沿其轴向长度小于陶瓷环主体110的沿其轴向长度，两者差距为3-4mm；陶瓷环外壁120与陶瓷环主体110之间设置有一宽度为0.8-1.2mm的，沿其轴向方向凹陷的U型槽130，所述U型槽130与陶瓷环主体110同轴设置，U型槽130的深度为6-9mm；陶瓷环外壁120与陶瓷环主体110通过连接部150连接，连接部150的宽度与U型槽150的宽度一致，连接部150的沿其轴向长度为1.2-2mm；陶瓷环突出部140分别设置在陶瓷环主体110的两端，是与陶瓷环主体110同轴设置的与陶瓷环主体110内径及壁厚均相等的空心圆柱体，陶瓷环突出部140水平凸出陶瓷环外壁120的沿其轴向长度为1-2mm，两端的陶瓷环突出部140均与石墨舟页相接触。
实施例1
参阅图1、图2，本实施例采用的一种石墨舟用陶瓷环100包括陶瓷环主体110，陶瓷环外壁120，陶瓷环突出部140，陶瓷环100的内径为15mm；陶瓷环主体110内部中空，陶瓷环主体110壁厚1.5mm，沿其轴向长度为12mm；陶瓷环外壁120的壁厚为2mm，沿其轴向长度为10mm；陶瓷环外壁120与陶瓷环主体110之间设置有一宽度为1mm的，沿其轴向方向凹陷的U型槽130，所述U型槽130与陶瓷环主体110同轴设置，U型槽130的深度为8.5mm；陶瓷环外壁120与陶瓷环主体110通过连接部150连接，连接部150的宽度与U型槽150的宽度一致，连接部150的沿其轴向长度为1.5mm；陶瓷环突出部140分别设置在陶瓷环主体110的两端，是与陶瓷环主体110同轴设置的与陶瓷环主体110内径及壁厚均相等的空心圆柱体，陶瓷环突出部140水平凸出陶瓷环外壁120的沿其轴向长度为1mm，材质为99氧化铝陶瓷。
实施例2
与实施例1中陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用95瓷。
实施例3
与实施例1中陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用85瓷。
实施例4
参阅图5，本实施例采用的一种石墨舟用陶瓷环100包括陶瓷环主体110，陶瓷环外壁120，陶瓷环突出部140，陶瓷环100的内径为15mm；陶瓷环主体110内部中空，陶瓷环主体110壁厚1.5mm，沿其轴向长度为12mm；陶瓷环外壁120的壁厚为2mm，沿其轴向长度为10mm；陶瓷环主体110与陶瓷环外壁120为两个独立的构件，陶瓷环外壁120的内壁与底面的连接处有一圈凸起，凸起的内径与陶瓷环本体110的外径相同，陶瓷环外壁120的内径与陶瓷环本体110的内径相同，陶瓷环本体110可以部分进入凸起形成的空间内。陶瓷环主体110与陶瓷环外壁120结合后形成一宽度为1mm，深度为8.5mm的U型槽，陶瓷环主体110与陶瓷环外壁120的材质均为99氧化铝陶瓷。
实施例5
与实施例4陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用95瓷。
实施例6
与实施例4陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用85瓷。
实施例7
参阅图6，采用双层结构，内层材质为99氧化铝陶瓷环，外层采用玻璃材质，组合后外层玻璃环可在内层陶瓷环中左右拨动，外层采用玻璃材质，表面光滑，不易附着非晶硅薄膜，两侧石墨舟舟叶固定内层陶瓷环，外层玻璃环套入在内层上，不固定；石墨舟运动过程中，外层玻璃环位置发生变化，使每次沉积的非晶硅薄膜位置发生变化，避免非晶硅在同一位置沉积，从而避免导电。
实施例8
与实施例7陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用95瓷。
实施例9
与实施例7陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用85瓷。
实施例10
参阅图7，采用两块陶瓷环拼接组装，拼接完成后，安装在两层石墨舟舟页之间，通过陶瓷杆两侧的螺母锁紧，拼接完成后的陶瓷环整体具有凹槽及两个U型槽，以此起到隔绝非晶硅薄膜的作用。
实施例11
与实施例10陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用95瓷。
实施例12
与实施例10陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用85瓷。
对比例1
参阅图9，本实施例采用的一种石墨舟用陶瓷环100包括陶瓷环主体110，陶瓷环主体110的内径为15mm；陶瓷环主体110内部中空，陶瓷环主体110壁厚1.2mm，沿其轴向长度为12mm；陶瓷环主体110的内壁与外壁之间设置有8个环状凹槽，材质为99氧化铝陶瓷。
对比例2
与对比例1陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用95瓷。
对比例3
与对比例1陶瓷环的不同之处在于，陶瓷环材质采用85瓷。
实验例1
图3示出了本申请提供的陶瓷环在石墨舟上的组装图，图4示出了图3中A位置的局部放大图。
石墨舟由陶瓷杆240，螺母230，石墨舟页210，陶瓷垫片260，卡点220等组成。
将实施例1中的陶瓷环100放置于相邻两石墨舟页210之间，作为正极和负极的石墨舟页210和陶瓷环100通过陶瓷杆240连接在一起，并通过石墨舟两侧的陶瓷垫片260、弹弹垫片250和螺母230锁紧。螺母230材质可以为石墨或者陶瓷，弹弹垫片250为防止螺母在石墨舟放电情况下抖动而掉落，能够更好的固定石墨舟，图4为图3A位置的局部放大图，可以清楚的看到陶瓷环的放置方式。
硅片通过机械手插入到石墨舟的卡点220内，每张硅片需要3-5个卡点220进行支撑，防止因硅片掉落、倾斜而引起的电流电压波动。石墨舟装置硅片的数量根据石墨舟长度和宽度决定。在石墨舟满载后，通过运动机构，将石墨舟送入PECVD主机台石英管中，通过抽真空，再通入磷烷、硅烷和氢气等气体，在一定的压力条件下，通过正弦波或者方波射频电源放电，反应产生非晶硅。相邻的两片石墨舟页210一片成正极，一片成负极，从而形成平行板电场，非晶硅在电场的作用下均匀的覆盖到硅片表面，形成非晶硅薄膜。镀完膜后，将石墨舟退出石英管，冷却后由机械手取出硅片，再插入新的未镀膜的硅片进入石墨舟，继续循环上述过程。
经过大量实验数据验证，使用该陶瓷环100，石墨舟使用次数可以维持在100次以上，且在100次后通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量，相邻石墨舟页的电阻为500MΩ。石墨舟在高温工艺后，经氢氟酸和氢氧化钠清洗30次以上，陶瓷环100未发现批量损坏。
实验例2
使用实施例2中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为100次以上，且在100次后通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量，相邻石墨舟页的电阻为500MΩ。石墨舟在高温工艺后，经氢氟酸和氢氧化钠清洗15次后，陶瓷环100出现批量龟裂。
实验例3
使用实施例3中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，墨舟使用次数为100次以上，且在100次后通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量，相邻石墨舟页的电阻为500MΩ。石墨舟在高温工艺后，经氢氟酸和氢氧化钠清洗5次后，陶瓷环100出现批量损坏，并有胶状粘液产生。
实验例4
使用实施例4中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为25次，每使用5次通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量，相邻石墨舟页的电阻显著降低。石墨舟在高温工艺后，经氢氟酸和氢氧化钠清洗15次以上，陶瓷环100未发现批量损坏。
实验例5
使用实施例5中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为25次，每使用5次通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量，相邻石墨舟页的电阻显著降低。石墨舟在高温工艺后，经氢氟酸和氢氧化钠清洗10次后，陶瓷环100出现批量龟裂。
实验例6
使用实施例6中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为25次，每使用5次通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量，相邻石墨舟页的电阻显著降低。石墨舟在高温工艺后，经氢氟酸和氢氧化钠清洗5次后，陶瓷环100出现批量损坏，并有胶状粘液产生。
实验例7
使用实施例7中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为25次，相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为240MΩ；当次数达到30次时，相邻石墨舟页的电阻低于100MΩ。
石墨舟在高温工艺后，内层陶瓷环经氢氟酸和氢氧化钠清洗40次后，陶瓷环100未发现批量损坏。
实验例8
使用实施例7中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为25次，相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为236MΩ；当次数达到30次时，相邻石墨舟页的电阻低于50MΩ。
石墨舟在高温工艺后，内层陶瓷环经氢氟酸和氢氧化钠清洗30次后，陶瓷环100出现批量龟裂。
实验例9
使用实施例7中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为25次，相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为213MΩ；当次数达到30次时，相邻石墨舟页的电阻低于50MΩ。
石墨舟在高温工艺后，内层陶瓷环经氢氟酸和氢氧化钠清洗20次后，陶瓷环100出现批量损坏，并有胶状粘液产生。
实验例10
使用实施例10中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为35次，相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为320MΩ；当次数达到40次时，相邻石墨舟页的电阻低于200MΩ。
石墨舟在高温工艺后，内层陶瓷环经氢氟酸和氢氧化钠清洗40次后，陶瓷环100未发现批量损坏。
实验例11
使用实施例10中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为35次，相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为300MΩ；当次数达到40次时，相邻石墨舟页的电阻低于200MΩ。
石墨舟在高温工艺后，内层陶瓷环经氢氟酸和氢氧化钠清洗30次后，陶瓷环100出现批量龟裂。
实验例12
使用实施例10中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为35次，相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为290MΩ；当次数达到40次时，相邻石墨舟页的电阻低于150MΩ。
石墨舟在高温工艺后，内层陶瓷环经氢氟酸和氢氧化钠清洗20次后，陶瓷环100出现批量损坏，并有胶状粘液产生。
实验例13
使用对比例1中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为20次时，通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为200MΩ；当次数达到25次时，相邻石墨舟页的电阻低于100MΩ，石墨舟在高温工艺后，经氢氟酸和氢氧化钠清洗15次后，陶瓷环100出现批量损坏。
实验例14
使用对比例2中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为20次时，通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为180MΩ；当次数达到25次时，相邻石墨舟页的电阻低于100MΩ。
实验例15
使用对比例3中的陶瓷环100进行如实验例1的实验，石墨舟使用次数为20次时，通过ZC25-3型绝缘电阻表(0-500MΩ)测量相邻石墨舟页的电阻由500MΩ降为100MΩ；当次数达到25次时，相邻石墨舟页的电阻低于50MΩ。
将实验例1-实验例15的相关实验数据记录如表1、表2所示，对比各方案在使用不同次数情况下，相邻石墨舟页电阻的变化情况以及不通方案的陶瓷环使用寿命。
表1各实施例陶瓷环寿命
Figure BDA0004149132980000111
Figure BDA0004149132980000121
Figure BDA0004149132980000131
Figure BDA0004149132980000141
表2各组相邻石墨舟舟页电阻 单位：兆欧
Figure BDA0004149132980000151
如表1、表2所示，当陶瓷环选用99氧化铝陶瓷材质时，陶瓷环使用寿命最佳，当采用实施例1方案的陶瓷环时，墨舟页绝缘效果最佳，本申请最优选方案即实验例1的效果最好。
本申请实施例中上述技术方案中的一个技术方案或/和多个技术方案的组合具有如下有益效果：
已知的技术仅从设计上减缓了非晶硅在陶瓷环上的沉积速度，本申请通过独特的U型槽设计，从根本上解决了PECVD非晶硅沉积的过程中，可能引发的陶瓷环导电性，保证了陶瓷环的使用寿命，能够有效的提高电池片的良率和产能。
已知的技术结构过于复杂，陶瓷环薄片处(凹槽)较多，在拆装石墨舟时，陶瓷环相互碰撞，损坏较多，本设计结构简单，仅有一处环形连接将陶瓷环本体与外壁相连，具有更高的强度。
已知的技术表面光泽度要求较高，加工成本大，本申请采用一次铸造完成，除了宽度，其余部件均不需要二次加工，加工成本低。

Claims (10)

1.一种石墨舟用陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环包括：
陶瓷环主体，所述陶瓷环主体内部中空；
陶瓷环外壁，所述陶瓷环外壁与陶瓷环主体之间设置有沿陶瓷环外壁轴向方向凹陷的U型槽，所述U型槽与陶瓷环主体同轴设置；所述陶瓷环外壁与陶瓷环主体之间通过连接部连接；
陶瓷环突出部，所述陶瓷环突出部是由陶瓷环主体突出陶瓷环外壁的部分形成，并与石墨舟页接触。
2.根据权利要求1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环突出部为两个，分别由陶瓷环主体突出陶瓷环外壁两侧的部分形成，每侧的陶瓷环突出部沿其轴向突出陶瓷环外壁的长度为1-2mm。
3.根据权利要求1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环的材质为99氧化铝陶瓷。
4.根据权利要求1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环能够采用方柱环形结构。
5.根据权利要求1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环能够采用双层陶瓷环结构，外层陶瓷环直径大于内层陶瓷环直径。
6.根据权利要求5所述的陶瓷环，其特征在于，所述双层陶瓷环组合后，内层陶瓷环可以在外层陶瓷环中左右拨动，通过陶瓷杆两侧的螺母锁紧。
7.根据权利要求6所述的陶瓷环，其特征在于，所述内层材质为99氧化铝陶瓷，所述外层材质为玻璃。
8.根据权利要求1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环还可以在外层陶瓷环内壁与底面连接处设置圆形凸起，陶瓷环本体部分进入矩形凸起形成的空间内进行拼接组合，通过陶瓷杆两侧的螺母锁紧。
9.根据权利要求1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环还可以是两块陶瓷环拼接组装，拼接完成后，安装在两层石墨舟舟页之间，通过陶瓷杆两侧的螺母锁紧，陶瓷环整体具有凹槽及两个U型槽。
10.根据权利要求1所述的陶瓷环，其特征在于，所述陶瓷环突出部的内径可以小于陶瓷环主体的内径。
CN202310302683.5A 2023-03-21 2023-03-21 一种石墨舟用陶瓷环 Pending CN116288282A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310302683.5A CN116288282A (zh) 2023-03-21 2023-03-21 一种石墨舟用陶瓷环

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310302683.5A CN116288282A (zh) 2023-03-21 2023-03-21 一种石墨舟用陶瓷环

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116288282A true CN116288282A (zh) 2023-06-23

Family

ID=86828552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310302683.5A Pending CN116288282A (zh) 2023-03-21 2023-03-21 一种石墨舟用陶瓷环

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116288282A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117275852A (zh) * 2023-11-21 2023-12-22 江苏微导纳米科技股份有限公司 一种镀膜设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207199584U (zh) * 2017-05-27 2018-04-06 江西展宇新能源股份有限公司 一种饱和用管式pecvd石墨舟卡点半保护结构
CN216413027U (zh) * 2021-11-26 2022-04-29 通威太阳能(眉山)有限公司 一种石墨舟
CN216563039U (zh) * 2021-07-05 2022-05-17 一道新能源科技(衢州)有限公司 一种石墨舟陶瓷环

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207199584U (zh) * 2017-05-27 2018-04-06 江西展宇新能源股份有限公司 一种饱和用管式pecvd石墨舟卡点半保护结构
CN216563039U (zh) * 2021-07-05 2022-05-17 一道新能源科技(衢州)有限公司 一种石墨舟陶瓷环
CN216413027U (zh) * 2021-11-26 2022-04-29 通威太阳能(眉山)有限公司 一种石墨舟

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡隆伟: "《紧固件材料手册》", 31 December 2014, pages: 506 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117275852A (zh) * 2023-11-21 2023-12-22 江苏微导纳米科技股份有限公司 一种镀膜设备
CN117275852B (zh) * 2023-11-21 2024-02-02 江苏微导纳米科技股份有限公司 一种镀膜设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106129536B (zh) 一种可拉伸锂空气电池及其制备方法
JP4593773B2 (ja) 高エネルギー電気化学的電池の熱伝導体
CN202259571U (zh) 一种锂离子电池的压力化成夹具
RU2007141681A (ru) Конфигурации батарей трубчатых твердооксидных топливных элементов
JP2002164074A (ja) 燃料電池用スタック及びその製造方法
CN116288282A (zh) 一种石墨舟用陶瓷环
US9882181B2 (en) Coated cell and module battery
TW200406949A (en) Fuel cell and method for forming
CN214458316U (zh) 管式pecvd设备的电极结构
CN102576608A (zh) 氧化还原电容器以及其制造方法
CN101707294A (zh) 一种新型母线连接器
TWI876126B (zh) 具有差異化的陶瓷的靜電卡盤
WO2015076564A1 (en) Apparatus for manufacturing polysilicon
CN214881818U (zh) 一种石墨舟
CN101202331A (zh) 一种电池用绝缘薄膜材料的制备方法
JP5077808B2 (ja) 燃料電池スタック用断熱容器及び燃料電池装置
CN112242276B (zh) 场发射中和器
WO2024251130A1 (zh) 静电吸盘及其制备方法
CN111969165B (zh) 一种管式固体氧化物燃料电池集流连接结构
CN114823438A (zh) 一种舟结构及承载舟结构的电极馈入装置
CN222821644U (zh) 隔离结构及石墨舟
CN113517168A (zh) 一种射频电极馈入装置
JP2000182655A (ja) 固体電解質型燃料電池モジュール
CN219568056U (zh) 一种pecvd镀膜用的石墨舟电极缓冲装置
US20120052342A1 (en) Energy storage chambers with flexible packages, devices and systems using the same, and method for fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination