CN202246859U - 薄膜太阳能电池沉积生产设备 - Google Patents
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Abstract
一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，包含传输腔、P型第一沉积腔和第二沉积腔，传输腔设置有加热装置，用于加热基板。不同的沉积腔中沉积不同类型的硅薄膜，P型硅薄膜沉积过程中残留在沉积腔中的掺杂气体不会影响I型硅薄膜沉积，从而提高薄膜太阳能的光电转换效率，传输腔中设置加热装置，用于加热基板，可以保持完成P型硅薄膜沉积的基板处于较高的温度，促进附着在基板上的掺杂气体残留挥发，进一步降低沉积P型硅薄膜沉积过程中的掺杂气体残留对I型硅薄膜沉积的影响；腔体采用叠层设置，提高了处理效率，沉积腔共用气体源和清洁源，降低了设备的生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种薄膜太阳能电池沉积生产设备。
背景技术
如图1所示，是现有技术中薄膜太阳能电池生产设备的结构示意图。该设备包括有LLI加载腔12和LLO卸载腔14、传输腔11和多个处理腔13。玻璃基板从加载腔12中加载，并通过传输腔11中的搬运机械手112传输到各个处理腔13中进行硅薄膜沉积。
传输到处理腔13中的玻璃基板先在所述处理腔中沉积一P型硅薄膜。完成P型硅薄膜后，在同一处理腔中依次连续沉积沉积I型硅薄膜和N型硅薄膜，从而在玻璃基板上形成光电转换单元。
由于现有技术的薄膜太阳能电池生产设备中P型硅薄膜和I型硅薄膜在同一处理腔13中连续沉积完成，开始沉积I型硅薄膜时，沉积P型硅薄膜时残留的掺杂气体或其他残留物会对I型硅薄膜的沉积产生污染，从而降低了光电转换单元光电转换效率。
实用新型内容
本实用新型提供的一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，可以提高薄膜太阳能的光电转换效率，减少热量损失，节省能源，提高处理效率，降低成本。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，该设备包含：
传输腔，用于在真空环境中传输基板；
P型第一沉积腔，其连接所述的传输腔，用于在基板上沉积P型硅薄膜；
第二沉积腔，其连接所述的传输腔，用于沉积I型硅薄膜和N型硅薄膜；
所述的传输腔设置有加热装置，用于加热基板。
所述传输腔包括设置在其中的传输机械手，用于在P型第一沉积腔和第二沉积腔之间搬运基板，所述传输腔的加热装置设置在所述传输机械手上，所述加热装置是设置在所述传输机械手红外线加热灯，或是镶嵌在传输机械手中的电热丝。
所述传输腔中的加热装置为设置在传输腔外的红外加热装置，该红外加热装置通过一石英玻璃将红外线传输到传输腔中对基板进行加热。
所述第二沉积腔用于在同一第二沉积腔中连续沉积I型硅薄膜和N型硅薄膜。
所述的P型第一沉积腔和第二沉积腔的数量比例为1:3～1:6。
所述第二沉积腔包含I型沉积腔和N型沉积腔，I型沉积腔用于在P型硅薄膜上沉积I型硅薄膜，N型沉积腔用于在I型硅薄膜上沉积N型硅薄膜。
所述P型第一沉积腔、I型沉积腔和N型沉积腔的数量比例为1:2:1，或者1:3:1，或者1:4:1，或者1:5:1。
所述的P型第一沉积腔包含若干个第一沉积单元，所述的若干第一沉积单元层叠设置，用于同时处理若干片基板；
所述的第二沉积腔包含若干个第二沉积单元，所述的若干第二沉积单元层叠设置，用于同时处理若干片基板；
所述的传输机械手包含若干个基板支撑臂，所述的若干基板支撑臂层叠设置，用于同时传输若干片基板。
薄膜太阳能电池沉积生产设备还包括加载卸载腔，其连接所述的传输腔，用于加载和卸载基板，所述的加载卸载腔中设置有基板加热模块和基板冷却模块。
所述的P型第一沉积腔和至少一个第二沉积腔共用一清洁源；
所述的清洁源包括远程等离子源和清洁气体源，所述清洁气体源通过所述远程等离子源连接所述P型第一沉积腔和所述至少一个第二沉积腔，所述远程等离子源用于激活清洁气体源提供的清洁气体。
在本实用新型中，不同的沉积腔中沉积不同类型的硅薄膜，P型硅薄膜沉积过程中残留在沉积腔中的掺杂气体不会影响I型硅薄膜沉积，从而提高薄膜太阳能的光电转换效率，传输腔中设置加热装置，用于加热基板，可以保持完成P型硅薄膜沉积的基板处于较高的温度，促进附着在基板上的掺杂气体残留挥发，进一步降低沉积P型硅薄膜沉积过程中的掺杂气体残留对I型硅薄膜沉积的影响，腔体采用叠层设置，提高了处理效率，沉积腔共用气体源和清洁源，降低了设备的生产成本。
附图说明
图1是背景技术中薄膜太阳能电池生产设备的结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种薄膜太阳能电池沉积生产设备的实施例的结构示意图；
图3是是本实用新型提供的一种薄膜太阳能电池沉积生产设备的实施例的结构示意图；
图4是图2中Ⅲ-Ⅲ方向的侧视图；
图5是图2中气体源的结构示意图。
具体实施方式
以下根据图2～图5，具体说明本实用新型的较佳实施例。
实施例1：
如图2所示，一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，该设备包含用于在真空环境中传输基板的传输腔21，还包含分别连接传输腔21的P型第一沉积腔24和第二沉积腔23，P型第一沉积腔24用于在基板上沉积P型硅薄膜，第二沉积腔23用于连续沉积I型硅薄膜和N型硅薄膜，该设备还包含连接传输腔21的加载卸载腔22，用于加载和卸载基板，该加载卸载腔22中设置有基板加热模块和基板冷却模块，传输腔21包括设置在其中的传输机械手212，用于在P型第一沉积腔24和第二沉积腔23之间搬运基板。
传输腔21具有加热装置，该加热装置设置在传输机械手212上，用于加热基板；所述加热装置可以是设置在所述传输机械手212红外线加热灯，或是镶嵌在传输机械手212中的电热丝。
P型第一沉积腔24和第二沉积腔23的数量比例为1:3～1:6，本实施中，P型第一沉积腔24设置一个，第二沉积腔23设置三个。
如图4所示，是图2中Ⅲ-Ⅲ方向的侧视图，所述P型第一沉积腔24包括若干竖直层叠设置的第一沉积单元；所述第二沉积腔23包含若干竖直层叠设置的第二沉积单元；传输机械手212包含若干竖直层叠设置的基板支撑臂。本实施例中，P型第一沉积腔24包含五个第一沉积单元，该五个第一沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；第二沉积腔23包含五个第二沉积单元，该五个第二沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；传输机械手212包含五个基板支撑臂，该五个基板支撑臂竖直层叠设置，可以同时传输五片基板。
P型第一沉积腔24和至少一个第二沉积腔23共用一清洁源，进一步地，P型第一沉积腔24和至少一个第二沉积腔23还可共用含硅烷气体源和氢气气体源；如图5所示，本实施例中，所述P型第一沉积腔24和所有第二沉积腔23共用含硅烷气体源、氢气气体源和清洁源；所述清洁源包括远程等离子源（RPS）和清洁气体源，清洁气体源通过远程等离子源连接P型第一沉积腔24和第二沉积腔23，远程等离子源用于激活清洁气体源提供的清洁气体。
实施例2：
如图2所示，一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，该设备包含用于在真空环境中传输基板的传输腔21，还包含分别连接传输腔21的P型第一沉积腔24和第二沉积腔23，P型第一沉积腔24用于在基板上沉积P型硅薄膜，第二沉积腔23用于连续沉积I型硅薄膜和N型硅薄膜，该设备还包含连接传输腔21的加载卸载腔22，用于加载和卸载基板，该加载卸载腔22中设置有基板加热模块和基板冷却模块，传输腔21包括设置在其中的传输机械手212，用于在P型第一沉积腔24和第二沉积腔23之间搬运基板。
传输腔21具有加热装置，该加热装置为设置在传输腔外的红外加热装置，该红外加热装置通过一石英玻璃将红外线传输到传输腔21中对基板进行加热。
P型第一沉积腔24和第二沉积腔23的数量比例为1:3～1:6，本实施中，P型第一沉积腔24设置一个，第二沉积腔23设置三个。
如图4所示，是图2中Ⅲ-Ⅲ方向的侧视图，所述P型第一沉积腔24包括若干竖直层叠设置的第一沉积单元；所述第二沉积腔23包含若干竖直层叠设置的第二沉积单元；传输机械手212包含若干竖直层叠设置的基板支撑臂。本实施例中，P型第一沉积腔24包含五个第一沉积单元，该五个第一沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；第二沉积腔23包含五个第二沉积单元，该五个第二沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；传输机械手212包含五个基板支撑臂，该五个基板支撑臂竖直层叠设置，可以同时传输五片基板。
如图5所示， P型第一沉积腔24和第二沉积腔23共用含硅烷气体源、氢气气体源和清洁源，清洁源包括远程等离子源和清洁气体源，清洁气体源通过远程等离子源连接P型第一沉积腔24和第二沉积腔23，远程等离子源用于激活清洁气体源提供的清洁气体。
实施例3：
如图3所示，一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，该设备包含用于在真空环境中传输基板的传输腔21，还包含分别连接传输腔21的P型第一沉积腔24和第二沉积腔23，所述第二沉积腔23包括I型沉积腔26和N型沉积腔25，P型第一沉积腔24用于在基板上沉积P型硅薄膜，I型沉积腔26用于在P型硅薄膜上沉积I型硅薄膜，N型沉积腔25用于在I型硅薄膜上沉积N型硅薄膜，该设备还包含连接传输腔21的加载卸载腔22，用于加载和卸载基板，该加载卸载腔22中设置有基板加热模块和基板冷却模块，传输腔21包括设置在其中的传输机械手212，用于在P型第一沉积腔24和第二沉积腔23之间搬运基板。
传输腔21具有加热装置，该加热装置设置在传输机械手212上，用于加热基板。
P型第一沉积腔24、I型沉积腔26和N型沉积腔25的数量比例为1:2:1，或者1:3:1，或者1:4:1，或者1:5:1，本实施中，P型第一沉积腔24设置一个，I型沉积腔26设置两个，N型沉积腔25设置一个。
所述P型第一沉积腔24包括若干竖直层叠设置的第一沉积单元；所述I型沉积腔26包含若干竖直层叠设置的I型沉积单元；所述N型沉积腔25包含若干竖直层叠设置的N型沉积单元；传输机械手212包含若干竖直层叠设置的基板支撑臂。在本实施例中，所述P型第一沉积腔24包含五个第一沉积单元，该五个第一沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；所述I型沉积腔26包含五个I型沉积单元，该五个I型沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；所述N型沉积腔25包含五个N型沉积单元，该五个N型沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；所述传输机械手212包含五个基板支撑臂，该五个基板支撑臂竖直层叠设置，可以同时传输五片基板。
P型第一沉积腔24、I型沉积腔26和N型沉积腔25共用含硅烷气体源、氢气气体源和清洁源，所述清洁源包括远程等离子源（RPS）和清洁气体源，清洁气体源通过远程等离子源连接P型第一沉积腔24和第二沉积腔23，远程等离子源用于激活清洁气体源提供的清洁气体。
实施例4：
如图3所示，一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，该设备包含用于在真空环境中传输基板的传输腔21，还包含分别连接传输腔21的P型第一沉积腔24、I型沉积腔26和N型沉积腔25，P型第一沉积腔24用于在基板上沉积P型硅薄膜，I型沉积腔26用于在P型硅薄膜上沉积I型硅薄膜，N型沉积腔25用于在I型硅薄膜上沉积N型硅薄膜，该设备还包含连接传输腔21的加载卸载腔22，用于加载和卸载基板，该加载卸载腔22中设置有基板加热模块和基板冷却模块，传输腔21包括设置在其中的传输机械手212，用于在P型第一沉积腔24和第二沉积腔23之间搬运基板。
传输腔21具有加热装置，该加热装置为设置在传输腔外的红外加热装置，该红外加热装置通过一石英玻璃将红外线传输到传输腔21中对基板进行加热。
P型第一沉积腔24、I型沉积腔26和N型沉积腔25的数量比例为1:2:1，或者1:3:1，或者1:4:1，或者1:5:1，本实施中，P型第一沉积腔24设置一个，I型沉积腔26设置两个，N型沉积腔25设置一个。
所述P型第一沉积腔24包括若干竖直层叠设置的第一沉积单元；所述I型沉积腔26包含若干竖直层叠设置的I型沉积单元；所述N型沉积腔25包含若干竖直层叠设置的N型沉积单元；传输机械手212包含若干竖直层叠设置的基板支撑臂。在本实施例中，所述P型第一沉积腔24包含五个第一沉积单元，该五个第一沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；I型沉积腔26包含五个I型沉积单元，该五个I型沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；所述N型沉积腔25包含五个N型沉积单元，该五个N型沉积单元竖直层叠设置，可以同时处理五片基板；所述传输机械手212包含五个基板支撑臂，该五个基板支撑臂竖直层叠设置，可以同时传输五片基板。
P型第一沉积腔24、I型沉积腔26和N型沉积腔25共用含硅烷气体源、氢气气体源和清洁源，所述清洁源包括远程等离子源（RPS）和清洁气体源，清洁气体源通过远程等离子源连接P型第一沉积腔24和第二沉积腔23，远程等离子源用于激活清洁气体源提供的清洁气体。
本实用新型在不同的沉积腔中沉积不同类型的硅薄膜，P型硅薄膜沉积过程中残留在沉积腔中的掺杂气体不会影响I型硅薄膜沉积，从而提高薄膜太阳能的光电转换效率，传输腔中设置加热装置，用于加热基板，可以保持完成P型硅薄膜沉积的基板处于较高的温度，促进附着在基板上的掺杂气体残留挥发，进一步降低沉积P型硅薄膜沉积过程中的掺杂气体残留对I型硅薄膜沉积的影响，腔体采用叠层设置，提高了处理效率，沉积腔共用气体源和清洁源，降低了设备的生产成本。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，该设备包含：
传输腔（21），用于在真空环境中传输基板；
P型第一沉积腔（24），其连接所述的传输腔（21），用于在基板上沉积P型硅薄膜；
第二沉积腔，其连接所述的传输腔（21），用于沉积I型硅薄膜和N型硅薄膜；
所述的传输腔（21）设置有加热装置，用于加热基板。
2.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，所述传输腔（21）包括设置在其中的传输机械手（212），用于在P型第一沉积腔（24）和第二沉积腔之间搬运基板，所述传输腔（21）的加热装置设置在所述传输机械手（212）上，所述加热装置是设置在所述传输机械手（212）红外线加热灯，或是镶嵌在传输机械手（212）中的电热丝。
3.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，所述传输腔（21）中的加热装置为设置在传输腔外的红外加热装置，该红外加热装置通过一石英玻璃将红外线传输到传输腔（21）中对基板进行加热。
4.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，所述第二沉积腔（23）用于在同一第二沉积腔（23）中连续沉积I型硅薄膜和N型硅薄膜。
5.如权利要求4所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，所述的P型第一沉积腔（24）和第二沉积腔（23）的数量比例为1:3～1:6。
6.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，所述第二沉积腔包含I型沉积腔（26）和N型沉积腔（25），I型沉积腔（26）用于在P型硅薄膜上沉积I型硅薄膜，N型沉积腔（25）用于在I型硅薄膜上沉积N型硅薄膜。
7.如权利要求6所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，所述P型第一沉积腔（24）、I型沉积腔（26）和N型沉积腔（25）的数量比例为1:2:1，或者1:3:1，或者1:4:1，或者1:5:1。
8.如权利要求2所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，
所述的P型第一沉积腔（24）包含若干个第一沉积单元，所述的若干第一沉积单元层叠设置，用于同时处理若干片基板；
所述的第二沉积腔包含若干个第二沉积单元，所述的若干第二沉积单元层叠设置，用于同时处理若干片基板；
所述的传输机械手（212）包含若干个基板支撑臂，所述的若干基板支撑臂层叠设置，用于同时传输若干片基板。
9.如权利要求1至8中任一项所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，薄膜太阳能电池沉积生产设备还包括加载卸载腔（22），其连接所述的传输腔（21），用于加载和卸载基板，所述的加载卸载腔（22）中设置有基板加热模块和基板冷却模块。
10.如权利要求9所述的薄膜太阳能电池沉积生产设备，其特征在于，
所述的P型第一沉积腔（24）和至少一个第二沉积腔共用一清洁源；
所述的清洁源包括远程等离子源和清洁气体源，所述清洁气体源通过所述远程等离子源连接所述P型第一沉积腔（24）和所述至少一个第二沉积腔，所述远程等离子源用于激活清洁气体源提供的清洁气体。
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| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170605 Address after: 201620 Shanghai city Songjiang District Sixian Road No. 3255, building 3, Room 403 Patentee after: SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT CO., LTD. Address before: 201203 Curie Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area, No. 1 Patentee before: Ideal Energy Equipment (Shanghai) Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170608 Address after: 201620 Shanghai city Songjiang District Sixian Road No. 3255, building 3, Room 403 Patentee after: SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT CO., LTD. Address before: 201203 Curie Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area, No. 1 Patentee before: Ideal Energy Equipment (Shanghai) Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120530 |
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| CX01 | Expiry of patent term |