CN202373621U - 一种硅片镀膜用的石墨舟 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种硅片镀膜用的石墨舟，包括：石墨舟体；设置在所述舟体上的多个舟框；固定在所述舟体下表面的两条导轨；其中，所述舟框包括：贯穿所述舟体的通孔，所述通孔形状与硅片形状相匹配；设置在所述通孔内壁的装载台，所述装载台用于承载硅片，且所述装载台低于所述舟体上表面，高于所述舟体的下表面；所有舟框的装载台均处于同一水平面。所述石墨舟与现有上镀膜石墨舟类似，可直接进行上镀膜，同时，所述装载台对硅片的遮挡面积小，在下镀膜时被遮挡部分可忽略不计，因此无需翻片即可进行下表面镀膜。因此，所述石墨舟进行硅片两面镀膜时无需翻片操作，提高了生产效率，且避免了因翻片导致的碎片问题的发生，提高了成品率。

Description

一种硅片镀膜用的石墨舟

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种硅片镀膜用的石墨舟。

背景技术

硅片是太阳能电池的载体，经过表面制绒、扩散制结、化学清洗、等离子刻蚀、沉积减反射膜、印刷电极、烧结等工艺制成电池片。电池片经串联封装制成太阳能光伏组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统。其中，沉积减反膜(镀膜)是太阳能电池片制作过程中的一个重要工艺，通过等离子增强气象化学沉积PECVD(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition)设备在硅片表面沉积氮化硅薄膜，可以减少光的反射、增大电池的短路电流和输出功率、提高转换效率。

在进行硅片镀膜时，将硅片放置在石墨舟上，以设定的速度通过PECVD镀膜设备进行镀膜。现有的石墨舟有两种：用于硅片上表面镀膜的石墨舟和用于硅片下表面镀膜的石墨舟。生产时，如需进行双面镀膜，一般选用上镀膜石墨舟装载硅片。具体的，当装载多个硅片的石墨舟以设定的速度经过一个上镀膜室完成当前上表面镀膜后，在进入另一个上镀膜室之前，通过翻片器将石墨舟上的各个硅片进行翻转，再对翻转后的各硅片进行上表面的镀膜，进而完成硅片两个表面的镀膜。

参考图1，图1为现有技术中常见的一种用于硅片上表面镀膜的石墨舟俯视图，在舟体1上设置有成行排列的贯穿舟体1的多个舟框2；所述舟框2用于装载硅片。所述舟框2的具体结构可参考图2和图3，图2为图1中所述石墨舟舟框放大的结构示意图，包括：设置在舟体1上的沉槽3；与所述沉槽3具有相同中轴线的沉孔4。沿图2中切线AA’做切面得到所述舟框2的切面图，如图3所示，所述沉槽3的横向宽度约为5mm。

通过对现有石墨舟的描述可知，在进行硅片双面镀膜时需要对硅片进行翻片操作，降低了生产效率，且硅片较薄，一般在毫米尺度，故在翻片过程中极易造成硅片破碎，降低成品率。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种硅片镀膜用的石墨舟，该石墨舟通过特定的装载台承载硅片，进行硅片两面镀膜时不需要进行翻片操作，提高了生产效率，且避免了因翻片导致的碎片问题的发生，提高了成品率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种硅片镀膜用的石墨舟，包括：

石墨舟体；

设置在所述舟体上的多个舟框；

固定在所述舟体下表面的两条导轨；

其中，所述舟框包括：

贯穿所述舟体的通孔，所述通孔形状与硅片形状相匹配；

设置在所述通孔内壁的装载台，所述装载台用于承载硅片；所述装载台低于所述舟体上表面，且高于所述舟体的下表面；

所有舟框的装载台均处于同一水平面。

优选的，上述石墨舟中，所述装载台结构为平面支架或舟钩。

优选的，上述石墨舟中，每个舟框设置3个或4个装载台。

优选的，上述石墨舟中，当每个舟框设置4个装载台时，装载台的分布方式包括：

所述4个装载台分别设置在对应通孔内壁的4个顶角位置；

所述4个装载台分别设置在对应通孔内壁的4个面上；

或者，

所述4个装载台平均分为两组，所述两组装载台分别设置在对应通孔内壁的两个相对面上。

优选的，上述石墨舟中，当每个舟框设置3个装载台时，装载台的分布方式为：

所述3个装载台分别设置在对应通孔内壁的3个面上；

或者，

将所述3个装载台分成两组，每组分别设置在对应通孔内壁的两个相对面上。

优选的，上述石墨舟中，所述舟框呈5×9矩阵分布或5×5矩阵分布。

优选的，上述石墨舟中，与所述导轨相邻的两排舟框的每个舟框与对应导轨之间的舟体上设置有用于石墨舟自动装载、卸载的定位孔。

优选的，上述石墨舟中，所述每个定位孔在对应舟框的中轴线上。

优选的，上述石墨舟中，所有装载台距上镀膜工艺点和距下镀膜工艺点的竖直距离相等。

优选的，上述石墨舟中，所述导轨为石墨导轨。

从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的石墨舟，包括：石墨舟体；设置在所述舟体上的多个舟框；固定在所述舟体下表面的两条导轨；其中，所述舟框包括：贯穿所述舟体的通孔，所述通孔形状与硅片形状相匹配；设置在所述通孔内壁的装载台，所述装载台用于承载硅片，且所述装载台低于所述舟体上表面，高于所述舟体的下表面；所有舟框的装载台均处于同一水平面。所述石墨舟与现有上镀膜石墨舟类似，可直接进行上镀膜，同时，所述装载台对硅片的遮挡面积小，在下镀膜时被遮挡部分可忽略不计，因此无需翻片即可进行下表面镀膜。因此，本实用新型所述技术方案所提供的石墨舟在进行硅片两面镀膜时不需要进行翻片操作，进而提高了生产效率，且避免了因翻片导致的碎片问题的发生，提高了成品率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中常见的一种用于硅片上表面镀膜的石墨舟的俯视图；

图2为图1中所述石墨舟舟框放大的结构示意图；

图3为图2中所示舟框的切面示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的一种硅片镀膜用的石墨舟的俯视图；

图5为图4中所示石墨舟舟框的放大的结构示意图；

图6为图4中圆形区域A的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

硅片根据其晶体结构的不同分为单晶硅片和多晶硅片，根据其参杂类型的不同，分为N型硅片和P型硅片。不同的类型的硅片对镀膜的要求不同，有的硅片只需要进行正面的镀膜(即组件封装后组件中电池片接受光照的面)，有的硅片还需要进行反面镀膜(即组件封装后组件中电池片背光面)，以增加组件的光电转换率，如单晶N型硅片需要在硅片的两个表面都进行镀膜。

正如背景技术部分所述，现有的硅片镀膜用的石墨舟有两种：用于硅片上表面镀膜的石墨舟和用于硅片下表面镀膜的石墨舟。所述硅片上表面和下表面是指硅片放置在石墨舟上后，以石墨舟为参照，与石墨舟接触的一面为下表面，另一面为上表面。而出于对生产效率及生产工艺要求的考虑，生产过程中不更换石墨舟。

现有技术是使用硅片上镀膜石墨舟进行两面镀膜生产，由于上镀膜石墨舟的沉槽底面对硅片下表面的遮挡，且遮挡面积较大，故不能直接进行硅片下表面镀膜，所以，在进行完一次硅片上镀膜后需要经过一次翻片操作完成硅片两个表面的镀膜。

需要说明的是，如果使用下镀膜石墨舟进行硅片双面镀膜，由于现有的下镀膜用石墨舟用于承载硅片的舟钩低于石墨舟的下表面，这样硅片下表面距离下镀膜室的镀膜工艺点近，便于下表面镀膜。但如使用下镀膜舟进行硅片上表面镀膜，硅片上表面距镀膜工艺点距离较远，镀膜质量差，且能耗较高，因此，下镀膜石墨舟不能对硅片直接进行上镀膜。而通过翻片操作实现下镀膜石墨舟对硅片的双面镀膜，由于舟钩面积较小，会造成比上镀膜石墨舟更高的碎片率。因此，现有技术一般使用硅片上镀膜石墨舟进行硅片双面镀膜，通过翻片操作完成硅片的双面镀膜。但是，翻片操作降低了生产效率，且易导致硅片破碎，降低成品率。

为了解决上述问题，本实施例提供了一种不需要翻片操作即可完成硅片双面镀膜的新型石墨舟，所述石墨舟包括：

石墨舟体；

设置在所述舟体上的多个舟框；

固定在所述舟体下表面的两条导轨；

其中，所述舟框包括：

贯穿所述舟体的通孔，所述通孔形状与硅片形状相匹配；

设置在所述通孔内壁的装载台，所述装载台用于承载硅片，且述装载台低于所述舟体上表面，高于所述舟体的下表面；

所有舟框的装载台均处于同一水平面。

本实施例所述技术方案通过设置在所述舟框通孔内壁上的多个装载台承载硅片，每个舟框的装载台低于所述舟体上表面，高于所述舟体的下表面，且所有装载台均处于同一水平面。通过改变硅片的承载方式，实现无翻片操作的硅片双面镀膜。即在结构上，现有的上镀膜石墨舟通过沉槽底面承载硅片，如图2和图3所示，实现硅片上表面镀膜，本实施例通过设置在舟框通孔内壁的装载台承载硅片，实现硅片上表面镀膜；而所述装载台对硅片下表面的遮挡远小于现有上镀膜石墨舟的沉槽底面对硅片的遮挡，且每个舟框内装载台对硅片下表面的遮挡面积相对于整个硅片下表面很小可忽略不计，故可通过本实施例所述石墨舟直接进行硅片下表面镀膜。通过设置装载台在对应舟框中的高度，可使所有装载台处于一个水平面，使该水平面在进行镀膜时，距上镀膜室和下镀膜室的镀膜工艺点距离相同，进而使得膜的均匀性好，即在不考虑装载台遮挡的未镀膜部分时，可实现硅片上下表面膜的质量相同。

在对硅片进行双面镀膜的实际生产时，将硅片放置在所述石墨舟舟框内，令硅片的反面与所述装载台接触，之后进行镀膜工艺。可先在下镀膜室进行硅片反面的镀膜，之后进入上镀膜室进行硅片正面的镀膜，亦可先进行硅片正面镀膜，再进行硅片反面镀膜。无论是怎样的镀膜顺序，无需翻片操作即可实现硅片双面镀膜，且都可保障硅片正面镀膜完全。虽然反面被装载台遮挡部分未镀膜，但由于未镀膜部分分布于硅片边缘部分，且面积很小，相对于整个硅片来说其作用可忽略不计，故并不影响太阳能电池的转换效率。

通过上述描述可知，本实施例所提供的石墨舟不需要进行翻片操作即可完成硅片的双面镀膜，提高了生产效率，且避免了因翻片导致的碎片问题的发生，提高了成品率。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种硅片镀膜用的石墨舟，所述石墨舟包括：

石墨舟体；

设置在所述舟体上的多个舟框；

固定在所述舟体下表面的两条导轨；

其中，所述舟框包括：

贯穿所述舟体的通孔，所述通孔形状与硅片形状相匹配；

设置在所述通孔内壁同一水平面上的装载台，所述装载台用于承载硅片，且所述装载台低于所述舟体上表面，高于所述舟体的下表面；

所有舟框的装载台均处于同一水平面。

装载台距离舟体上表面和下表面的具体距离可根据实际镀需求设定。当所述装载台的表面距舟体上表面较近时，在进行硅片上表面镀膜时，距离镀膜工艺点较近，镀膜质量较好，但是在进行下表面镀膜时，由于距舟体下表面较远，进而导致距离镀膜工艺点较远，导致镀膜较薄，为了达到与上镀膜相同的镀膜质量，需要增大能耗。反之，硅片在进行下表面镀膜时，镀膜质量较好，而在进行下表面镀膜时为了达到与上镀膜相同的镀膜质量，需要增大能耗。

基于上述原因，将所有舟框的装载台设置在同一水平面，优选的，在进行镀膜时，所述水平面，距上镀膜室的镀膜工艺点和距下镀膜室的镀膜工艺点垂直距离相等

需要说明的是，石墨舟舟体具有一定的弧度，即石墨舟的上下表面是一个弓形曲面，实际生产时，其弓形开口向下，舟体切面圆弧的水平切线是平行与舟体移动方向的，纵向上(与舟体移动方向垂直，且平行与水平面的方向)，每行舟框的装载台距舟体上表面的距离从舟体中间开始向两边依次递减，以保证所用舟框的装载台处于同一水平面。具体的，中间的一行距舟体上表面距离约有5mm，两边略小于5mm，但由于舟体的曲率半径很大，所述距离的差异外观上不是十分明显。

为了减小所述装载台对硅片下表面的遮挡，所述装载台结构优选为表面积较小的平面支架或舟钩结构，但不局限于这两种结构。

在尽量减少装载台对硅片下表面遮挡的同时，还要保证硅片在一个平面内的稳定性，所以，优选的，本实施例中每个舟框设置装载台的个数为3或4。

当每个舟框设置3个装载台时，将所述3个装载台分别设置在对应舟框通孔内壁的3个面上；或者，将所述3个装载台分成两组，每组分别设置在对应舟框通孔内壁的两个相对面上；或者，将其中两个装载台设置在对应舟框通孔内壁相邻的两个顶角上，另一个装载台设在与所述两个顶角相对的内壁上。

虽然，每个舟框设置3个装载台，相比于设置4个装载台少了一个装载台对硅片下表面的遮挡，但是为了保证硅片装载及卸载时受力均匀，以免硅片破碎，对硅片装载及卸载时的安装及卸载操作的要求更高。而设置4个装载台的舟框可保证在进行硅片装载及卸载时硅片受力较3个装载台的舟框均匀，可避免局部受力过大或受力不均匀导致的硅片破碎；且装载台的表面积较小，多一个装载台对下表面镀膜的遮挡也可忽略不计。

故优选的，本实施例每个舟框设置4个装载台，可通过对称设置装载台在舟框通孔内壁上的位置，保证硅片的受力均匀性，避免在装载硅片及卸载硅片时由于硅片局部受力不均匀而导致的硅片破碎。

具体的，当每个舟框设置4个装载台时，装载台的分布方式包括：

将所述4个装载台分别设置在对应舟框通孔内壁的4个顶角位置；

还可以将所述4个装载台分别设置在对应舟框通孔内壁的4个面上，优选的，每个装载台在对应内壁的竖直中垂线上；

或者，所述4个装载台平均分为两组，所述两组装载台分别设置在对应舟框通孔内壁的两个相对面上。

其中，优选的，所述四个装载台成矩形，并与所述舟框具有共同的中轴线。

参考图4，图4为本实用新型实施例所提供的一种硅片镀膜用的石墨舟的俯视图，图4中所示石墨舟每个舟框具有4个装载台，所述石墨舟每个舟框的通孔内壁的4个顶角位置分别设置有一个装载台。具体的，在所述石墨舟舟体5上设置有45个舟框6，所述45个舟框6呈5×9矩阵分布；所述舟体下表面与石墨舟移动方向平行的两边通过固定螺丝7分别固定有一个石墨导轨；与所述导轨相邻的两排舟框的每个舟框与对应导轨之间的舟体5上设置有用于石墨舟自动装载、卸载的定位孔8。

其中，所有装载台处于同一水平面；所述舟框的个数及分布方式根据舟体尺寸设定，如采用较小尺寸的舟体，舟框可设置为5×5矩阵分布，一次性装载25块硅片。

优选的，所述每个定位孔8在对应舟框6的中轴线上。

参考图5和图6，图5为图4中石墨舟中任一舟框放大的结构示意图，在所述舟框6的通孔内壁的4个顶角位置分别设置有一个装载台9，所述装载台位于同一个水平面上。图6为图4中圆形区域A的局部放大图，图6示出了4个相邻舟框相邻四个顶角上的装载台9的结构。

需要说明的是，所述装载台的具体结构并不唯一，本实施例优选为一种平面支架，如图5和图6中所示，支架结构的装载台对硅片反面的遮挡较小，而且能够很好的保证硅片受力的均匀性。

在实际镀膜生产时，将硅片放置在所述石墨舟舟框内，令硅片的反面与所述装载台接触，之后进行镀膜工艺。可先在下镀膜室进行硅片反面的镀膜，之后直接进入上镀膜室进行硅片正面的镀膜；亦可在上镀膜室先进行硅片正面镀膜，之后直接进入下镀膜室进行硅片的反面镀膜。利用本实施例所述石墨舟，无论是采用怎样的镀膜顺序，无需翻片操作即可实现硅片双面镀膜，且都可保障硅片正面镀膜完全。虽然硅片下表面被装载台遮挡部分未镀膜，但由于未镀膜部分分布于硅片边缘部分，且未镀膜部分面积很小，相对于整个硅片来说其作用可忽略不计，故并不影响太阳能电池的转换效率。

对镀膜后的硅片进行镀膜质量检验，检验数据表明采用本实施例所述石墨舟进行双面镀膜的硅片镀膜质量优良。

通过上述描述可知，本实施例所提供的硅片镀膜用的石墨舟，在进行硅片镀膜时，无需翻片操作即可实现硅片的双面镀膜，进而提高了生产效率，且避免了因翻片导致的硅片破碎，进而提高了成品率。

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实用新型。对这些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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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 (10)

1.一种硅片镀膜用的石墨舟，其特征在于，包括：

石墨舟体；

设置在所述舟体上的多个舟框；

固定在所述舟体下表面的两条导轨；

其中，所述舟框包括：

贯穿所述舟体的通孔，所述通孔形状与硅片形状相匹配；

设置在所述通孔内壁的装载台，所述装载台用于承载硅片；所述装载台低于所述舟体上表面，且高于所述舟体的下表面；

所有舟框的装载台均处于同一水平面。

2.根据权利要求1所述的石墨舟，其特征在于，所述装载台结构为平面支架或舟钩。

3.根据权利要求2所述的石墨舟，其特征在于，每个舟框设置3个或4个装载台。

4.根据权利要求3所述的石墨舟，其特征在于，当每个舟框设置4个装载台时，装载台的分布方式包括：

所述4个装载台分别设置在对应通孔内壁的4个顶角位置；

所述4个装载台分别设置在对应通孔内壁的4个面上；

或者，

所述4个装载台平均分为两组，所述两组装载台分别设置在对应通孔内壁的两个相对面上。

5.根据权利要求3所述的石墨舟，其特征在于，当每个舟框设置3个装载台时，装载台的分布方式为：

所述3个装载台分别设置在对应通孔内壁的3个面上；

或者，

将所述3个装载台分成两组，每组分别设置在对应通孔内壁的两个相对面上。

6.根据权利要求2所述的石墨舟，其特征在于，所述舟框呈5×9矩阵分布或5×5矩阵分布。

7.根据权利要求6所述的石墨舟，其特征在于，与所述导轨相邻的两排舟框的每个舟框与对应导轨之间的舟体上设置有用于石墨舟自动装载、卸载的定位孔。

8.根据权利要求7所述的石墨舟，其特征在于，所述每个定位孔在对应舟框的中轴线上。

9.根据权利要求2所述的石墨舟，其特征在于，所有装载台距上镀膜工艺点和距下镀膜工艺点的竖直距离相等。

10.根据权利要求2所述的石墨舟，其特征在于，所述导轨为石墨导轨。

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