CN202465869U - 具有加热媒介的薄膜沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有加热媒介的薄膜沉积设备，所述薄膜沉积设备用来在基板表面沉积薄膜，所述薄膜沉积设备具有间隔交替放置的复数个接地电极板和激励电极板，所述基板安装在接地电极板上，其特征在于：所述加热媒介位于所述复数个电极板之间，或位于激励电极板表面，或位于所述复数个电极板的周围。本实用新型的具有加热媒介的薄膜沉积设备能够将所需的加热工序整合到沉积工艺当中，在沉积工艺过程中根据需要随时对基板进行加热，提高了工艺可靠性和稳定性以及生产效率，降低了对基板造成污染的几率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏太阳能电池制造技术领域，具体而言涉及薄膜太阳能电池和HIT太阳能电池的制造技术领域，特别涉及一种能够对在多片批量沉积室中在硅基板表面沉积薄膜进行预热的具有加热媒介的薄膜沉积设备。
背景技术
随着环保意识的增强，人们对太阳能等清洁能源的开发和利用日趋重视，市场对大面积的新型太阳能电池的需求日益增加。在这些新型太阳能电池中，基于硅材料的薄膜太阳能电池、特别是大面积薄膜太阳能电池和HIT太阳能电池的开发已受到世界范围的广泛关注。特别是HIT太阳能电池，它是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。HIT太阳能电池是采用HIT结构的硅太阳能电池，所谓HIT(Heterojunction with intrinsic Thinlayer)结构就是在P型氢化非晶硅和n型氢化非晶硅与n型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜，采取该工艺措施后，改变了PN结的性能。因而使转换效率达到23％，开路电压达到730mV，并且全部工艺可以在200℃以下实现。HIT太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。这种太阳能电池按单位面积计算的发电量保持着世界领先水平。HIT具有制备工艺温度低、转换效率高、高温特性好等特点，是一种低价高效电池。HIT的转化效率越高，意味着它更加具有可与传统的硅晶太阳能电池相匹敌的优势。
HIT太阳能电池是多层器件，通常是利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在大型PECVD沉积设备中沉积而成，例如专利号为200820008274.5的中国专利中所描述的，是一种可对大面积基板、批量沉积的大型PECVD沉积设备。图1a为该设备的立体结构示意图，图1b为该设备的正面结构示意图。参照图1a和图1b所示，薄膜沉积设备100的上部具有喷淋板130，底部具有横梁140。喷淋板130和横梁140之间纵向、交替、间隔放置大面积激励电极板120和接地电极板110。在激励电极板120和接地电极板110的两侧表面分别放置大面积玻璃基板或硅片(wafer)121。沉积薄膜时，薄膜沉积设备100置于真空室内，通入源气体，并在激励电极板110上施加射频功率，在基板121表面沉积薄膜。在沉积过程中，基板需要具有一定的温度，通常要求在150～250℃之间。为了达到这个温度，通常是在沉积之前在另一个预热腔室里对薄膜沉积设备100进行预加热，维持一段时间后使基板达到所需温度，然后再移至反应腔室里，在这个过程中势必会使基板暴露于空气中一段时间，导致基板的污染。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有加热媒介的薄膜沉积设备，能够将所需的加热工序整合到沉积工艺当中，在沉积工艺过程中根据需要随时对基板进行加热，提高了工艺可靠性和稳定性以及生产效率，降低了对基板造成污染的几率。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种具有加热媒介的薄膜沉积设备，所述薄膜沉积设备用来在基板表面沉积薄膜，所述薄膜沉积设备具有间隔交替放置的复数个接地电极板和激励电极板，所述基板安装在接地电极板上，其特征在于：所述加热媒介位于所述复数个电极板之间，或位于激励电极板表面，或位于所述复数个电极板的周围。
所述加热媒介为平板加热装置，所述平板加热装置包括复数个板状加热器组成的阵列，所述加热器分别位于所述电极板两侧的基板之间或位于电极板的表面或位于所述复数个电极板的周围。
所述加热媒介为加热灯。
所述基板为至少一片硅片。
所述硅片位于接地电极板上。
所述平板加热装置的复数个板状加热器的连接方式为串联或并联。
所述复数个板状加热器分别接有温度传感器以测量所述板状加热器的温度。
所述板状加热器包括金属板或陶瓷板或其组合。
所述板状加热器的内部具有发热体。
所述板状加热器的表面具有发热体。
所述板状加热器的本身即为发热体。
所述发热体为网状电阻丝。
所述网状电阻丝位于激励电极板的表面。
所述加热媒介为热气体。
附图说明
通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1a为该设备的立体结构示意图；
图1b为该设备的正面结构示意图；
图2为说明热气体加热方式的设备结构示意图；
图3为根据本实用新型实施例的薄膜沉积设备中的结构示意图；
图4为说明本实用新型的板状加热器与基板的位置关系示意图；
图5为根据本实用新型另一实施例的薄膜沉积设备中的结构示意图；
图6为根据本实用新型再一实施例的薄膜沉积设备中的结构示意图；
图7为根据本实用新型又一实施例的薄膜沉积设备中的结构示意图。
所述示图是说明性的，而非限制性的，在此不能过度限制本实用新型的保护范围。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
图2为说明热风加热方式的设备结构示意图。如图2所示，鼓风机60将热气体送入腔室70，对薄膜沉积设备100中的基板进行加热，抽风机50将气体排出，使加热气体流通，形成稳定的加热气体循环。也就是说加热气体是通过外部的鼓风机或抽气泵被送入薄膜沉积设备100中的。
图3为根据本实用新型实施例的平板加热装置放置于薄膜沉积设备中的结构示意图，图4为说明本实用新型平板加热装置的板状加热器与基板的位置关系示意图。请一并参照图3和图4所示，本实用新型的用于加热基板的平板加热装置包括复数个板状加热器200，或网状电阻丝放置于薄膜沉积设备100中。薄膜沉积设备100如前所述，上部具有喷淋板130，底部具有横梁140，喷淋板130和横梁140之间纵向、交替、间隔放置大面积激励电极板120和接地电极板110。在每个激励电极板120和接地电极板110的两面均安装有基板121。基板包括硅片，还可以是别的材料的基板，例如玻璃基板，均在本实用新型的保护范围内。本实用新型的实施例中以硅片为例。本实用新型平板加热装置的每个板状加热器200均位于两个基板121之间。对板状加热器200施加电压V使其发热，以热辐射或热传导的方式将热量传递给其两侧的基板121，使基板121和电极板达到所需的温度。板状加热器200采用电加热，多个板状加热器200的连接方式包括串联或并联。图3所示实施例为并联的方式。此外，板状加热器200或板状加热器阵列，可以是电阻丝组成的网状加热器，也可以只位于电极板的一个表面
图5为根据本实用新型另一实施例的平板加热装置放置于薄膜沉积设备中的结构示意图。在本实施例中，多个板状加热器200采用分别单独供电的方式，而且每个板状加热器200均接有温度传感器300，这样能够监测每个板状加热器200的温度，也就能够知道每块玻璃基板121的温度。通过调节施加在每个板状加热器200上的电压V，加上温度传感器300的监视，可以根据实际工艺要求控制每块基板的温度。
本实用新型的实施例中，板状加热器200的面积大于或等于基板121的面积，这样能够减少边缘效应，使基板121加热得更佳均匀。板状加热器200也可以包含多个独立控制的加热区域。板状加热器200的数量与电极板的数量相当。板状加热器200包括金属板、或陶瓷板或其组合。可以在板状加热器200的内部设置发热体，例如电阻丝，通电后电阻丝发热使整个板状加热器200发热。在本实用新型的其它实施例中，在板状加热器200的表面贴装或缠绕电阻发热丝，通电后电阻丝发热同样能够达到加热的目的。在本实用新型的其它实施例中，板状加热器200本身就可以是用电阻丝做成的网状发热体。
在本实用新型的其它实施例中，板状加热器200还可以设置在薄膜沉积设备100的周围，如图6所示。总之，板状加热器200的加热方式有很多，本领域技术人员可以不经创造性劳动所采取合适的方式，均在本实用新型的保护范围内。
图7为根据本实用新型又一实施例的薄膜沉积设备中的结构示意图。如图7所示，在本实施例中，多个硅片121可以安装在接地电极板110上，接地电极板110的两侧是激励电极板120，可以在硅片121的左右两个表面沉积膜层。板状加热器200位于接地电极板110和激励电极板120之间，如前所述，板状加热器200本身就可以是用电阻丝做成的网状发热体，如图所示，也可以是前面提及的板状加热器。在另一个实施例中，板状加热器200也可以位于激励电极板120的表面。此外，该网状加热器也可以只位于接地电极板110的一个表面。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (14)
1.一种具有加热媒介的薄膜沉积设备，所述薄膜沉积设备用来在基板表面沉积薄膜，所述薄膜沉积设备具有间隔交替放置的复数个接地电极板和激励电极板，所述基板安装在接地电极板上，其特征在于：所述加热媒介位于所述复数个电极板之间，或位于激励电极板表面，或位于所述复数个电极板的周围。
2.如权利要求1所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述加热媒介为平板加热装置，所述平板加热装置包括复数个板状加热器组成的阵列，所述加热器分别位于所述电极板两侧的基板之间或位于电极板的表面或位于所述复数个电极板的周围。
3.如权利要求1所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述加热媒介为加热灯。
4.如权利要求1所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述基板为至少一片硅片。
5.如权利要求4所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述硅片位于接地电极板上。
6.如权利要求2所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述平板加热装置的复数个板状加热器的连接方式为串联或并联。
7.如权利要求6所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述复数个板状加热器分别接有温度传感器以测量所述板状加热器的温度。
8.如权利要求2所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述板状加热器包括金属板或陶瓷板或其组合。
9.如权利要求8所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述板状加热器的内部具有发热体。
10.如权利要求8所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述板状加热器的表面具有发热体。
11.如权利要求8所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述板状加热器的本身即为发热体。
12.如权利要求9或10或11所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述发热体为网状电阻丝。
13.如权利要求12所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述网状电阻丝位于激励电极板的表面。
14.如权利要求1所述的薄膜沉积设备，其特征在于：所述加热媒介为热气体。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104630743A (zh) * | 2013-11-12 | 2015-05-20 | 泉州市博泰半导体科技有限公司 | 一种薄膜沉积设备及方法 |
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2012
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