CN204946875U - 用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟，属于太阳能光伏技术领域。该载片舟由永磁体和载片舟外壳组成，所述永磁体置于载片舟外壳内，载片舟上表面放置硅片，硅片上方置有掩膜；永磁体在载片舟表面产生磁场，用以吸附住载片舟上表面放置的硅片上方的具有磁性的掩膜，以达到固定硅片和掩膜之间相对位置的目的；并且永磁体在载片舟上表面产生的磁场开关可控，以方便拆装硅片和掩膜。本实用新型的载片舟，可以方便地调整掩膜相对硅片位置并且牢固固定硅片及掩膜，从而保证载片舟在运动过程中，硅片和掩膜没有相对位移，以实现精确控制电池背面发射极和基极的镀膜图案的目的，提高电池的转换效率。

Description

用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟。

背景技术

背接触异质结单晶硅太阳能电池是一种高效晶硅电池，在这种电池结构中，电池正面没有任何电极分布，发射极和基极由镀膜形成的掺杂非晶硅组成，并且交叉排列于电池背面，分别收集晶体硅光伏效应产生的光生载流子，由于电池正面没有金属电极栅线遮挡产生的光学损失，可有效增加电池片的短路电流，同时在发射极与晶体硅之间以及基极与晶体硅之间插入了一层本征非晶硅，有效改善了单晶硅表面的钝化效果，可获得较高的开路电压，因而背接触异质结单晶硅太阳能电池可获得极高的光电转换效率。

为形成背接触异质结电池所需要的背面正负电极叉指状交叉排布的图案，可采用掩膜技术实现。在P型和N型非晶硅镀膜过程中，将掩膜置于硅片之上，非晶硅只在硅片上对应掩膜的镂空区域生长，这样通过合理设计掩膜的图案，便可形成所需要的P型和N型非晶硅图案。使用掩膜技术制备背接触异质结太阳能电池有两个技术难点：一是掩膜要紧密贴在硅片表面，否则在通常的PECVD镀膜过程中，镀膜成分会进入掩膜所遮挡的区域，造成P型和N型的区域定位不清，边界模糊，影响载流子的收集效率；二是在整个电池制作过程中，至少要使用两次掩膜，两次掩膜之间的相互定位至关重要，否则，形不成所需的叉指状图案。

为解决上述两个技术难题，通常的做法是采用固定掩膜边缘的方法，以固定整个掩膜及下方的硅片，但这样做必然会带来硅片一部分表面不能被利用的弊端，并且固定掩膜的边缘很容易造成掩膜中间部位由于应力的作用翘起，导致掩膜与硅片在中间部位贴合不紧，另外这种方法操作较复杂，工作效率低下。

发明内容

本实用新型针对背接触异质结单晶硅太阳能电池制作中的上述技术难题，设计了一种磁性载片舟，可以有效克服上述技术壁垒，使用本发明所设计的磁性载片舟，可以方便地调整和固定掩膜位置，大幅提高工作效率。

本实用新型发明的目的在于提供一种用于制作背接触异质结太阳能电池的磁性载片舟，可方便、有效地实现掩膜的调整和固定。

本实用新型的上述目的是通过如下技术方案来实现的：

一种用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟，该载片舟由永磁体和载片舟外壳组成，所述永磁体置于载片舟外壳内；永磁体在载片舟表面产生磁场，用以吸附住载片舟上表面放置的硅片上方的具有磁性的掩膜，以达到固定硅片和掩膜之间相对位置的目的；所述永磁体在载片舟上表面产生的磁场开关可控，以方便拆装硅片和掩膜,

所述硅片放置在载片舟上表面，硅片上方置有掩膜。

所述的永磁体为铝镍钴合金、钐钴磁体、铁氧体或钕铁硼磁体中的一种或几种。

所述的永磁体优先选择居里温度>300℃的永磁材料，比如铝镍钴合金。

所述的永磁体在载片舟表面产生的磁场要足够强，足以牢固吸住具有磁性的掩膜。

所述的掩膜用来在镀膜过程中形成一定镀膜图案，制作掩膜的材料中含有铁、镍、钴等磁性元素。

所述的硅片可以是N型或P型单晶硅片，硅片的厚度为50～500μm；所述的表面磁场开关可控指的是通过调整永磁体的磁路，可以将表面的磁场大小降到接近零。

所述载片舟外壳的材质为不锈钢、矽钢或硅钢中的一种或几种。

本实用新型的磁性载片舟主要由永磁体及载片舟外壳组成，硅片置于载片舟外壳上表面之上，所述的永磁体可以选择但不限于以下几种永磁材料：铝镍钴合金、钐钴磁体、铁氧体、及钕铁硼磁体，优先选择居里温度>300℃的永磁材料，比如铝镍钴合金。制作背接触异质结电池的镀膜工艺需要在高温下完成，最高温度为300℃，因此选择居里温度高的永磁材料可以保证在整个镀膜过程中，有足够高的磁场吸附住掩膜。载片舟外壳的上表面厚度在保证一定机械强度的前提下要尽量薄，以便有利于永磁体产生的磁力线有效穿透上表面。

本实用新型中所述的表面磁场要有一定强度，可以牢固吸附载片舟上表面具有磁性的掩膜。表面磁场的强度决定于所用永磁体的材料、体积、磁路设计、载片舟工作温度、载片舟的上表面厚度等，载片舟对掩膜的磁性吸附力也取决于掩膜的材料和掩膜的厚度，选用具有较强磁性的材料制作掩膜，可有效增强磁性吸附力。

本实用新型，硅片的固定是通过永磁体和掩膜之间的磁相互作用实现的，硅片和掩膜之间不能有任何相互移位。

本实用新型表面磁场是可控的，即在做掩膜的定位调整的时候，表面的磁场接近于零，这样可以方便调整掩膜和硅片相对位置，定位完成后，打开表面磁场开关，掩膜和硅片就会牢固固定在磁性载片舟上。磁场开关可通过改变磁路的设计实现。

本实用新型的有益效果是：(1)磁性载片舟可以牢固固定掩膜和硅片，避免了在载片舟的转运过程中两者之间的相互位移；(2)不需要遮挡硅片的任何部位去固定硅片，可以有效提高电池片的利用效率；(3)磁性载片舟使用方便，可以通过控制磁路开关随意装卸硅片和掩膜，极大提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池P型镀膜的磁性载片舟的结构示意图，

图2是本实用新型的用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池N型镀膜的磁性载片舟的结构示意图，

其中：1永磁体，2载片舟外壳，3硅片，4用于P型薄膜镀膜的掩膜，5用于N型薄膜镀膜的掩膜。

具体实施方式

以下列举具体实施例对本实用新型进行说明。需要指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步的说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

一种用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟，该载片舟由永磁体1和载片舟外壳2组成，所述永磁体1置于载片舟外壳2内；永磁体1在载片舟表面产生磁场，用以吸附住载片舟上表面放置的硅片3上方的具有磁性的掩膜，以达到固定硅片3和掩膜之间相对位置的目的；并且永磁体1在载片舟上表面产生的磁场开关可控，以方便拆装硅片3和掩膜。

载片舟上表面放置硅片3，硅片3上方置有掩膜。

所述的永磁体为铝镍钴合金、钐钴磁体、铁氧体或钕铁硼磁体中的一种或几种。优先选择居里温度>300℃的永磁材料，比如铝镍钴合金。

所述的永磁体在载片舟表面产生的磁场要足够强，足以牢固吸住具有磁性的掩膜。

所述的掩膜用来在镀膜过程中形成一定镀膜图案，制作掩膜的材料中含有铁、镍、钴等磁性元素。

所述的硅片可以是N型或P型单晶硅片，硅片的厚度为50～500μm；

所述的表面磁场开关可控指的是通过调整永磁体的磁路，可以将表面的磁场大小降到接近零。

本实用新型磁性载片舟的具体使用方法。包括以下步骤：

1.将磁性载片舟的磁场开关置于“关”的位置；

2.将硅片3置于载片舟外壳2的上表面之上；

3.将用于P型薄膜镀膜的掩膜4置于硅片3之上，调整掩膜4和硅片3之间的相对位置；

4.将磁性载片舟的磁场开关置于“开”的位置；

5.完成镀膜；

6.将磁性载片舟的磁场开关置于“关”的位置，取下掩膜4；

7.将用于N型薄膜镀膜的掩膜5置于硅片之上，调整掩膜5和硅片3之间的相对位置；

8.将磁性载片舟的磁场开关置于“开”的位置；

9.完成镀膜。形成交替镀膜形成的P/N节结构；所述步骤3和步骤7的顺序可以对换。

Claims (3)

1.一种用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟，其特征在于该载片舟由永磁体和载片舟外壳组成，所述永磁体置于载片舟外壳内；永磁体在载片舟表面产生磁场，用以吸附住载片舟上表面放置的硅片上方的具有磁性的掩膜，以达到固定硅片和掩膜之间相对位置的目的；永磁体在载片舟上表面产生的磁场开关可控，以方便拆装硅片和掩膜；

所述硅片放置在载片舟上表面，硅片上方置有掩膜。

2.根据权利要求1所述的一种用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟，其特征在于：所述的永磁体优先选择居里温度>300℃的永磁材料。

3.根据权利要求1所述的一种用于制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的磁性载片舟，其特征在于：所述的硅片可以是N型或P型单晶硅片，硅片的厚度为50～500μm。