CN206685356U - 一种用于板式pecvd设备的石墨框 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于板式PECVD设备的石墨框，包括复数个承载硅片的承载孔，所述承载孔由位于石墨框四周的边缘框条和位于石墨框中间的中央框条纵横交错构成，在所述石墨框四周的边缘框条上设有透气孔，使得透气孔和与其相邻的承载孔之间形成第二框条。本实用新型在石墨框四周的边缘框条上设置长条形的透气孔，并在长条形的透气孔和其对应的承载孔之间形成第二框条，第二框条和中央框条的宽度相当，在相同加热时间下，这2种石墨框条的温差较小，有益于电池片镀膜时的均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种用于板式PECVD设备的石墨框。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳电池中，晶体硅太阳电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时晶体硅太阳电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。
现有技术中，在制备晶体硅太阳能电池过程中，制备减反射膜是一个必不可少的工序。近几年来，氮化硅薄膜应用于晶体硅太阳能电池的减反射膜，它不仅具有减反射膜的作用，还能起到钝化作用，其成膜工艺、钝化及减反射性能受到人们的重视。
目前，制备氮化硅薄膜主要采用等离子体增强化学气相沉淀（PECVD）的方法，其使用的设备主要有倒挂式PECVD设备和板式PECVD设备。其中，板式PECVD设备主要采用石英管+铜棒来传导射频或微波激发稀薄气体辉光放电产生等离子体，等离子体中的电子被电场加速，获得很高的能量将反应气体分子激活，从而促进气体分子的分解和化合，进而镀膜所需粒子运动并沉积到电池片表面，在沉积足够粒子后，完成镀膜过程。
现有的板式PECVD设备中承载硅片的工装主要是石墨框，现有的石墨框参见附图1和2所示，石墨框内设有复数个承载硅片的承载孔1，图1是5×10结构，图2是5×6结构，即一个石墨框可以承载5×10或者5×6片电池片。由于石墨框四周与中间结构不同，石墨框四周也起到承载整个石墨框与电池片作用，所以边缘框条2的宽度较大，石墨框中间的中央框条3主要起到承载和间隔电池片作用，所以宽度较小。以图1的5×10结构为例，其长边的边缘框条2的宽度为9.1cm左右，短边的边缘框条2的宽度为4.8cm左右，而石墨框中间的中央框条3的宽度为0.6cm左右。
然而，实际应用中发现：上述结构的石墨框在正常生产时，在相同时间加热下，石墨框两侧与中间会产生温差。此外，石墨框两侧结构与中间结构不同还会影响生产时气体流通。以上均会影响镀膜效果，造成镀膜后电池片膜厚、折射率极差大。
因此，开发一种新的用于板式PECVD设备的石墨框结构，以减少因镀膜温度和气体流通导致的不均匀性而产生的膜厚差异和折射率差异，从而使片与片之间的膜厚差异和折射率差异尽可能小。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于板式PECVD设备的石墨框，以减少因镀膜温度和气体流通导致的不均匀性而产生的膜厚差异和折射率差异。
为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于板式PECVD设备的石墨框，包括复数个承载硅片的承载孔，所述承载孔由位于石墨框四周的边缘框条和位于石墨框中间的中央框条纵横交错构成，
在所述石墨框四周的边缘框条上设有透气孔，使得透气孔和与其相邻的承载孔之间形成第二框条。
优选的，所述承载孔为方格孔。以与现有的方形硅片配合。
优选的，在所述石墨框四周的边缘框条上设有复数个长条形的透气孔，长条形的透气孔与位于石墨框四周的承载孔一一对应设置，并在长条形的透气孔和其对应的承载孔之间形成第二框条。上述这种透气孔与承载孔一一对应设置的结构是优选情况，也可以是将石墨框四周的4个边缘框条中的1个边缘框条上的复数个长条形的透气孔连通为一条长条形的透气孔；或者，将长条形的透气孔设置成由多个小孔间隔构成的透气孔结构，这种小孔可以是圆孔或方形孔。
发明人研究发现，对于单一电池片而言，电池片镀膜的影响因素主要有镀膜时间、镀膜温度、气体流量、微波功率、电池片与石英管的距离等等。一般的，镀膜厚度随着镀膜时间、气体流量、微波功率增加而变大，一般镀膜厚度随着镀膜温度、电池片与石英管的距离增加而减小。因此，发明人改进了石墨框的结构，通过在石墨框四周的边缘框条上设置长条形的透气孔，并在长条形的透气孔和其对应的承载孔之间形成第二框条；一方面，长条形的透气孔可以起到气体流通的作用，另一方面，形成的第二框条与中央框条近似，因而减小了石墨框两侧与中间的温差，最终减少了因镀膜温度和气体流通导致的不均匀性而产生的膜厚差异和折射率差异。
优选的，所述长条形的透气孔为长方形透气孔，其长度小于等于与其对应的承载孔的长度；其宽度为3~8mm。
优选的，所述长方形透气孔的长度等于与其对应的承载孔的长度。优选的这种情况下，长方形透气孔与其对应的承载孔之间会形成长方形的第二框条，从而使得第二框条的形状与中央框条的形状相同。
上述技术方案中，所述石墨框四周的边缘框条的四个角上均设有第二透气孔，该第二透气孔的中心位于与其相邻且相互垂直的2个长方形透气孔的对称轴的交点处；所述对称轴与其长方形的长边平行。第二透气孔的设置也是为了更好地实现气体流通。
优选的，所述第二透气孔为正方形透气孔。
上述技术方案中，所述长条形的透气孔的面积为350~1250mm2。所述透气孔的面积可以是400mm2、500mm2、600mm2、700mm2、800mm2、900mm2、1000mm2、1100mm2、1200mm2、1220mm2、1230mm2、1240mm2等。
优选的，所述第二框条的宽度小于等于所述中央框条的宽度。
优选的，所述中央框条的宽度为5~7mm；所述第二框条呈长方形，其宽度为3~7mm。优选的，所述中央框条的宽度为6mm；所述第二框条呈长方形，其宽度为3~6mm。例如，第二框条的宽度为4mm、5mm等。
优选的，所述第二框条的长度与中央框条的长度相同。
上述技术方案中，所述承载孔呈5×10的矩阵结构，或呈5×6的矩阵结构。
上述技术方案中，所述承载孔四周的框条上均布有用于支撑硅片的挂钩。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1. 本实用新型在石墨框四周的边缘框条上设置长条形的透气孔，并在长条形的透气孔和其对应的承载孔之间形成第二框条，第二框条和中央框条的宽度相当，在相同加热时间下，这2种石墨框条的温差较小，有益于电池片镀膜时的均匀性；
2. 本实用新型在石墨框四周的边缘框条上设置长条形的透气孔，即石墨框四周镂空，因而有益于气体流通，有益于电池片镀膜均匀性；
3. 实验证明，采用本实用新型的改进的石墨框，电池片均匀性得到改善，电池片钝化效果更优，可提升电池片效率，具有积极的现实意义；
4.本实用新型的结构简单，构思精巧，且易于制备，成本较低，适于推广应用。
附图说明
图1为背景技术中一种石墨框的结构示意图。
图2为背景技术中又一种石墨框的结构示意图。
图3为本实用新型实施例一的结构示意图。
图4为本实用新型实施例二的结构示意图。
图5为图4的A部放大剖视图。
图6为本实用新型实施例三的结构示意图。
图7为图6的B部放大图。
图8为本实用新型实施例四的结构示意图。
图9为图8的C部放大图。
其中：1、承载孔；2、边缘框条；3、中央框条；4、透气孔；5、第二框条；6、第二透气孔。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：
参见图3所示，一种用于板式PECVD设备的石墨框，尤其适用于生产硅片156型（即硅片的尺寸为156×156mm）；
包括复数个承载硅片的承载孔1，所述承载孔1由位于石墨框四周的边缘框条2和位于石墨框中间的中央框条3纵横交错构成，
在所述石墨框四周的边缘框条2上设有复数个长条形的透气孔4，长条形的透气孔4与位于石墨框四周的承载孔1一一对应设置，并在长条形的透气孔4和其对应的承载孔1之间形成第二框条5；
所述第二框条5的宽度等于所述中央框条3的宽度；所述长条形的透气孔4的面积为790mm2。
所述长条形的透气孔4为长方形透气孔，其长度等于与其对应的承载孔1的长度；其宽度为5mm。
所述石墨框四周的边缘框条2的四个角上均设有第二透气孔6，该第二透气孔6的中心位于与其相邻且相互垂直的2个长方形透气孔的对称轴的交点处；所述对称轴与其长方形的长边平行。所述第二透气孔6为正方形透气孔。正方形透气孔的边长为5mm。
所述中央框条3的宽度为6mm；所述第二框条5呈长方形，其宽度为5mm。
所述承载孔1呈5×10的矩阵结构。所述承载孔1四周的框条上均布有用于支撑硅片的挂钩。
实施例二：
参见图4~5所示，一种用于板式PECVD设备的石墨框，尤其适用于生产硅片156型（即硅片的尺寸为156×156mm）；
包括复数个承载硅片的承载孔1，所述承载孔1由位于石墨框四周的边缘框条2和位于石墨框中间的中央框条3纵横交错构成，
在所述石墨框四周的边缘框条2上设有复数个长条形的透气孔4，长条形的透气孔4与位于石墨框四周的承载孔1一一对应设置，并在长条形的透气孔4和其对应的承载孔1之间形成第二框条5；
所述第二框条5的宽度等于所述中央框条3的宽度；所述长条形的透气孔4的面积为869mm2。
所述长条形的透气孔4为长方形透气孔，其长度等于与其对应的承载孔1的长度；其宽度为5.5mm。
所述石墨框四周的边缘框条2的四个角上均设有第二透气孔6，该第二透气孔6的中心位于与其相邻且相互垂直的2个长方形透气孔的对称轴的交点处；所述对称轴与其长方形的长边平行。所述第二透气孔6为正方形透气孔。正方形透气孔的边长为5.5mm。
所述中央框条3的宽度为6mm；所述第二框条5呈长方形，其宽度为5mm。
所述承载孔1呈5×6的矩阵结构。所述承载孔1四周的框条上均布有用于支撑硅片的挂钩。
实施例三：
参见图6-7所示，一种用于板式PECVD设备的石墨框，尤其适用于生产硅片156型（即硅片的尺寸为156×156mm）；
包括复数个承载硅片的承载孔1，所述承载孔1由位于石墨框四周的边缘框条2和位于石墨框中间的中央框条3纵横交错构成，
在所述石墨框四周的边缘框条2上，其中3个边缘框条上设有复数个长条形的透气孔4，长条形的透气孔4与位于石墨框四周的承载孔1一一对应设置，并在长条形的透气孔4和其对应的承载孔1之间形成第二框条5；另一个边缘框条上设有1条的透气孔，参见图6所示，即类似于将该边缘框条上的复数个长条形的透气孔连通起来，形成1条的透气孔；
当然，作为变形，也可以只连接一部分长条形的透气孔，这都属于本实用新型的保护范围内；
所述长条形的透气孔4为长方形透气孔，其长度等于与其对应的承载孔1的长度；其宽度为5mm。
所述石墨框四周的边缘框条2的四个角上均设有第二透气孔6，该第二透气孔6的中心位于与其相邻且相互垂直的2个长方形透气孔的对称轴的交点处；所述对称轴与其长方形的长边平行。所述第二透气孔6为正方形透气孔。正方形透气孔的边长为5mm。
所述中央框条3的宽度为6mm；所述第二框条5呈长方形，其宽度为5mm。
所述承载孔1呈5×10的矩阵结构。所述承载孔1四周的框条上均布有用于支撑硅片的挂钩。
实施例四：
参见图8-9所示，一种用于板式PECVD设备的石墨框，其结构与实施例三相同，唯一不同之处在于：
在所述石墨框四周的边缘框条2上，其中3个边缘框条上设有复数个长条形的透气孔4，长条形的透气孔4与位于石墨框四周的承载孔1一一对应设置，并在长条形的透气孔4和其对应的承载孔1之间形成第二框条5；
而在另一个边缘框条上，有些长条形的透气孔是由复数个间隔排列的小方孔构成的；参见图9所示。
当然，作为简单的变形，可以将这种由复数个间隔排列的小方孔构成的长条形透气孔应用到其他几个边缘框条上。
另外，作为简单的变形，这种复数个间隔排列的小方孔可以是圆形、三角形或其他常规几何形状。
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)
1.一种用于板式PECVD设备的石墨框，包括复数个承载硅片的承载孔(1)，所述承载孔(1)由位于石墨框四周的边缘框条(2)和位于石墨框中间的中央框条(3)纵横交错构成，其特征在于：
在所述石墨框四周的边缘框条(2)上设有透气孔(4)，使得透气孔(4)和与其相邻的承载孔(1)之间形成第二框条(5)。
2.根据权利要求1所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：在所述石墨框四周的边缘框条(2)上设有复数个长条形的透气孔(4)，长条形的透气孔(4)与位于石墨框四周的承载孔(1)一一对应设置，并在长条形的透气孔(4)和其对应的承载孔(1)之间形成第二框条(5)。
3.根据权利要求2所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述长条形的透气孔(4)为长方形透气孔，其长度小于等于与其对应的承载孔(1)的长度；其宽度为3~8mm。
4.根据权利要求3所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述石墨框四周的边缘框条(2)的四个角上均设有第二透气孔(6)，该第二透气孔(6)的中心位于与其相邻且相互垂直的2个长方形透气孔的对称轴的交点处；所述对称轴与其长方形的长边平行。
5.根据权利要求4所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述第二透气孔(6)为正方形透气孔。
6.根据权利要求2所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述长条形的透气孔(4)面积为350~1250mm2。
7.根据权利要求2所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述第二框条(5)的宽度小于等于所述中央框条(3)的宽度。
8.根据权利要求1所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述中央框条(3)的宽度为5~7mm；所述第二框条(5)呈长方形，其宽度为3~7mm。
9.根据权利要求2或6所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述第二框条(5)的长度与中央框条(3)的长度相同。
10.根据权利要求1所述的用于板式PECVD设备的石墨框，其特征在于：所述承载孔(1)呈5×10的矩阵结构，或呈5×6的矩阵结构。
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