CN216311736U - 适用于异质结电池非晶硅沉积的载板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，属于太阳能电池制造设备技术领域。其解决了现有技术中PECVD用载板不方便搬运、加工和经常会覆盖尘土的缺陷。其主要包括机架，还包括载板本体，所述载板本体上开设多个硅片卡槽，所述载板本体包括第一子载板和第二子载板，所述第一子载板通过铰链与第二子载板铰接，第一子载板上分别开设第一横向凹槽和第一竖向凹槽，第二子载板上分别开设与第一横向凹槽配合的第二横向凹槽和与第一竖向凹槽配合的第二竖向凹槽，第一横向凹槽和第二横向凹槽分别与第一固定板通过螺栓固定，第一竖向凹槽和第二竖向凹槽分别与第二固定板通过螺栓固定。

Description

适用于异质结电池非晶硅沉积的载板

技术领域

本实用新型属于太阳能电池制造设备技术领域，具体地说，尤其涉及一种适用于异质结电池非晶硅沉积的载板。

背景技术

太阳能因其清洁安全无污染的特点成为利用效率最高的可再生资源之一。光伏技术作为太阳能最重要的应用之一，可以有效的改变能源消费结构、减小全球变暖和生态环境的增长式恶化趋势。为了实现碳中和，迫切需要开发具有高效、低成本的太阳能电池。其中异质结太阳能电池因其具有高转换效率、低温度系数好以及简单的低温工艺而受到广泛关注。

现有的异质结太阳能电池制备过程包括制绒清洗、非晶硅沉积、TCO沉积和丝网印刷电级；非晶硅沉积步骤起到钝化、形成p-n结的关键作用，对于HJT电池的转换效率起到决定性作用，因此，制备性能优异的非晶硅薄膜是获得高效HJT电池的关键技术；现有技术中的HJT电池非晶硅薄膜主要使用PECVD设备制作，传统PECVD载板为平板式结构，目前能够用于制作的载板原材料有石墨、碳纤维、金属等材料，不同的材料制作的不同结构的载板会直接影响电池转换效率。但是由于材料自身特性和加工载板使用的机械设备，导致载板的可靠性、硬度以及成本问题难以兼顾。现有硅片载板由于尺寸较大厚度较薄，在使用过程中存在不方便加工和搬运的问题，而且载板在放置过程中还经常会覆盖尘土，给使用造成困扰。

发明内容

本发明需解决的技术问题是现有技术中PECVD用载板不方便搬运、加工和经常会覆盖尘土的缺陷。

为了解决上述问题，本发明提供一种适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其采用的技术方案如下：一种适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，包括载板本体，所述载板本体上开设多个硅片卡槽，所述载板本体包括第一子载板和第二子载板，所述第一子载板通过铰链与第二子载板铰接，第一子载板上分别开设第一横向凹槽和第一竖向凹槽，第二子载板上分别开设与第一横向凹槽配合的第二横向凹槽和与第一竖向凹槽配合的第二竖向凹槽，所述第一横向凹槽和第二横向凹槽中安装第一固定板，第一横向凹槽和第二横向凹槽分别与第一固定板通过螺栓固定，第一竖向凹槽和第二竖向凹槽中安装第二固定板，第一竖向凹槽和第二竖向凹槽分别与第二固定板通过螺栓固定，所述第一子载板的底面和第二子载板的底面上分别开设第一底凹槽和第二底凹槽，所述第一底凹槽和第二底凹槽内安装第三固定板，且第三固定板分别与第一底凹槽和第二底凹槽通过螺栓固定。

进一步地，所述第一子载板和第二子载板的材质均是碳纤维。

进一步地，所述螺栓均是内六角螺栓。

进一步地，所述螺栓、第一固定板、第二固定板和第三固定板的材质均是不锈钢。

进一步地，所述第一横向凹槽、第一竖向凹槽、第二横向凹槽和第二竖向凹槽内均开设与螺栓配合的螺纹孔，第一固定板和第二沉头孔上分别开设与螺栓配合的沉头孔。

进一步地，所述第一底凹槽和第二底凹槽内均开设与螺栓配合的螺纹孔，第三固定板上开设与螺栓配合的沉头孔。

进一步地，所述载板本体外侧安装具有弹性的密封套。

进一步地，所述密封套下侧固定连接桶状保护套，保护套两侧分别安装提手。

本发明的有益效果是：

1、本实用新型通过将一整个载板本体设置为两个子载板，可方便加工并降低加工难度，在加工时可分别单独加工第一子载体和第二子载体；还可以方便人们搬运，当本实用新型不装载硅片时，我们可将第一子载体和第二子载体折叠到一起，使第二子载体在第一子载体上侧并通过螺栓和固定板固定，这样不仅缩小了载板本体的宽度还增加了厚度。

2、本实用新型通过设置凹槽、固定板和螺栓的固定方式，可在不改变载板本体的尺寸的情况下实现良好固定。

3、本实用新型通过将第一子载体和第二子载体折叠到一起，可很好的避免尘粒覆盖到载板本体上，通过增加密封套，可进一步提高密封效果。

附图说明

图1是本实用新型展开时的结构示意图；

图2是图1中Ⅰ处的局部放大图；

图3是本实用新型折叠时的结构示意图；

图4是图3中Ⅱ处的局部放大图；

图5是图3中Ⅲ处的局部放大图；

图6是本实用新型安装有密封套时的结构示意图；

图7是本实用新型的后视图。

图中：1、硅片卡槽；2、第一子载板；3、第二子载板；4、铰链；5、第一横向凹槽；6、第一竖向凹槽；7、第二横向凹槽；8、第二竖向凹槽；9、第一固定板；10、螺栓；11、第二固定板；12、第一底凹槽；13、第二底凹槽；14、第三固定板；15、密封套；16、保护套；17、提手。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

一种适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，包括载板本体，所述载板本体上开设多个硅片卡槽1，所述载板本体包括第一子载板2和第二子载板3，所述第一子载板2通过铰链4与第二子载板3铰接，第一子载板2上分别开设第一横向凹槽5和第一竖向凹槽6，第二子载板3上分别开设与第一横向凹槽5配合的第二横向凹槽7和与第一竖向凹槽6配合的第二竖向凹槽8，所述第一横向凹槽5和第二横向凹槽7中安装第一固定板9，第一横向凹槽5和第二横向凹槽7分别与第一固定板9通过螺栓10固定，第一竖向凹槽6和第二竖向凹槽8中安装第二固定板11，第一竖向凹槽6和第二竖向凹槽8分别与第二固定板11通过螺栓10固定，所述第一子载板2的底面和第二子载板3的底面上分别开设第一底凹槽12和第二底凹槽13，所述第一底凹槽12和第二底凹槽13内安装第三固定板14，且第三固定板14分别与第一底凹槽12和第二底凹槽13通过螺栓10固定。

本实用新型作为硅片的载体，硅片放置到硅片卡槽1内，本实用新型通过将材质为碳纤维的第一子载板2和第二子载板3铰接属于物理拼接，在保证不使用化学胶水粘接原材料的前提下，不会对非晶硅薄膜沉积造成不利影响，加强了铰接拼接板的硬度，结构更为稳定；所述铰链4的材质是不锈钢；第一子载板2和第二子载板3在展开时，通过将第一固定板9放置到第一横向凹槽5和第二横向凹槽7中实现固定，第一固定板9左右两侧分别与第一横向凹槽5和第二横向凹槽7固定，第一子载板2和第二子载板3在折叠时，通过将第二固定板11放置到第一竖向凹槽6和第二竖向凹槽8中实现固定，第二固定板11上下两侧分别与第一竖向凹槽6和第二竖向凹槽8固定；通过设置底凹槽和第三固定板14，可起到辅助固定的目的，第三固定板14分别与第一底凹槽12和第二底凹槽13通过螺栓10固定，避免第一子载板2和第二子载板3发生相对位移。

所述第一子载板2和第二子载板3的材质均是碳纤维。

所述螺栓10均是内六角螺栓10。

所述螺栓10、第一固定板9、第二固定板11和第三固定板14的材质均是不锈钢。

所述第一横向凹槽5、第一竖向凹槽6、第二横向凹槽7和第二竖向凹槽8内均开设与螺栓10配合的螺纹孔，第一固定板9和第二沉头孔上分别开设与螺栓10配合的沉头孔。

所述第一底凹槽12和第二底凹槽13内均开设与螺栓10配合的螺纹孔，第三固定板14上开设与螺栓10配合的沉头孔。

本实用新型所述内六角螺栓10插入沉头孔并旋入螺纹孔，避免增加载板本体的尺寸。

所述载板本体外侧安装具有弹性的密封套15。

本实用新型所述密封套15是具有一定弹性的方形弹性套，当载板本体不使用折叠时可将密封套15套上，当展开使用时将密封套15取下，使用时将密封套15套在第一子载板2和第二子载板3的接触位置上，进一步起到阻止外侧尘粒进入第一子载板2和第二子载板3内的目的。

所述密封套15下侧固定连接桶状保护套16，保护套16两侧分别安装提手17。

本实用新型通过设置桶状保护套16，可将密封套15套在第一子载板2和第二子载板3上的同时，将第一子载板2和第二子载板3放置到桶状保护套16内，我们在搬运载板本体时，可通过手提提手17来完成，更加方便和省力，所述保护套16和提手17均是柔性材料。

为验证本实用新型的可行性，分别做三组性能试验，分别是实验一、实验二和实验三，所述实验三测试的是采用本实用新型所述载板结构生产的电池的性能试验，实验一和实验二分别是对照实验，实验一测试的是采用整块的石墨材质的载板结构生产的电池的性能试验，实验二测试的是采用为化学胶水拼接的碳纤维材质的载板结构生产的电池的性能试验。

试验一：

A、对N型厚度为150μm的单晶硅片进行制绒处理，形成金字塔绒面，去除杂质离子

及进行表面清洁；

B、通过等离子体化学气相沉积的方法制备正背面的双本征非晶硅层及掺杂非晶硅层，本案例使用的载板为整块石墨板；

C、通过磁控溅射的方法沉积ITO薄膜；

D、丝网正背面印刷银浆200℃条件下进行固化20-30分钟；

F、进行测试电池的电性能,电池量产平均效率为24.5％。

试验二：

A、对N型厚度为150μm的单晶硅片进行制绒处理，形成金字塔绒面，去除杂质离子

及进行表面清洁；

B、通过等离子体化学气相沉积的方法制备正背面的双本征非晶硅层及掺杂非晶硅层，本实施例使用的载板为化学胶水拼接的碳纤维载板；

C、通过磁控溅射的方法沉积ITO薄膜；

D、丝网正背面印刷银浆200℃条件下进行固化20-30分钟；

F、进行测试电池的电性能,电池量产平均效率为24.55％。

试验三：

A、对N型厚度为150μm的单晶硅片进行制绒处理，形成金字塔绒面，去除杂质离子

及进行表面清洁；

B、通过等离子体化学气相沉积的方法制备正背面的双本征非晶硅层及掺杂非晶硅层，本实施例使用的载板为物理金属拼接的碳纤维载板(本发明的载板结构)；

C、通过磁控溅射的方法沉积ITO薄膜；

D、丝网正背面印刷银浆200℃条件下进行固化20-30分钟；

F、进行测试电池的电性能,电池量产平均效率为24.7％。

实验结果如下表所示：

通过实验数据我们可以清楚看到，采用本实用新型所述的载板结构生产出来的电池的性能与实验一和实验二对比，电池转换效率、少子寿命和PL良率均得到一定提升，验证了本实用新型作为硅片生产载体的优势。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，包括载板本体，所述载板本体上开设多个硅片卡槽(1)，其特征在于：所述载板本体包括第一子载板(2)和第二子载板(3)，所述第一子载板(2)通过铰链(4)与第二子载板(3)铰接，第一子载板(2)上分别开设第一横向凹槽(5)和第一竖向凹槽(6)，第二子载板(3)上分别开设与第一横向凹槽(5)配合的第二横向凹槽(7)和与第一竖向凹槽(6)配合的第二竖向凹槽(8)，所述第一横向凹槽(5)和第二横向凹槽(7)中安装第一固定板(9)，第一横向凹槽(5)和第二横向凹槽(7)分别与第一固定板(9)通过螺栓(10)固定，第一竖向凹槽(6)和第二竖向凹槽(8)中安装第二固定板(11)，第一竖向凹槽(6)和第二竖向凹槽(8)分别与第二固定板(11)通过螺栓(10)固定，所述第一子载板(2)的底面和第二子载板(3)的底面上分别开设第一底凹槽(12)和第二底凹槽(13)，所述第一底凹槽(12)和第二底凹槽(13)内安装第三固定板(14)，且第三固定板(14)分别与第一底凹槽(12)和第二底凹槽(13)通过螺栓(10)固定。

2.根据权利要求1所述的适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其特征在于：所述第一子载板(2)和第二子载板(3)的材质均是碳纤维。

3.根据权利要求1所述的适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其特征在于：所述螺栓(10)均是内六角螺栓(10)。

4.根据权利要求1所述的适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其特征在于：所述螺栓(10)、第一固定板(9)、第二固定板(11)和第三固定板(14)的材质均是不锈钢。

5.根据权利要求1所述的适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其特征在于：所述第一横向凹槽(5)、第一竖向凹槽(6)、第二横向凹槽(7)和第二竖向凹槽(8)内均开设与螺栓(10)配合的螺纹孔，第一固定板(9)和第二沉头孔上分别开设与螺栓(10)配合的沉头孔。

6.根据权利要求1所述的适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其特征在于：所述第一底凹槽(12)和第二底凹槽(13)内均开设与螺栓(10)配合的螺纹孔，第三固定板(14)上开设与螺栓(10)配合的沉头孔。

7.根据权利要求1所述的适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其特征在于：所述载板本体外侧安装具有弹性的密封套(15)。

8.根据权利要求7所述的适用于异质结电池非晶硅沉积的载板，其特征在于：所述密封套(15)下侧固定连接桶状保护套(16)，保护套(16)两侧分别安装提手(17)。

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