CN217733255U - 一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及TOPCon电池制备技术领域，尤其是涉及一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置。本装置通过可控分段式二元布气装置，保证阴极在磁控溅射镀膜时布气均匀，配合多个可调节抽气口装置，保证镀膜室维持工艺压力稳定，从而达到提高镀膜均匀性及改善膜层质量的目的。本装置包括有多个主体结构相同连续排列的真空室，真空室内具有若干连续的腔室。每个腔室间的隔板中部开有传输孔，作为硅片载板传输出入口，隔板上部开有多个长圆孔，作为抽气室的抽气口。镀膜工艺腔由一个或两个腔室组成，腔室内部布置传输辊轮，腔室盖板上布置阴极，向下溅射镀膜。腔室内布置多孔布气管，每个布气管的进气量由单个气体质量流量计精准控制，保证工艺气体恒定。

Description

一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置

技术领域

本申请涉及TOPCon电池制备技术领域，尤其是涉及一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置。

背景技术

光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利和高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。

目前，提升电池转换效率，是提高对太阳能资源利用率的关键。掺杂非晶硅和氧化硅叠层钝化的高效电池克服了目前PERC（钝化发射极背面接触）电池电接触的缺点，是今后提升电池转换效率的下一代量产技术，市场前景巨大，典型的代表是N型硅片的背面掺磷非晶硅和氧化硅做钝化的电池（简称Topcon）。

Topcon技术的核心是制取极薄的氧化硅薄层和制备掺杂的多晶硅层，目前的工艺流程是：先将经过清洗等预处理工序后的硅片平铺在载板上；再用载板输送硅片依次通过两个镀膜工艺腔进行磷掺杂非晶硅层镀膜。目前生产设备的布气方式是：多个靶管同时布置在一个真空腔室内，工艺气体通过一个进气口输入镀膜工艺腔。上述布气方式的缺点是布气不均匀，而工艺上需要工艺气体在镀膜工艺腔内弥散均匀，因此上述布气方式无法满足要求。

实用新型内容

为了解决传统布气方式气体不均匀的缺点，本申请提供一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置。

本申请提供的一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置采用如下的技术方案：包括真空室，所述真空室内具有若干连续的腔室，相邻所述腔室通过隔板分隔；不相邻的所述腔室上设置分子泵，相邻分子泵之间的所述腔室用作镀膜工艺腔；所述腔室中设置传输辊轮，所述传输辊轮上托有硅片载板；所述隔板上设置抽气孔和供所述硅片载板输送通过的传输孔，所述抽气孔位于所述传输孔上方，所述隔板上设置抽气孔封板用于根据工艺要求调节所述抽气孔的大小；所述镀膜工艺腔的每个所述腔室内均设置靶材和布气盒；所述硅片载板被传送经由所述靶材下方通过；所述布气盒通至所述腔室外，适于向腔内充入工艺气体；所述布气盒沿所述传输辊轮的长度方向延伸，所述布气盒沿长度方向被分为若干段，每段底部设置进气孔，所述进气孔处设置质量流量计，所述布气盒底部设置若干小孔用于喷出气体。

优选地，上述TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，所述镀膜工艺腔包含一个所述腔室或两个连续的所述腔室。

优选地，上述TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，所述分子泵固定于所述真空室的外壁顶部。

优选地，上述TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，每个所述腔室的壁上均沿所述传输辊轮的长度方向排列设置多个高度相同的所述抽气孔。

优选地，上述TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，所述布气盒被分为3-7段。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将布气盒在长度方向分为多段，每段上设置一个进气孔，并用质量流量计控制每个进气孔的进气流量，从而通过恒定控制工艺气体在每段布气盒的进气流量，从而达到整个阴极靶面气体稳定均匀布气的工艺要求；

2.通过将相邻镀膜工艺腔用真空室中的一段腔室隔离，并使该腔室与镀膜工艺腔相通，采用分子泵抽吸该腔室中的混合工艺气体，既不影响硅片载板依次通过两个镀膜工艺腔，又杜绝了两个镀膜工艺腔内的工艺气体互相流动至对方腔内，保证了镀膜品质；

3.通过采用两个连续的腔室作为镀膜工艺腔，使硅片载板上的硅片表面有充分时间积累镀层；

4.通过在每个腔室壁上设置一排抽气孔，通过调节抽气孔的大小可以调节泵组对于镀膜工艺腔内气体的抽速，从而保证了工艺气体压力稳定和气氛的均匀，确保镀膜工艺腔内多个硅片载板连续运行时工艺气体压力的稳定。

附图说明

图1是本申请实施例中TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置的俯视图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是图2中C部放大图；

图4是图2的B-B向剖视图；

图5是本申请实施例中布气盒的结构示意图；

图6是本申请实施例中抽气孔和抽气孔封板的结构示意图。

附图标记说明：1、真空室；2、腔室；3、隔板；4、分子泵；5、进气孔；6、靶材；7、布气盒；8、镀膜工艺腔；9、传输辊轮；10、硅片载板；11、传输孔；12、抽气孔；13、抽气孔封板。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置。参照图1和图2，TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置包括真空室1，真空室1的前后各设一个缓冲室，前一缓冲室的功能为过渡真空度并传输硅片进入真空室1，后一缓冲室的功能为过渡真空度并传输真空室1输出的硅片。真空室1的内腔呈方舱形，真空室1的内腔沿长度方向用若干平行且等距的隔板3隔成若干个连续的腔室2。真空室1的外壁顶部固定有三个分子泵4，每个分子泵4与一个上述腔室2连通，且相邻分子泵4之间隔着两个相邻的腔室2。位于相邻两个分子泵4之间的腔室2用作镀膜工艺腔8。

参照图2和图3，镀膜工艺腔8的每个所述腔室2内均设置靶材6和布气盒7，其中靶材6位于布气盒7沿真空室1长度方向的两侧，布气盒7和靶材6的身长均沿真空室1的宽度方向延伸。

参照图1、图2和图5，布气盒7内部沿其长度方向被分成若干段，每段设置一个进气孔5，进气孔5通至腔室2外，用于向腔内输入工艺气体；且每个进气孔5上安装质量流量计控制流量，气体进入每段布气盒7缓冲后由底部的多个小孔喷出。

参照图4和图6，每个腔室2均内置传输辊轮9，传输辊轮9的长度方向即真空室1的宽度方向，传输辊轮9用于传送硅片载板10，硅片载板10用于托着待加工的硅片从靶材6正下方通过。每块隔板3上均设置抽气孔12和供硅片载板10穿过的传输孔11，抽气孔12位于传输孔11上方。每个腔室2的壁上均沿传输辊轮9的长度方向排列设置多个高度相同的抽气孔12，每个抽气孔12处对应设置抽气孔封板13，通过调节抽气孔封板13的数量可以调节泵组对于镀膜工艺腔8内气体的抽速，从而保证了工艺腔体气压的稳定，确保镀膜工艺腔8内多个硅片载板10连续运行时腔室2内的压力稳定。

本申请实施例提出的TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，通过将相邻镀膜工艺腔8用真空室1中的一段腔室2隔离，并使该腔室2与两个镀膜工艺腔8均相通，采用分子泵4抽吸该腔室2中的混合工艺气体，既不影响硅片载板10依次通过两个镀膜工艺腔8，又杜绝了两个镀膜工艺腔8内的工艺气体互相流动至对方腔内，保证了镀膜品质。通过将布气盒7沿其长度方向分成若干段，每段设置一个进气孔5，用于向腔内输入工艺气体，且每个进气孔5上安装质量流量计控制流量，气体进入每段布气盒7缓冲后由底部的多个小孔喷出，从而达到可调节均匀布气的工艺要求。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，包括真空室（1），所述真空室（1）内具有若干连续的腔室（2），相邻所述腔室（2）通过隔板（3）分隔；不相邻的所述腔室（2）上设置分子泵（4），相邻分子泵（4）之间的所述腔室（2）用作镀膜工艺腔（8）；所述腔室（2）中设置传输辊轮（9），所述传输辊轮（9）上托有硅片载板（10）；所述隔板（3）上设置抽气孔（12）和供所述硅片载板（10）输送通过的传输孔（11），所述抽气孔（12）位于所述传输孔（11）上方，所述隔板（3）上设置抽气孔封板（13）用于根据工艺要求调节所述抽气孔（12）的大小；所述镀膜工艺腔（8）的每个所述腔室（2）内均设置靶材（6）和布气盒（7）；所述硅片载板（10）被传送经由所述靶材（6）下方通过；所述布气盒（7）通至所述腔室（2）外，适于向腔内充入工艺气体；其特征在于：所述布气盒（7）沿所述传输辊轮（9）的长度方向延伸，所述布气盒（7）沿长度方向被分为若干段，每段设置进气孔（5），所述进气孔（5）处设置质量流量计，所述布气盒（7）底部设置若干小孔用于喷出气体。

2.根据权利要求1所述的TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，其特征在于：所述镀膜工艺腔（8）包含一个所述腔室（2）或两个连续的所述腔室（2）。

3.根据权利要求1所述的TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，其特征在于：所述分子泵（4）固定于所述真空室（1）的外壁顶部。

4.根据权利要求1所述的TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，其特征在于：每个所述腔室（2）的壁上均沿所述传输辊轮（9）的长度方向排列设置多个高度相同的所述抽气孔（12）。

5.根据权利要求1所述的TOPCon电池镀膜设备的组合布气装置，其特征在于：所述布气盒（7）被分为3-7段。

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