CN218089785U - 太阳能电池镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例中提供太阳能电池镀膜设备，包括：多个电池加工腔室，工艺顺序设置；其中，所述多个电池加工腔室中包括至少一个镀膜腔室；每个所述镀膜腔室，内部设有一对镀膜加工装置；所述一对镀膜加工装置分别设于所述镀膜腔室内的顶部和底部。本公开实施例中的太阳能电池镀膜设备提供的镀膜腔室可以选择执行单面或双面镀膜工艺，节省降低镀膜设备的占地空间。并且，所述太阳能电池镀膜设备中可以将多种镀膜腔室连通使用，缩短硅片上下料以及减小两种镀膜方式之间所不必须的升降温度节省了工艺步骤，节省了成本。也极大地缩短双面镀膜的工艺时间和避免绕镀造成的刻蚀段的成本，提高太阳能电池产品良率。

Description

太阳能电池镀膜设备

技术领域

本公开涉及光伏技术领域，尤其涉及太阳能电池镀膜设备。

背景技术

制备高效晶硅太阳能电池需要在硅片上生长具有优良的钝化薄膜和导电薄膜。质量优异的表面钝化层，可以降低硅表面的缺陷态密度，减少载流子在表面附近的复合。而且随着太阳能电池行业的飞速发展，对透明导电薄膜的透光率和导电性提出了更高的要求。

目前，氧化铝钝化膜的制备一般采用原子层沉积(ALD)方法和等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法来制备氧化铝薄膜。导电金属薄膜主要采用高质量的沉积技术包括：磁控溅射法、电子束蒸发法和脉冲激光沉积法。

对于两种薄膜的制备，目前主要的方式采用2道工序，先在一台设备上完成钝化薄膜的制备，然后取出硅片送到另一台设备上进行导电薄膜的制备。这种方式需要两台设备，占地面积大，所需作业人员多，硅片上下料机构多，容易造成污染，并且严重影响了产能。

实用新型内容

鉴于以上相关技术的缺点，本公开的目的在于提供太阳能电池镀膜设备，以解决相关技术中的问题。

本公开第一方面提供一种太阳能电池镀膜设备，包括：多个电池加工腔室，工艺顺序设置；其中，所述多个电池加工腔室中包括至少一个镀膜腔室；每个所述镀膜腔室，内部设有一对镀膜加工装置；所述一对镀膜加工装置分别设于所述镀膜腔室内的顶部和底部。

在第一方面的实施例中，所述太阳能电池镀膜设备包括至少一个托盘，在各所述电池加工腔室之间运动，所述托盘为实心或镂空的。

在第一方面的实施例中，所述至少一个镀膜腔室包括以下至少一个：钝化膜工艺腔；导电薄膜沉积腔。

在第一方面的实施例中，所述至少一个镀膜腔室包括：钝化膜工艺腔和导电薄膜沉积腔；所述钝化膜工艺腔位于导电薄膜沉积腔之前。

在第一方面的实施例中，所述钝化膜工艺腔和导电薄膜沉积腔之间还设置温度压力调整腔。

在第一方面的实施例中，所述多个电池加工腔室还包括：位于钝化膜工艺腔之前的载入腔和预热腔，以及位于各电池加工腔室最后的载出腔。

在第一方面的实施例中，所述钝化膜工艺腔内顶部设有第一镀膜加工装置及底部设有第二镀膜加工装置，所述第一镀膜加工装置包括第一顶部喷淋器；所述第二镀膜加工装置分包括第一底部喷淋器。

在第一方面的实施例中，所述第一镀膜加工装置还包括第一顶部加热器，所述第一顶部加热器和第一顶部喷淋器沿远离钝化膜工艺腔的顶部的方向排列设置，所述第一顶部加热器相较于第一顶部喷淋器更接近于所述钝化膜工艺腔的顶部；和/或，所述第二镀膜加工装置还包括第一底部加热器，所述第一底部加热器和第一底部喷淋器沿远离钝化膜工艺腔的底部的方向排列设置，所述第一底部加热器相较于第一底部喷淋器更接近于所述钝化膜工艺腔的底部。

在第一方面的实施例中，在导电薄膜沉积腔中，顶部设有第三镀膜加工装置及底部设有第四镀膜加工装置，所述第三镀膜加工装置包括第一极性电极；所述第四镀膜加工装置包括第二极性电极。

在第一方面的实施例中，所述第三镀膜加工装置还包括第二顶部加热器，所述第一极性电极和第二顶部加热器沿远离导电薄膜沉积腔的顶部的方向排列设置，所述第二顶部加热器相较于所述第一极性电极更接近于所述导电薄膜沉积腔的顶部；和/或，所述第四镀膜加工装置还包括第二底部加热器，所述第二极性电极和第二底部加热器沿远离导电薄膜沉积腔的底部的方向排列设置，所述第二底部加热器相较于所述第二极性电极更接近于所述导电薄膜沉积腔的底部。

如上所述，本公开实施例中提供太阳能电池镀膜设备，包括：多个电池加工腔室，工艺顺序设置；其中，所述多个电池加工腔室中包括至少一个镀膜腔室；每个所述镀膜腔室，内部设有一对镀膜加工装置；所述一对镀膜加工装置分别设于所述镀膜腔室内的顶部和底部。本公开实施例中的太阳能电池镀膜设备提供的镀膜腔室可以选择执行单面或双面镀膜工艺，节省降低镀膜设备的占地空间。并且，所述太阳能电池镀膜设备中可以将多种镀膜腔室连通使用，缩短硅片上下料以及减小两种镀膜方式之间所不必须的升降温度节省了工艺步骤，节省了成本。也极大地缩短双面镀膜的工艺时间和避免绕镀造成的刻蚀段的成本，提高太阳能电池产品良率。

附图说明

图1展示本公开一实施例中太阳能电池镀膜设备的腔室结构示意图。

图2展示本公开一实施例中钝化膜工艺沉积腔的结构示意图。

图3展示本公开一实施例中导电薄膜工艺沉积腔的结构示意图。

图4展示本公开一实施例中镂空托盘的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本公开所揭露的消息轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本公开中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面以附图为参考，针对本公开的实施例进行详细说明，以便本公开所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本公开可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。

在本公开的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本公开中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了明确说明本公开，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。

在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操执行、元件、模块、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操执行、元件、模块、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C； A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操执行的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本公开。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、执行业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、执行业、要素及/或成份的存在或附加。

表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一器件相对于另一器件的关系而使用。这种术语是指，不仅是在附图中所指的意义，还包括使用中的装置的其它意义或执行业。例如，如果翻转附图中的装置，曾说明为在其它器件“下”的某器件则说明为在其它器件“上”。因此，所谓“下”的示例性术语，全部包括上与下方。装置可以旋转90°或其它角度，代表相对空间的术语也据此来解释。

虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本公开所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的消息相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。

制备高效晶硅太阳能电池需要在硅片表面需要形成薄膜，如氧化铝钝化膜和导电金属薄膜等。但是，目前对于这两种薄膜的制备，需要采用相互独立的工序来完成，先在一台设备上完成钝化薄膜的制备，然后取出硅片送到另一台设备上进行导电薄膜的制备。从而，使用的设备数量多，占用面积大，所需人员多；并且，必需的硅片上下料机构就相应增加，易造成污染而影响产能。

对于两种薄膜的制备，目前主要的方式采用2道工序，先在一台设备上完成钝化薄膜的制备，然后取出硅片送到另一台设备上进行导电薄膜的制备。这种方式需要两台设备，占地面积大，所需作业人员多，硅片上下料机构多，容易造成污染，并且严重影响了产能。

鉴于此，本公开实施例中提供太阳能电池镀膜设备，包括可进行单面或双面镀膜的一个或多个连通的镀膜腔室，从而满足不同的电池镀膜工艺需求，解决相关技术中的问题。

如图1所示，展示本公开实施例中太阳能电池镀膜设备的腔室结构示意图。

所述太阳能电池镀膜设备包括多个电池加工腔室，所述多个电池加工腔室之间按工艺顺序设置，即在每个电池加工腔室执行工艺流程中的一个步骤或者一些步骤的加工作业。硅片101可以被安装到托盘102上，送入各个电池加工腔室进行加工。

其中，所述多个电池加工腔室中包括至少一个镀膜腔室。在图1中，所述至少一个镀膜腔室示例性地包括：钝化膜工艺腔203和导电薄膜沉积腔205。在图1示例中，所述钝化膜工艺腔203位于导电薄膜沉积腔205之前，即所述太阳能电池镀膜设备可以依次执行钝化膜和导电薄膜的镀膜步骤。可选的，所述钝化膜工艺腔203和导电薄膜沉积腔205之间还可设置温度压力调整腔204，所述温度压力调整腔204可以用于调整例如已形成钝化膜之后的硅片101的温度等参数，以利于导电薄膜的沉积。

示例性地，在图1中，所述多个电池加工腔室还包括：位于钝化膜工艺腔 203之前的载入腔201和预设腔202，以及位于各电池加工腔室最后的载出腔206。

在图1示例中太阳能电池镀膜设备包括钝化膜工艺腔203和导电薄膜沉积腔205，以先后在硅片101形成钝化膜和导电薄膜，具有较佳设备集成度，减少占地面积。但是，在其它场景示例中，太阳能电池镀膜设备也可能基于镀膜工艺流程的需求只包括其中一个镀膜腔室。

为使硅片101能在镀膜腔室中选择单面镀膜或双面镀膜工艺，每个所述镀膜腔室的内部上、下位置设置一对镀膜加工装置。具体的，镀膜腔室内相对上方位置的一镀膜加工装置可以用于对硅片101的上表面镀膜，而相对下方位置的另一镀膜加工装置可以用于对硅片101的下表面镀膜。

以下通过图2和图3展示钝化膜工艺腔203和导电薄膜沉积腔205可能实现的具体结构。

具体而言，请参阅图2所示，展示本公开实施例中钝化膜工艺腔203的结构示意图。

在钝化膜工艺腔203中，顶部设有第一镀膜加工装置及底部设有第二镀膜加工装置，所述第一镀膜加工装置包括第一顶部喷淋器231；所述第二镀膜加工装置分包括第一底部喷淋器232。可选的，所述第一镀膜加工装置还包括第一顶部加热器233，所述第一顶部加热器233和第一顶部喷淋器231沿远离钝化膜工艺腔203的顶部的方向排列设置，所述第一顶部加热器233相较于第一顶部喷淋器231更接近于所述钝化膜工艺腔203的顶部；和/或，所述第二镀膜加工装置还包括第一底部加热器234，所述第一底部加热器234和第一底部喷淋器232 沿远离钝化膜工艺腔203的底部的方向排列设置，所述第一底部加热器234相较于第一底部喷淋器232更接近于所述钝化膜工艺腔203的底部。

所述钝化膜工艺腔203用于对硅片101的单面或者双面形成钝化膜，例如氧化铝等。示例性地，当需要双面镀钝化膜时，由顶部的第一顶部喷淋器231 和底部的第一底部喷淋器232释放工艺所需的沉积气体，以完成对硅片101上、下表面的氧化铝沉积。当使用单面沉积氧化铝时，只需使用第一顶部喷淋器231 即可。

再如图3所示，展示本公开实施例中导电薄膜沉积腔205的结构示意图。

在导电薄膜沉积腔205中，顶部设有第三镀膜加工装置及底部设有第四镀膜加工装置，所述第三镀膜加工装置包括第一极性电极251，例如阳极电极；所述第四镀膜加工装置包括第二极性电极252，例如阴极电极。所述第一极性电极 251和第二极性电极252可以为板状。可选的，所述第三镀膜加工装置还包括第二顶部加热器253，所述第一极性电极251和第二顶部加热器253沿远离导电薄膜沉积腔205的顶部的方向排列设置，所述第二顶部加热器253相较于所述第一极性电极251更接近于所述导电薄膜沉积腔205的顶部；和/或，所述第四镀膜加工装置还包括第二底部加热器254，所述第二极性电极252和第二底部加热器254沿远离导电薄膜沉积腔205的底部的方向排列设置，所述第二底部加热器254相较于所述第二极性电极252更接近于所述导电薄膜沉积腔205的底部。

在进行导电薄膜沉积时，将靶材或需要的材料连接到阴极电极，与靶材相对的硅片101连接到阳极电极，充入腔体中性气体(如氩气)，便会进行辉光放电，粒子之间相互的碰撞，从而沉积金属的导电薄膜。

所述太阳能电池镀膜设备包括至少一个托盘102，配置成在各所述电池加工腔室之间运动，所述托盘102承载硅片101。其中，所述至少一个托盘102对应于在镀膜腔室执行硅片101的单面镀膜工艺而被选择为实心托盘102a，以及对应于在镀膜腔室执行硅片101的双面镀膜而被选择为镂空托盘102b。

具体来讲，所述实心托盘102a及镂空托盘102b所承托的硅片101的上表面供至少一个镀膜腔室内顶部的镀膜加工装置进行镀膜。可一并参阅图4中所展示的镂空托盘102b的结构。所述镂空托盘102b包含镂空部1021b，镂空托盘 102b的镂空部1021b的以外部分承托硅片101，镂空部1021b用于在下方露出硅片101的下表面，以供至少一个镀膜腔室内底部的镀膜加工装置进行镀膜。

在图2中展示了应用实心托盘102a承托硅片101以进行单面镀膜的示例。具体的，使用钝化膜工艺腔203中顶部的第一镀膜加工装置对硅片101的上表面镀钝化膜。在图3中展示了应用镂空托盘102b承托硅片101以进行双面镀膜的示例。具体的，使用镂空托盘102b使得硅片101的下表面需要镀钝化膜的部位露出，通过第三镀膜加工装置和第四镀膜加工装置对硅片101的上、下表面镀导电薄膜。

所述镂空托盘102b的镂空部1021b的面积大小和位置可变，以用于适应不同尺寸的硅片101上区域的镀膜，即镂空部1021b露出的区域可以实现膜层的均匀覆盖。镂空部1021b可以位于镂空托盘102b的中部，而镂空部1021b以外的托盘周边部分覆盖硅片101可以起到掩膜的作用以避免导电薄膜的沉积，从而避免导电薄膜绕镀到硅片101的侧边或另一面造成短路漏电。

在一些实施例中，镂空托盘102b和实体托盘102的数量可以根据工艺需求加以选择，比如硅片101在钝化膜工艺腔203和导电薄膜沉积腔205都是单面镀膜，则使用一个实心托盘102a即可。或者，比如硅片101在钝化膜工艺腔203 是单面镀膜，在导电薄膜沉积腔205是双面镀膜，则在钝化膜工艺腔203可以选择使用实心托盘102a，并在导电薄膜沉积腔205更换为镂空托盘102b。

综上所述，本公开实施例中提供太阳能电池镀膜设备，包括：多个电池加工腔室，工艺顺序设置；其中，所述多个电池加工腔室中包括至少一个镀膜腔室；每个所述镀膜腔室，内部设有一对镀膜加工装置；所述一对镀膜加工装置分别设于所述镀膜腔室内的顶部和底部。本公开实施例中的太阳能电池镀膜设备提供的镀膜腔室可以选择执行单面或双面镀膜工艺，节省降低镀膜设备的占地空间。并且，所述太阳能电池镀膜设备中可以将多种镀膜腔室连通使用，缩短硅片上下料以及减小两种镀膜方式之间所不必须的升降温度节省了工艺步骤，节省了成本。也极大地缩短双面镀膜的工艺时间和避免绕镀造成的刻蚀段的成本，提高太阳能电池产品良率。

上述实施例仅例示性说明本公开的原理及其功效，而非用于限制本公开。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本公开的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本公开所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本公开的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种太阳能电池镀膜设备，其特征在于，包括：

多个电池加工腔室，按工艺顺序设置；其中，所述多个电池加工腔室中包括至少一个镀膜腔室；

每个所述镀膜腔室，内部设有一对镀膜加工装置；所述一对镀膜加工装置分别设于所述镀膜腔室内的顶部和底部。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，包括：至少一个托盘，在各所述电池加工腔室之间运动，所述托盘为实心或镂空的。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述至少一个镀膜腔室包括以下至少一个：钝化膜工艺腔；导电薄膜沉积腔。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述至少一个镀膜腔室包括：钝化膜工艺腔和导电薄膜沉积腔；所述钝化膜工艺腔位于导电薄膜沉积腔之前。

5.根据权利要求3所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述钝化膜工艺腔和导电薄膜沉积腔之间还设置温度压力调整腔。

6.根据权利要求3所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述多个电池加工腔室还包括：位于钝化膜工艺腔之前的载入腔和预热腔，以及位于各电池加工腔室最后的载出腔。

7.根据权利要求3所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述钝化膜工艺腔内顶部设有第一镀膜加工装置及底部设有第二镀膜加工装置，所述第一镀膜加工装置包括第一顶部喷淋器；所述第二镀膜加工装置分包括第一底部喷淋器。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述第一镀膜加工装置还包括第一顶部加热器，所述第一顶部加热器和第一顶部喷淋器沿远离钝化膜工艺腔的顶部的方向排列设置，所述第一顶部加热器相较于第一顶部喷淋器更接近于所述钝化膜工艺腔的顶部；和/或，所述第二镀膜加工装置还包括第一底部加热器，所述第一底部加热器和第一底部喷淋器沿远离钝化膜工艺腔的底部的方向排列设置，所述第一底部加热器相较于第一底部喷淋器更接近于所述钝化膜工艺腔的底部。

9.根据权利要求3所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，在导电薄膜沉积腔中，顶部设有第三镀膜加工装置及底部设有第四镀膜加工装置，所述第三镀膜加工装置包括第一极性电极；所述第四镀膜加工装置包括第二极性电极。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述第三镀膜加工装置还包括第二顶部加热器，所述第一极性电极和第二顶部加热器沿远离导电薄膜沉积腔的顶部的方向排列设置，所述第二顶部加热器相较于所述第一极性电极更接近于所述导电薄膜沉积腔的顶部；和/或，所述第四镀膜加工装置还包括第二底部加热器，所述第二极性电极和第二底部加热器沿远离导电薄膜沉积腔的底部的方向排列设置，所述第二底部加热器相较于所述第二极性电极更接近于所述导电薄膜沉积腔的底部。

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