CN218321636U

CN218321636U - 一种镀膜设备

Info

Publication number: CN218321636U
Application number: CN202221963563.7U
Authority: CN
Inventors: 陈程; 李华
Original assignee: Taizhou Longi Solar Technology Co Ltd
Current assignee: Taizhou Longi Solar Technology Co Ltd
Priority date: 2022-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2032-07-27

Abstract

本申请实施例提供了一种镀膜设备，所述镀膜设备包括：炉管；环形分流管，环形分流管包括相互断开的多个分流段，多个分流段沿炉管的内壁周向分布，且分流段朝向炉管内的一侧设置有多个出气孔；多个进气管，每个分流段与至少一个进气管连通。通过将炉管内的环形分流管设置为相互断开的多个分流段，可以分别向多个分流段输入气体，对炉管内进行多段进气。这种分段进气的方式，使得炉管在其不同位置处均可进气，提高进气的均匀性。还能够根据炉管内实时气体浓度数据，对各个分流段内的气体分别进行精确调整，使得气体的分布均匀，炉管内各个位置的气体浓度较为均衡，避免镀在硅片上的膜层厚度不均，提升了硅片的性能，提高了太阳能电池的质量。

Description

一种镀膜设备

技术领域

本申请属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种镀膜设备。

背景技术

随着光伏技术的发展，采用硅片生产太阳能电池具有较高的光电转换效率和较低的成本，受到了广泛的关注。其中，通过镀膜设备，采用PECVD(Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积)法对硅片进行镀膜的应用较为广泛。因此，镀膜设备对太阳能电池的性能有着重要影响。

现有技术中，如图1所示，镀膜设备包括炉管、进气管30和法兰圈11，法兰圈11连接于炉管的一端，进气管30连接于法兰圈11。法兰圈11为中空结构，在法兰圈11的周向上设有多个出气孔21，通过向进气管30内通气，使得气体沿法兰圈11上的出气孔21输入至炉管内，以对硅片进行镀膜。

然而，发明人在研究现有技术的过程中发现，通过法兰圈11上的出气孔21向炉管内输入气体时，经长期使用，出气孔21容易堆积气体反应产生的粉尘，造成堵塞。而且，炉管内的气体浓度分布不均，通常远离进气管30一端的气体浓度较低，导致硅片上的膜层厚度不均，影响硅片的性能，降低了太阳能电池的质量。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种镀膜设备。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提出了一种镀膜设备，包括：

炉管；

环形分流管，所述环形分流管包括相互断开的多个分流段，所述多个分流段沿所述炉管的内壁周向分布，且所述分流段朝向所述炉管内的一侧设置有多个出气孔；

多个进气管，每个所述分流段与至少一个所述进气管连通。

可选地，所述多个进气管设置于所述炉管外。

可选地，所述进气管与所述分流段可拆卸连接。

可选地，所述环形分流管的材质包括金属。

可选地，相邻两个所述分流段之间的间距为0－20cm中的任一数值。

可选地，所述环形分流管为圆环形分流管。

可选地，每个所述分流段与两个所述进气管连通。

可选地，所述镀膜设备还包括连接管，所述进气管通过所述连接管与所述分流段连通。

可选地，所述进气管与所述连接管可拆卸连接；

和/或，所述连接管与所述分流段可拆卸连接。

可选地，所述镀膜设备还包括流量控制器，所述流量控制器连接于所述进气管的气体流通路径上，用于控制所述进气管内的气体流量。

本实用新型至少可以包括以下优点：

在本申请实施例中，所述镀膜设备包括：炉管；环形分流管，所述环形分流管包括相互断开的多个分流段，所述多个分流段沿所述炉管的内壁周向分布，且所述分流段朝向所述炉管内的一侧设置有多个出气孔；多个进气管，每个所述分流段与至少一个所述进气管连通。通过将炉管内的环形分流管设置为相互断开的多个分流段，可以分别向多个分流段输入气体，对所述炉管内进行多段进气。这种分段进气的方式，使得炉管在其不同位置处均可进气，提高进气的均匀性。还能够根据炉管内实时气体浓度数据，对各个分流段内的气体分别进行精确调整，使得气体的分布均匀，炉管内各个位置的气体浓度较为均衡，避免镀在硅片上的膜层厚度不均，提升了硅片的性能，提高了太阳能电池的质量。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例所述的现有技术的一种镀膜设备的截面结构示意图；

图2是本申请实施例所述的相关技术中另一种镀膜设备的截面结构示意图；

图3是本申请实施例所述的相关技术中另一种镀膜设备的气体浓度分布示意图；

图4是本申请实施例所述的一种镀膜设备的主视图；

图5是本申请实施例所述的一种镀膜设备的轴测图。

附图标记：10－炉管；20－环形分流管；21－出气孔；22－分流段；23－Y型管道；30－进气管；40－流量控制器；32－连接管；40－流量控制器；50－排气管；60－硅片；A－顶端；B－底端。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了解决利用法兰圈11进气导致的出气孔21有粉尘堆积，容易堵塞的问题，本申请的相关技术提供一种镀膜设备，该镀膜设备的结构示意图如图2所示，其中，箭头表示气体的传输方向。采用外置Y型管道23，将Y型管道23设置于炉管10内，在Y型管道23上开设多个出气孔21，并将进气管30连接于Y型管道23。通过向进气管30内通入气体，使得气体沿Y型管道23上的出气孔21输送至炉管10内的硅片上，对硅片进行镀膜。

但是，采用Y型管道23容易使得炉管10内的气体浓度分布不均，通常远离进气管30一端的位置处气体浓度较低，靠近进气管30一端的位置处气体浓度较高，导致硅片上的膜层厚度不均，影响硅片的性能，降低了太阳能电池的质量。

具体地，对上述相关技术中一种镀膜设备内的气体浓度分布进行模拟仿真，得到的示意图如图3所示，沿其中箭头的方向，气体浓度越来越低。炉管10可以包括顶端A和底端B，其中底端B靠近进气管30的一端，顶端A远离进气管30的一端。由于进气管30靠近底端B设置，底端B的气体浓度较大，顶端A的气体浓度较低。沿着箭头所指的方向，也即沿着底端B到顶端A的方向，气体浓度越来越低。

参照图3至4，示出了本申请实施例所述的一种镀膜设备的结构示意图，其中，箭头表示气体的传输方向。所述镀膜设备具体可以包括：炉管10；环形分流管20，环形分流管20包括相互断开的多个分流段22，多个分流段22沿炉管10的内壁周向分布，且分流段22朝向炉管10内的一侧设置有多个出气孔21；多个进气管30，每个分流段22与至少一个进气管30连通。

在本申请实施例中，通过将炉管10内的环形分流管20设置为相互断开的多个分流段22，可以分别向多个分流段22输入气体，对炉管10内进行多段进气。这种分段进气的方式，使得炉管10在其不同位置处均可进气，提高进气的均匀性。此外，还能够根据炉管10内实时气体浓度数据，对各个分流段22内的气体分别进行精确调整，以对炉管10内不同位置处的气体流量进行精确调整，使得气体的分布均匀，炉管10内各个位置的气体浓度较为均衡，避免镀在硅片60上的膜层厚度不均，使得硅片60产生外观色差甚至其性能受到影响，提升了产品的性能，提高了太阳能电池的质量。

此外，相对于完整的环形管道只能通过进气管30实现单一进气，本申请中由相互断开的多个分流段22组成的环形分流管20，能够实现对环形分流管20的多路进气，还能够对各个分流段22输入的气体分别进行精准控制，提高工艺的可调范围。

在实际应用中，硅片60通常承载在于石墨舟上，通过所述石墨舟对硅片60提供较为稳固的支撑，也便于对硅片60进行移动搬运时避免对硅片60造成沾污损坏。也能够避免硅片60在炉管10内受到气体冲击产生偏移，影响对硅片60的镀膜效果。

在本申请实施例中，多个分流段22沿炉管10内壁的周向分布。这样，在炉管10内壁的周向位置上均可实现进气，并且，可以在炉管10的周向位置对输入气体的流量进行控制，进一步提高了工艺调控的范围和精准度。

具体地，多个分流段22可以在炉管10的同一截面上呈周向分布，使得环形分流管20在周向上均可以实现向炉管10内通气。多个分流段22也可以在炉管10相邻的两个截面上呈周向分布，相邻两个分流段22之间的间距较小，也能够使得环形分流管20在周向上实现向炉管10内通气，并丰富分流段22在炉管10内的布局方式。本申请实施例对此可以不做限定。

在本申请实施例中，具体地，镀膜设备采用PECVD(Plasma EnhancedChemicalVapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积)法，通过脉冲射频激发受热的气体进行辉光放电形成等离子体，通过对炉管10内的硅片60加相反的交变电压使等离子在极板间加速撞击气体，在硅片60表面完成镀膜。在本申请实施例中，所述气体为特殊气体，简称特气，具体可以包括硅烷和氨气等。通过硅烷和氨气进行辉光放电形成等离子体，以对所述硅片60进行镀膜。

在本申请实施例中，具体地，炉管10的一端可以设有法兰圈，所述法兰圈套设于炉管10的外壁，法兰圈可以用于连接前端的密封盖，以对镀膜设备的一端进行密封。同样的，炉管10的另一端也可以设有法兰圈，所述法兰圈套设于炉管10的另一端的外壁，法兰圈可以用于连接后端的密封盖，以对炉管10设备的另一端进行密封。

示例地，在本申请实施例中，分流段22的数量可以包括2个、3个、4个等等，可以根据实际需要进行设置，本申请实施例对分流段22的具体数量可以不做限定。

在本申请实施例中，经模拟检测，在炉管10内设置多个分流段22，通过多个分流段22实现分段式进气，可以有效提炉管10内气体浓度的均匀性。并且，若炉管10内气体浓度不均时，可以通过调节各个分流段22内的气体流量，使得炉管10内的气体浓度较为均衡。例如，若某一位置处的气体浓度较低，可以增加靠近该位置处的分流段22的气流，或者降低远离该位置处的分流段22的气流，以使炉管10内的气体分布较为均匀。

此外，在实际应用中，为了提高分流段22输出的气体对硅片60镀膜的均匀性，通常需要对设有分流段22的炉管10的一端，也即炉管10管口设置较高的温度，以加速气体的运动，使得气体浓度较为均为。例如若炉管10中部的温度为550°，炉管10管口的温度则需设置为600°左右，能耗较大。而本申请采用分段式进气的方式可以使炉管10内的气体具有较好的均匀性，因此，可以设置炉管10管口的温度与中部的温度相同或相近，不需要设置较高的炉管10管口温度，降低了所述镀膜设备的能耗。

可选地，在本申请实施例中，多个进气管30设置于炉管10外。这样，能够避免进气管30在炉管10内容易受热弯曲发生变形，影响气体传输。具体地，进气管30的一端可以穿设于炉管10，炉管10上可以设置通孔，进气管30的一端穿设于所述通孔。

在本申请实施例中，可选地，进气管30与分流段22可拆卸连接。当进气管30或分流段22进气不畅需要清理维护时，可以将分流段22和进气管30拆卸下来，便于日常维护，提高所述镀膜设备的使用寿命。

在实际应用中，所述镀膜设备使用时间较长的情况下，分流段22内气体反应产生的粉末容易堆积，导致分流段22的出气孔21被堵塞而进气不畅，因此，需要对分流段22进行定期清理。本申请实施例中分流段22采用可拆卸的连接方式，方便快捷，也降低了清理成本。

在本申请的一些可选实施例中，环形分流管20的材质包括金属，可以使环形分流管20具有较好的刚度和强度，使得环形分流管20在炉管10内的高温高压冲击下不易变形受损，延长所述镀膜设备的使用寿命。

示例地，在本申请实施例中，环形分流管20的材质可以为不锈钢、合金等等，本申请实施例对环形分流管20的具体材质可以不做限定。

具体地，在本申请实施例中，相邻两个分流段22之间的间距为0－20cm中的任一数值。这样，多个分流段22能够在炉管10内较好的实现分段进气，使得炉管10内的硅片60具有较好的镀膜效果。

在本申请实施例中，环形分流管20可以是圆环形分流管、方环形分流管、其它规则或不规则的环形的分流管。

在本申请的一些可选实施例中，环形分流管20为圆环形分流管。这样，在炉管10内壁的360°范围内，圆环形分流管均可以向炉管10内进气，扩大了环形分流管20的进气范围，增强了进气的均匀性。

可选地，每个分流段22与两个进气管30连通。也即，每个分流段22通过两个进气管30实现进气，实现对分流段22同时通入两种不同的气体。示例地，可以向其中一个进气管30通入硅烷，向其中另一个进气管30通入氨气，从而实现硅烷和氨气进行辉光放电形成等离子体，对硅片60进行镀膜。并且，对两个进气管30内的进气互不干扰，也便于对两个进气管30内的硅烷和氨气分别进行精准控制，提高工艺的可调范围。

在本申请的一些可选实施例中，所述镀膜设备还包括连接管32，进气管30通过连接管32与分流段22连通。这样，通多连接管32实现进气管30与分流段22之间的可靠连接，也丰富了两者之间的连接方式。

具体地，在本申请实施例中，进气管30与连接管32可拆卸连接；和/或，连接管32与分流段22可拆卸连接。也即，所述镀膜设备中可以通过进气管30与连接管32实现可拆卸连接，或者，通过连接管32与分流段22实现可拆卸连接，还可以通过进气管30与连接管32以及连接管32与分流段22实现可拆卸连接。丰富了所述镀膜设备中进气管30与分流段22的可拆卸连接方式。

可选地，所述镀膜设备还包括流量控制器40，流量控制器40连接于进气管30的气体流通路径上，用于控制进气管30内的气体流量。这样，便于根据反应速率通过流量控制器40控制不同气体的流量，实现对硅片60镀膜过程的精准控制，提高镀膜效果。

具体地，在本申请实施例中，流量控制器40也可称为流量计MFC(MassFlowController，质量流量控制器)，其具有对气体的流量计算的功能，还能够自动控制气体流量。在实际应用中，可根据需要设置预设流量值，流量计MFC能够自动地将气体流量保持为恒定的所述预设流量值，即使镀膜设备的压力有波动或环境温度有变化，流量计MFC也不会使气体流量偏离所述预设流量值。

可选地，在本申请实施例中，分流段22朝向炉管10内的一侧设有多个间隔均匀分布的出气孔21，使得气体从20分流段22均匀输入传输至炉管10内的硅片60上，进一步提高对硅片60镀膜的均匀性。

在本申请的一些可选实施例中，所述镀膜设备还包括排气管50，排气管50连接于炉管10的另一端，以将炉管10内的气体排出。这样，便于将炉管10内完成镀膜后产生的废气以及粉尘等，沿着排气管50排出炉管10，降低炉管10内的气压。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种镀膜设备，其特征在于，包括：

炉管；

多个进气管，每个所述分流段与至少一个所述进气管连通。

2.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述多个进气管设置于所述炉管外。

3.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述进气管与所述分流段可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述环形分流管的材质包括金属。

5.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，相邻两个所述分流段之间的间距为0－20cm中的任一数值。

6.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述环形分流管为圆环形分流管。

7.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，每个所述分流段与两个所述进气管连通。

8.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述镀膜设备还包括连接管，所述进气管通过所述连接管与所述分流段连通。

9.根据权利要求8所述的镀膜设备，其特征在于，所述进气管与所述连接管可拆卸连接；

和/或，所述连接管与所述分流段可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的镀膜设备，其特征在于，所述镀膜设备还包括流量控制器，所述流量控制器连接于所述进气管的气体流通路径上，用于控制所述进气管内的气体流量。