CN220952050U - 一种用于异质结技术的大产能pecvd工艺腔及其镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及异质结太阳能电池片生产领域，具体涉及一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔及其镀膜设备。本实用新型提供了一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔，包括：工艺盒和安装在所述工艺盒上的多个电镀单元，所述工艺盒内部具有多个镀膜工位；一个电镀单元对应一个镀膜工位。通过将工艺盒内部分为四个镀膜工位并通过四套独立的电镀单元进行电镀和匀气，只需要使用功率很小的电源，且电磁场也更加均匀，进而提高整个设备的工艺性能，实现大产能。下电极板上开设匀气孔，以保证出气均匀性，在配合多个独立的电镀单元的调节下，能够用更低的成本实现大面积镀膜的效果。

Description

一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔及其镀膜设备

技术领域

本实用新型涉及异质结太阳能电池片生产领域，具体涉及一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔及其镀膜设备。

背景技术

异质结太阳能电池（HJT）具有较高电池效率，且工艺流程相对简单。目前主流的制备工艺是在N型晶体电池片上进行制绒清洗、非晶硅镀膜（PECVD）、透明导电薄膜 (TCO）镀膜、丝网印刷等步骤。随着异质结太阳能电池（HJT）的应用越来越广泛，需求量越来越高。PECVD真空镀膜设备为了提高生产效率，也越做越大。

但由于面积太大，会带来了一系列问题，比如腔室面积太大，气流均匀性差，电极板辉光也不均匀，导致镀膜均匀性差，而且对于大面积腔室，需要更大的RF电源，而市面上大功率电源（20kw以上）很少，交货期通常在10个月以上，而且价格昂贵，不利于异质结太阳能电池降本增效。因此设计一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔及其镀膜设备是必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔及其镀膜设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔，包括：工艺盒和安装在所述工艺盒上的多个电镀单元，所述工艺盒内部具有多个镀膜工位；

一个电镀单元对应一个镀膜工位。

进一步地，所述电镀单元包括电源组件、设置在所述电源组件输出端的匀气组件和设置在所述匀气组件外侧的隔离组件；

所述电源组件与所述匀气组件电连接，且所述匀气组件位于所述工艺盒内部。

进一步地，所述匀气组件包括上电极板和下电极板，所述上电极板内部中空，且所述上电极板与所述下电极板封闭连接，以形成匀气腔室；

所述下电极板的端部均匀开设有若干匀气孔。

进一步地，所述隔离组件包括陶瓷固定板、陶瓷隔离板和陶瓷通气板，所述陶瓷固定板与所述上电极板抵接，所述陶瓷通气板与所述下电极板抵接，所述陶瓷隔离板设置在所述陶瓷固定板和所述陶瓷通气板之间；以及

所述陶瓷隔离板环绕所述上电极板和下电极板设置。

进一步地，所述陶瓷通气板上开设有若干通气孔，所述通气孔与所述匀气孔相对应。

进一步地，所述电源组件包括RF电源和设置在所述RF电源输出端的环形电极，所述环形电极与所述匀气组件连接。

进一步地，所述工艺盒上还设置有气体管道，所述气体管道包括总气管和若干支气管；

所述支气管一端延伸至所述匀气腔室内，且朝向所述下电极板的中心，另一端与所述总气管连通；

各所述支气管相互连通；

所述环形电极、所述匀气腔室和所述支气管的出气端的中心共线设置。

进一步地，相邻两所述镀膜工位之间设置有金属隔离板。

进一步地，所述工艺盒包括盒体和上盖，所述上盖可拆卸的与所述盒体密封连接。

此外，本实用新型还提供了一种镀膜设备，使用如上文所述的大产能PECVD工艺腔，所述镀膜设备还包括载板，所述载板放置在所述工艺盒内，所述载板上设置有若干分隔加强筋；相邻两所述分隔加强筋之间适于放置工件；以及

所述分隔加强筋上开设有若干抽气孔。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：通过将工艺盒内部分为四个镀膜工位并通过四套独立的电镀单元进行电镀和匀气，只需要使用功率很小的电源，且电磁场也更加均匀，进而提高整个设备的工艺性能，实现大产能。下电极板上开设匀气孔，以保证出气均匀性，在配合多个独立的电镀单元的调节下，能够用更低的成本实现大面积镀膜的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了本实用新型的镀膜设备的俯视图；

图2示出了图1中A-A剖面的剖视图；

图3示出了本实用新型的电镀单元的立体图；

图4中示出了本实用新型的电镀单元的俯视图；

图5示出了图4中B-B剖面的剖视图；

图6示出了本实用新型的下电极板的俯视图；

图7示出了本实用新型的陶瓷通气板的俯视图；

图8示出了本实用新型的载板的俯视图。

图中：

1、工艺盒；11、盒体；12、上盖；13、金属隔离板；

2、电镀单元；21、电源组件；211、RF电源；212、环形电极；22、匀气组件；221、上电极板；222、下电极板；223、匀气孔；23、隔离组件；231、陶瓷固定板；232、陶瓷隔离板；233、陶瓷通气板；

3、气体管道；31、总气管；32、支气管；

4、载板；41、分隔加强筋；42、抽气孔。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例一，如图1至8所示，本实施例提供了一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔，包括：工艺盒1和电镀装置，工艺盒1内适于放置待电镀的工件，本实施例中工件为异质结太阳能电池。PECVD镀膜工艺一般为将工件放入工艺盒1内，接着通过气管向工艺盒1内通工艺气体，电镀装置对工艺气体通电，以实现向工件表面镀膜的效果。现有技术中，为了提高生产效率，PECVD真空镀膜设备越做越大，造成其内部的气流均匀性变差，电极板辉光也不均匀，导致镀膜均匀性差；另一方面，对于大面积的腔室，需要配备更大功率的电源设备，但是市面上大功率的电源产能低，交付周期长，且成本昂贵，不利于产线的降本增效。因此，本实施例中，为了解决上述问题，镀膜装置包括多个电镀单元2，同时，将工艺盒1内部分为多个镀膜工位。一个电镀单元2对应一个镀膜工位，一个电镀单元2独立对一个镀膜工位上的工件进行镀膜。通过上述方式，将原本大面积的工艺盒1分为多个相同的镀膜工位，从而可以通过多个电镀单元2来对不同镀膜工位上的工件进行沉积镀膜。通过这种方式，减轻了对电镀单元2的电源的大功率要求，实现降本增效的效果。

下面具体说明工艺盒1的结构，所述工艺盒1包括盒体11和上盖12。盒体11整体呈矩形的盒状结构，其内部中空，上盖12适于盖合盒体11的开口，所述上盖12可拆卸的与所述盒体11密封连接，以形成工艺腔室。本实施例中，盒体11内部具有四个镀膜工位，即镀膜装置具有四个镀膜单元。

下面具体说明电镀单元2的结构，所述电镀单元2包括电源组件21、设置在所述电源组件21输出端的匀气组件22和设置在所述匀气组件22外侧的隔离组件23。所述电源组件21与所述匀气组件22电连接，且所述匀气组件22位于所述工艺盒1内部。电源组件21的主体部分安装在工艺盒1的外部，且位于上盖12上，电源组件21的输出端贯穿上盖12伸入工艺腔室内部，并与匀气组件22连接。匀气组件22内部适于流通工艺气体，将工艺气体在内部散匀，并对工艺气体通电，以使工艺气体等离子化，进而穿过匀气组件22后附着在工件表面上，并沉积镀膜。隔离组件23从外侧包裹匀气组件22，以将匀气组件22与工艺腔室隔离，隔离组件23由绝缘材质制成，能够防止匀气腔室内部通电后向工艺腔室内放电，损坏工艺腔室。

下面具体说明匀气组件22的结构，匀气组件22包括上电极板221和下电极板222。上电极板221的横截面呈现凹字形结构，所述上电极板221内部中空，下电极板222设置在上电极板221的开口侧，且所述上电极板221与所述下电极板222封闭连接，以形成匀气腔室，匀气腔室内的空间相对狭小，工艺气体进入到匀气腔室后相互碰撞挤压，提高了气场的均匀性。上电机板作为可选，采用螺钉固定到隔离组件23上。工艺气体能够从上电极板221一侧进入匀气腔室内，并穿过下电极板222进入工艺腔室内部，以最终对工件进行镀膜。为了实现上述效果并在工艺气体进入匀气腔室内部的过程中，将工艺气体在匀气腔室内部散匀，本实施例中，所述下电极板222的端部均匀开设有若干匀气孔223。工艺气体进入匀气腔室后，对应位置的匀气孔223无法及时排出工艺气体，使得工艺气体在匀气腔室内相互挤压碰撞，并最终填满匀气腔室，进而使得全部的匀气孔223向外均匀排出工艺气体，即实现上述的匀气效果。

为了将匀气组件22完全包裹，以避免匀气组件22向外放电。所述隔离组件23包括陶瓷固定板231、陶瓷隔离板232和陶瓷通气板233，所述陶瓷固定板231与所述上电极板221抵接，所述陶瓷通气板233与所述下电极板222抵接，所述陶瓷隔离板232设置在所述陶瓷固定板231和所述陶瓷通气板233之间。所述陶瓷隔离板232环绕所述上电极板221和下电极板222设置。陶瓷固定板231安装在上盖12底部，电源组件21穿过陶瓷固定杆并与上电极板221抵接，以实现电源组件21与上电极板221电连接。通过上述设置，陶瓷固定板231、陶瓷通气板233和陶瓷隔离板232均由陶瓷制成，能够隔离匀气组件22的边缘以及上下两方面，避免匀气组件22通电后向工艺腔室放电，进而提高镀膜质量。

为了实现在陶瓷通气板233包裹下电极板222的同时，不会阻挡下电极板222排放工艺气体，本实施例中，所述陶瓷通气板233上开设有若干通气孔，所述通气孔与所述匀气孔223相对应。

下面具体说明电源组件21的结构，所述电源组件21包括RF电源211和设置在所述RF电源211输出端的环形电极212，所述环形电极212与所述穿过陶瓷固定板231并与上电极板221连接。环形电极212与上电极板221接触部分弯折设置，能够增大上电极板221与环形电极212的接触面积，保证两者的连接紧密性。

RF电源211为高频射频电源，RF电源211的输出端通过环形电极212引导将电能传递给上电极板221，以使工艺气体在匀气腔室内部等离子化。

为了将工艺气体引入匀气腔室内，所述工艺盒1上还设置有气体管道3，所述气体管道3包括总气管31和若干支气管32。所述支气管32一端延伸至所述匀气腔室内，且朝向所述下电极板222的中心，另一端与所述总气管31连通。各所述支气管32相互连通。通过上述设置，向总气管31内输入工艺气体时，工艺气体能够从总气管31进入各个支气管32，并通过支气管32进入各个匀气腔室内。此外，为了保证各个匀气腔室同步进气，所述环形电极212、所述匀气腔室和所述支气管32的出气端的中心共线设置。工艺气体进入到各个匀气腔室的路程相同，同时工艺气体在匀气腔室内散匀的时间也相同。

此外，为了进一步避免各个匀气腔室通电后产生的电磁辐射相互干扰，本实施例中，除了设置陶瓷隔离板232外，在相邻两所述镀膜工位之间设置有金属隔离板13，金属隔离板13采用铝、铁、钴等可以屏蔽电磁信号的金属制成，使得金属隔离板13能够防止各个匀气组件22之间的电磁辐射相互影响，增强电磁场的均匀性。

实施例二，本实施例是在实施例一的基础上实施的，本实施提供了一种镀膜设备，使用如实施例一中所示的大产能PECVD工艺腔，所述镀膜设备还包括载板4，所述载板4放置在所述工艺盒1内，所述载板4上设置有若干分隔加强筋41。作为优选，加强筋为四个，且四个加强筋形成十字型，即，将载板4分隔为四个区域，相邻两所述分隔加强筋41之间适于放置工件，以匹配四个匀气腔室。同时，所述分隔加强筋41上开设有若干抽气孔42。在对工艺腔室内部抽真空时，通过开设在分隔加强筋41上的抽气孔42进行抽气，从而保证了气流场的流动均匀性，提高镀膜均匀性。

值得一提的是，本实用新型专利申请涉及的镀膜设备的其他部件等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的实用新型点所在，本实用新型专利不作进一步具体展开详述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于异质结技术的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，包括：

工艺盒（1）和安装在所述工艺盒（1）上的多个电镀单元（2），所述工艺盒（1）内部具有多个镀膜工位；

一个电镀单元（2）对应一个镀膜工位。

2.如权利要求1所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述电镀单元（2）包括电源组件（21）、设置在所述电源组件（21）输出端的匀气组件（22）和设置在所述匀气组件（22）外侧的隔离组件（23）；

所述电源组件（21）与所述匀气组件（22）电连接，且所述匀气组件（22）位于所述工艺盒（1）内部。

3.如权利要求2所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述匀气组件（22）包括上电极板（221）和下电极板（222），所述上电极板（221）内部中空，且所述上电极板（221）与所述下电极板（222）封闭连接，以形成匀气腔室；

所述下电极板（222）的端部均匀开设有若干匀气孔（223）。

4.如权利要求3所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述隔离组件（23）包括陶瓷固定板（231）、陶瓷隔离板（232）和陶瓷通气板（233），所述陶瓷固定板（231）与所述上电极板（221）抵接，所述陶瓷通气板（233）与所述下电极板（222）抵接，所述陶瓷隔离板（232）设置在所述陶瓷固定板（231）和所述陶瓷通气板（233）之间；以及

所述陶瓷隔离板（232）环绕所述上电极板（221）和下电极板（222）设置。

5.如权利要求4所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述陶瓷通气板（233）上开设有若干通气孔，所述通气孔与所述匀气孔（223）相对应。

6.如权利要求3所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述电源组件（21）包括RF电源（211）和设置在所述RF电源（211）输出端的环形电极（212），所述环形电极（212）与所述匀气组件（22）连接。

7.如权利要求6所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述工艺盒（1）上还设置有气体管道（3），所述气体管道（3）包括总气管（31）和若干支气管（32）；

所述支气管（32）一端延伸至所述匀气腔室内，且朝向所述下电极板（222）的中心，另一端与所述总气管（31）连通；

各所述支气管（32）相互连通；

所述环形电极（212）、所述匀气腔室和所述支气管（32）的出气端的中心共线设置。

8.如权利要求1所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

相邻两所述镀膜工位之间设置有金属隔离板（13）。

9.如权利要求1所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述工艺盒（1）包括盒体（11）和上盖（12），所述上盖（12）可拆卸的与所述盒体（11）密封连接。

10.一种镀膜设备，使用如权利要求1-9任一项所述的大产能PECVD工艺腔，其特征在于，

所述镀膜设备还包括载板（4），所述载板（4）放置在所述工艺盒（1）内，所述载板（4）上设置有若干分隔加强筋（41）；相邻两所述分隔加强筋（41）之间适于放置工件；以及

所述分隔加强筋（41）上开设有若干抽气孔（42）。