专利名称：太阳能电池片涂层工艺用等离子管制造方法
技术领域：
本发明属于太阳辐射能的能源领域，特别涉及一种太阳能电池片生产中氮化硅涂层加工工艺用的等离子增强化学气相沉积(PECVD)管的制造方法。
技术背景传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，全世界都把 目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可 持续发展。能源中的太阳能以其独有的优势成为人们关注的对象。丰富的太阳辐射 能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的廉价能源，它没有污染，能为人类所自 由利用。中国光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下，正 以前所未有的速度迅速发展。目前以硅太阳能电池片为主流，随着光伏工业技术水 平的提高，电池片的尺寸制作得越来越大。在硅太阳能电池片生产制备工艺中，需 要釆用一种加热用的石英玻璃管，它在设备中的主要作用是真空密封和沉积防护。 在硅太阳能电池片生产制备工艺中，氮化硅涂层是重要的加工工艺流程之一，氮化 硅涂层是在硅片表面涂上一层加强阳光吸收并减少阳光折射的特殊涂料，以提高太 阳能电池片的转化效率。氮化硅涂层设备中的主要配件加热管需要由耐高温、纯度 髙的材料制造。目前我国板式、链式涂层设备全部来自国外，其设备内部重要部件加热管均 为石英玻璃管，其用量很大，都由国外进口，而且价格高、交货不及时。发明内容本发明的任务是提供一种改进的太阳能电池片氮化硅涂层工艺用等离子增强 化学气相沉积(PECVD)管制造方法，它解决了目前在硅太阳能电池片生产制备 工艺中所采用的涂层设备内部的加热管均为石英玻璃管，且从国外进口，价格高,交货不及时，导致增加生产成本等问题。 本发明的技术解决方案如下一种太阳能电池片涂层工艺用等离子管制造方法，等离子管为等离子增强化 学气相沉积管，即PECVD管，用于太阳能电池片氮化硅涂层加工工艺，按下列步 骤制造(1) 选用高纯水晶原料，经提纯后为高纯石英，通过高温电阻炉拉制出坯管， 然后简单脱羟；(2) 坯管由摆式定位高速切割机按所需尺寸切割；(3) 将PECVD管经清洗、干燥后用自动烘口机进行烘口处理，使管子端面 平整圆滑，不缺口；(4) 加工后的PECVD管待自然冷却后再进行清洗、干燥；(5) 然后将清洗完毕后的PECVD管装入真空脱羟炉内，炉内工作温度1020 'C 1070。C，真空度达到l(T3MPa,进行真空脱羟基，全程用时15 20小时，真 空脱羟基以减少PECVD管内的羟基和氢氧根(OH-)的含量，待真空脱羟完成后 取出PECVD管，使其自然冷却。本发明在硅太阳能电池片氮化硅涂层加工工艺中采用等离子增强化学气相沉 积(PECVD)管，取代了现有的石英玻璃管，旨在满足我国太阳能电池片规模化 生产的需求，以适应我国光伏产业的快速稳步发展。PECVD管是ROTH—RAU平板式PECVD设备中使用最多的耗材之一，它在 设备中的主要作用是真空密封和沉积防护。目前半导体电子行业、硅太阳能电池片 行业唯一使用的是石英管作为高温环境，石英为高纯度材料(含硅量为99.99%), 且耐高温(最高耐温度1300'C)、耐酸、耐碱。PECVD管是硅太阳能电池片制备工艺中的主要配件之一。在制备工艺过程 中，石英管的两端通过铝杯铝环密封真空，石英管内为大气压，外围是真空状态， 它的使用环境对石英管提出了如下要求生产材料为100%SiO2,有很低的OH含 量，不存在微裂纹和小气泡，径向尺寸误差在土0.5mm以内，轴向误差在士0.4mm 以内，表面包有耐高温胶带，石英管两端各露出2cm长度，等等。PECVD管制作减反射膜是制作太阳能电池过程中最重要的环节之一，工艺精 度要求相对较高，对所制得的减反射膜的厚度、均匀性、杂质含量等都有较高的要求。所以要求设备具有良好的稳定性，这样才能得到具有均匀厚度的减反射膜。而置于PECVD沉积区域中央的石英管不仅对沉积工艺的稳定性具有较大的影响，而 且其强度影响到设备的安全性能。按本发明的方法制造的太阳能电池片氮化硅涂层工艺用PECVD管，与同类进 口产品相比，性价比更高。进口石英玻璃管使用寿命一般为80 100小时，按本发 明方法制造的PECVD管平均寿命为80小时以上，而价格仅为进口管的三分之一。
附图是按本发明方法制造的一种太阳能电池片氮化硅涂层工艺用PECVD管 的结构示意图。励錯力《参看附图，按本发明的一种太阳能电池片氮化硅涂层工艺用等离子增强化学 气相沉积(PECVD)管的制造方法，等离子管为等离子增强化学气相沉积管，即 PECVD管，用于太阳能电池片氮化硅涂层加工工艺，按下列步骤制造1、 选用高纯水晶原料，经提纯后为高纯石英，通过高温电阻炉拉制出坯管， 然后简单脱羟；2、 采用摆式定位高速切割机，将坯管按客户所需求的尺寸进行切割，严格控 制PECVD管的端面平整度。3、 将PECVD管经清洗、干燥后用自动烘口机进行烘口处理，使管子端面平 整圆滑，不缺口。4、 将加工后的PECVD管待自然冷却后再进行清洗、干燥。5、 然后将清洗完毕后的PECVD管装入真空脱羟炉内，炉内工作温度1020°C 1070'C， 一般为1050'C左右，真空度达到l(T3MPa，进行真空脱羟基，全程用时约 为15 20小时。脱羟基的目的在于减少PECVD管内的羟基和氢氧根(OH，)的 含量，以保证PECVD管的低羟基和无应力。待真空脱羟完成后取出PECVD管， 使其自然冷却。6、 最后将PECVD管进行成品检验，并将合格产品包装入库。 石英管在使用氢气燃烧、氧气助燃烘口过程中会生成水雾，因此在经过烘口处理后，石英管本身的羟基含量会增加，石英管未经过高温烧制部分会形成较大应 力，如不加以处理，在生产使用过程中会发生炸裂，大大地降低产品的使用寿命。按本发明的制造步骤，PECVD管通过真空脱羟就能保证低羟基、无应力，适应了 太阳能电池片氮化硅涂层的加工工艺要求。当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明 本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实 施例的变化、变型都将落在本发明权利要求的范围内。
权利要求
1.一种太阳能电池片涂层工艺用等离子管制造方法，其特征在于，等离子管为等离子增强化学气相沉积管，即PECVD管，用于太阳能电池片氮化硅涂层加工工艺，按下列步骤制造(1)选用高纯水晶原料，经提纯后为高纯石英，通过高温电阻炉拉制出坯管，然后简单脱羟；(2)坯管由摆式定位高速切割机按所需尺寸切割；(3)将PECVD管经清洗、干燥后用自动烘口机进行烘口处理，使管子端面平整圆滑，不缺口；(4)加工后的PECVD管待自然冷却后再进行清洗、干燥；(5)然后将清洗完毕后的PECVD管装入真空脱羟炉内，炉内工作温度1020℃～1070℃，真空度达到10-3MPa，进行真空脱羟基，全程用时15～20小时，真空脱羟基以减少PECVD管内的羟基和氢氧根(OH-)的含量，待真空脱羟完成后取出PECVD管，使其自然冷却。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池片涂层工艺用等离子管制造方法，等离子管为等离子增强化学气相沉积管，即PECVD管，用于太阳能电池片氮化硅涂层加工工艺，按下列步骤制造(1)选用高纯石英，通过高温电阻炉拉制出坯管，然后简单脱羟；(2)坯管由摆式定位高速切割机按所需尺寸切割；(3)将PECVD管经清洗、干燥后用自动烘口机进行烘口处理，使管子端面平整圆滑；(4)加工后的PECVD管待自然冷却后再进行清洗、干燥；(5)然后将清洗完毕后的PECVD管装入真空脱羟炉内，待真空脱羟完成后取出PECVD管，使其自然冷却。本发明取代了现有的石英玻璃管，PECVD管平均寿命为80小时以上，而价格仅为进口管的三分之一。
文档编号C23C16/50GK101225513SQ20081003328
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者周文华 申请人:上海强华石英有限公司