夹具及原子层沉积装置的制作方法

本实用新型一般涉及光伏领域，具体涉及太阳能组件领域，尤其涉及一种夹具及原子层沉积装置。

背景技术：

近年来，光伏技术发展迅猛，晶硅电池转换效率节节攀升，以每年约0.5％abs的幅度逐年递增。随着晶硅电池效率的提升，电流密度也随之提升。目前高效晶硅电池的电流密度已达40.3ma/cm²，这导致传统的整片电池互联的方式产生较高的功率损失。将整片电池分割成两片或多个小片，每小片的串联电流下降至整片电流的1/n(n为切片数量)，由此制备而成的组件功率损失会得到大幅改善，比如半片组件(1/2分片)相较于常规组件有2％～4％的功率提升，叠瓦组件(1/5分片或1/6分片)相较于常规组件有10％以上的功率提升。通常利用激光切割技术实现整片电池的分离，激光切片解决了互联功率损失的问题，但又引入了电池片切割效率损失的问题，据报道perc(passivatedemitterandrealcell，发射极和背面钝化)电池1/2分片的切割效率损失为0.1％～0.2％abs，topcon(tunneloxidepassivatedcontact，隧穿氧化层钝化接触)电池1/2分片的切割效率损失为0.3％～0.4％abs，hit(heterojunctionwithintrinsicthin-layer，本征薄膜异质结)电池1/2分片的切割效率损失在0.4％～0.5％abs，而且电池片效率越高，切割效率损失越大，切割效率损失跟切割次数(n-1)成正比。

激光切割对电池片造成损伤的一个重要原因是在激光切割后形成的裸露断面处的载流子的复合速率加剧，降低了电池性能。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种减少切割对电池片损伤的夹具及原子层沉积装置。

第一方面，本实用新型的夹具，包括相对设置的两块侧板，两块侧板之间设置有两块相对设置的端板，两块端板和两块侧板围合成两端开口的容腔，端板可移动地固定连接有活动板，活动板的移动方向为靠近或者远离任一侧板。

第二方面，本实用新型的原子层沉积装置，包括真空腔，真空腔内设置有样品台，真空腔分别连接有真空泵、第一气体喷射部、第二气体喷射部以及第三气体喷射部，样品台用于放置夹具。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过夹具固定电池片，将电池片切割部分从容腔的开口露出，侧板和端板保护电池片未切割部分，对电池片的切割部分进行原子层沉积，在电池片的切割部分形成钝化膜，提升切割后电池片的电性能，修复电池片由于切割造成的损伤，能够解决切割对电池片造成损伤导致电池片电性能下降的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图3为沿着图2中a-a线的剖视图；

图4为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图5为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图6为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图7为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图8为沿着图7中b-b线的剖视图；

图9为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图10为本实用新型的实施例的夹具的结构示意图；

图11为本实用新型的实施例的原子层沉积装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实用新型的其中一个实施例为，请参考图1-10，一种夹具，包括相对设置的两块侧板10，两块侧板10之间设置有两块相对设置的端板20，两块端板20和两块侧板10围合成两端开口的容腔，端板20可移动地固定连接有活动板30，活动板30的移动方向为靠近或者远离任一侧板10。

在本实用新型的实施例中，夹具用于固定并保护电池片，将多块电池片放入活动板与侧板之间的空间，调整活动板固定在端板上的位置，使得活动板紧压电池片，进而使得电池片之间相互紧压，避免在原子层沉积过程中，气体进入电池片之间的间隙，从而保护了电池片的未切割部位。当然，在将多块电池片固定在夹具上时，多块电池片的切割部位均从容腔的开口端裸露出来，并且保证电池片不露出容腔的开口端，以减少原子层沉积对电池片未切割部位的影响。如果是半切电池片，可以将所有半切电池片的切割部位从容腔的同一开口端裸露，进而提高原子层沉积的加工效率。如果是五分或者六分电池片，可以将电池片的切割部位从容腔的两个开口端同时裸露，可以对两个开口端的电池片的切割部位同时进行原子层沉积，提高原子层沉积的效率和速度。

端板可移动地固定连接有活动板，活动板的移动方向为靠近或者远离任一侧板，使得活动板能够根据不同数量的电池片进行适应性调节固定在端板的位置，提高了夹具的通用性。侧板、端板和活动板可以采用不锈钢ocr18ni9材料，以提高夹具的稳定性和可靠性。

参考图3和8，进一步的，至少一块端板20面向活动板30的一侧设置有滑动槽21，滑动槽21沿着活动板30的移动方向设置，活动板30设置有滑动块31，滑动块31沿着滑动槽21的导向滑动。

在本实用新型的实施例中，滑动块与滑动槽配合，使得活动板能够沿着固定路径进行滑动，同时，也能够起到固定的作用，提高活动板与端板的连接强度。当然，可以在两块端板上均设置滑动槽，滑动槽与滑动块一一对应，进一步提高活动板与端板的连接强度。

进一步的，至少一块端板20面向活动板30的一侧设置有滑动块，滑动块沿着活动板的移动方向设置，活动板30设置有滑动槽，滑动槽沿着滑动块的导向滑动。

在本实用新型的实施例中，滑动块与滑动槽配合，使得活动板能够沿着固定路径进行滑动，同时，也能够起到固定的作用，提高活动板与端板的连接强度。当然，可以在两块端板上均设置滑动块，滑动槽与滑动块一一对应，进一步提高活动板与端板的连接强度。

进一步的，活动板30面向任一端板20的一侧伸出有连接部32，端板20面向连接部32的侧面与连接部32与可拆卸地固定连接。

在本实用新型的实施例中，通过连接部将活动板与端板固定，便于对活动板进行位置调整，同时，连接部能够提高活动板与端板的连接强度，提高了夹具的可靠性。

参考图1-5。进一步的，端板20远离连接部32的一侧可拆卸地固定连接有底板40，底板40封闭容腔的一个开口端。

在本实用新型的实施例中，在对半切电池片进行原子层沉积时，由于电池片只有一侧存在切割部位，需要将空腔的一个开口端进行封闭，也就是空腔只留下一个开口端，电池片的切割部位从仅剩的一个开口端裸露，使得原子层沉积仅作用于电池片的切割部位，减少原子层沉积对电池片未切割部位的影响，提高了切割后电池片的电性能。

进一步的，连接部32通过螺钉33与端板20可拆卸地固定连接。

在本实用新型的实施例中，螺钉来固定连接部与端板，在需要调整活动板的位置时，松开螺钉，活动板能够相对端板移动，在活动板紧贴电池片后，拧紧螺钉，使得连接部与端板固定，调节方便，结构简单可靠，便于生产和制造。

进一步的，两块端板20相互平行，两块侧板10以及活动板30相互平行，端板20与侧板10垂直。

在本实用新型的实施例中，使得活动板在紧贴电池片时，尽量减少夹具对电池片的损伤，保护了电池片。

进一步的，至少一块侧板10沿着容腔的深度方向向外延伸形成伸出部11，伸出部11露出两块端板20之间的空间。

在本实用新型的实施例中，在将夹具放置在样品台上时，伸出部能够使得夹具上固定的电池片与样品台之间存在间隙，避免与样品台接触的开口端被样品台封闭，影响靠近样品台一侧的电池片的切割部位的原子层沉积，保证了电池片的钝化效果，提高了电池片的加工效率。

进一步的，侧板10或者端板20相对的两侧分别设置有第一卡接部12和第二卡接部13，第一卡接部12和第二卡接部13分别位于容腔的两个开口端。

在本实用新型的实施例中，在需要将多个夹具放置在样品台上时，通过一个夹具的第一卡接部与另一个夹具的第二卡接部卡接配合，实现夹具的堆叠，并且，第一卡接部和第二卡接部配合也能够避免两个夹具之间的电池片切割部位被遮挡，保证了电池片的钝化效果，提高了电池片的加工效率。第一卡接部和第二卡接部可以是相互错位的凸起，在第一卡接部和第二卡接部配合时，可以是第一卡接部位于两个第二卡接部之间，也可以是第二卡接部位于两个第一卡接部之间。

本实用新型的另一实施例为，参考图11，一种原子层沉积装置，包括真空腔100，真空腔100内设置有样品台200，真空腔100分别连接有真空泵300、第一气体喷射部400、第二气体喷射部500以及第三气体喷射部600，样品台200用于放置夹具。

在本实用新型的实施例中，第一气体喷射部可以向真空腔内充入tma(trimethylaluminum，三甲基铝)，第二气体喷射部可以向真空腔内充入h2o，第三气体喷射部可以向真空腔内充入惰性气体n2，tma和h2o能够在电池片的切割部位形成alox钝化膜，从而在电池片的切割部位进行alox钝化膜的沉积，对电池片的切割部位进行修复，提高电池片的电性能。

一种原子层沉积工艺，使用原子层沉积装置进行原子层沉积，包括以下步骤：

将多片被切割的电池片放入活动板30与任一侧板10之间，从容腔的开口端裸露电池片的切割部位，调整活动板30与端板20的固定位置，使得电池片相互紧贴；

将夹具放在样品台200上，真空泵300动作并将真空腔100抽至真空状态；

第一气体喷射部400将第一反应前驱体充入真空腔100内，第一反应前驱体在电池片的切割部位饱和吸附后，真空泵300将真空腔100内的第一反应前驱体抽空；

第三气体喷射部500将惰性气体充入真空腔100内，对真空腔100进行清洗，真空泵300将真空腔100内的惰性气体抽空；

第二气体喷射部600将第二反应前驱体充入真空腔100内，第二反应前驱体与第一反应前驱体在电池片的切割部位反应生成钝化膜，真空泵300将真空腔100内的第二反应前驱体抽空。

在本实用新型的实施例中，本申请的工艺适用于所有晶硅电池激光切割后形成的电池片的侧壁钝化，具体包括但不局限于perc、topcon、hit等电池；该工艺方法不仅局限于alox钝化膜，其它能够通过本申请的工艺方法实现电池片的侧壁钝化的介质膜都在本专利的保护范围之内，具体包括但不局限于siox、sinx等钝化膜。

可以通过控制沉积时间，控制alox钝化膜的厚度，使得经过钝化处理的电池片的切割部位得到较好的保护，降低了电池片的切割部位表面的复合速率。经实验对比，侧壁经过alox薄膜钝化的perc电池1/2分片的效率损失可恢复0.10％abs以内，hit电池1/2分片的效率损失可恢复0.20％abs以内。将激光切割后的perc半片电池片分为两组，一组不做任何处理，作为对照组；另一组使用本本申请的工艺和装置处理，作为实验组。然后两组半片电池片在相同的实验条件下分别进行串焊和层压工序，从而制成两组各5块、一共10块的72型perc半片组件。经过组件iv测试，对照组平均功率为350.40w，实验组平均功率为352.10w，可见在激光切割工序后增加alox镀膜钝化工艺可以将perc半片组件的功率提升1.70w。经过70kwh的lid(光致衰减，lightinduceddegradation)可靠性测试，实验组的衰减为-1.15％，对照组的衰减为-1.31％，可见裂片之后的钝化处理导致的功率效率增益可靠，不会产生退化的情况。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。