专利名称：Pecvd法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能电池，特别涉及一种PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备。
背景技术：
薄膜硅/晶体硅异质结太阳电池是一种可以采用低成本实现的高效晶体硅太阳电池。这种太阳电池利用掺杂薄膜硅层在晶硅衬底上制作pn结。这层薄膜硅层通常只有十几个纳米厚，并且可以采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在200°C以下沉积完成。因此，相比于传统的靠扩散制备pn结的太阳电池，薄膜硅/晶体硅异质结太阳电池所需能量投入少，并具有较高的开路电压，因而引起很大关注。由于薄膜硅/晶体硅异质结太阳电池具有正反面对称的结构，该结构的特殊性势必对设备提出更高的要求。要实现HIT电池的双面沉积，目前有两种方法一种是，基片沉积完一面后，移出真空室翻转，然后再送入真空室继续沉积另外一面；另一种是，翻转机构位于腔内，由于翻转机构所需空间较大，真空室必须有足够预留空间或者单独增加一个真空翻转腔。这两种办法都有其局限性，第一种要破坏真空环境取出基片，延长了电池制备时间，而且制备好的一面容易被氧化或吸附空气中杂质，最终影响电池性能；第二种增加了设备投资，而且如果翻转过程中造成碎片，还需要拆开真空腔进行清理。
实用新型内容本实用新型的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备。本实用新型的目的是这样实现的一种PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备，包括沉积腔室、硅片承载架、气路控制系统、电控系统及真空机组，沉积腔室分别与气路控制系统、电控系统及真空机组连接，电控系统与气路控制系统连接；硅片承载架用于承载硅片进出沉积腔室；其特点是所述的沉积腔室包括团簇式设置的进出片室、预热和中央传送室、本征层沉积室、 P型沉积室和η型沉积室，预热和中央传送室设置在中间，进出片室、本征层沉积室、P型沉积室和η型沉积室分别连接在预热和中央传送室的四周；在本征层沉积室、ρ型沉积室和η 型沉积室内分别设有上电极和下电极；在本征层沉积室的上电极和下电极上分别连接有进气口 ；在P型沉积室的上电极上连接有进气口 ；在η型沉积室的下电极上连接有进气口 ；在预热和中央传送室内设有机械手传送机构。所述的本征层沉积室内设有上下移动机构，该上下移动机构与设置在本征层沉积室外的驱动机构连接，上下移动机构在驱动机构的驱动下作上下移动并可带动硅片承载架上下移动。本实用新型PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备能在同一腔室中完成对硅片的正、反两面的本征层沉积，无需增加额外的腔室对硅片进行翻转，一方面可以有效地避免先沉积单侧硅片后，随之沉积另一侧时对已沉积的一面引入杂质的可能，不利于另一侧的沉积；另一方面，近乎同时对硅片两侧进行沉积，可降低异质结界面态密度，从而提高HIT电池的质量。有利于简化光伏器件的生产过程，降低生产成本，也简化了异质结太阳能电池的制造过程。
图1为以η型硅片为衬底的双面异质结太阳电池的典型结构示意图。图2本实用新型的PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备中的沉积腔室的基本结构示意图；图3是本实用新型中的本征层沉积室的基本结构示意图；图4是本实用新型中的ρ型沉积室的基本结构示意图；图5是本实用新型中的η型沉积室的基本结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备，包括沉积腔室、硅片承载架、气路控制系统、电控系统及真空机组，沉积腔室分别与气路控制系统、电控系统及真空机组连接，电控系统与气路控制系统连接；硅片承载架用于承载硅片进出沉积腔室；上述硅片承载架、气路控制系统、电控系统及真空机组都为现有技术。参见图2，配合参见图3、图4、图5，本实用新型中的沉积腔室包括团簇式设置的进出片室1、预热和中央传送室2、本征层沉积室3、ρ型沉积室4和η型沉积室5，预热和中央传送室2设置在中间，进出片室1、本征层沉积室3、ρ型沉积室4和η型沉积室5分别连接在预热和中央传送室的前后左右四方；在本征层沉积室3内设有上电极31和下电极32 ；在 P型沉积室4内设有上电极41和下电极42 ；在η型沉积室5内设有上电极51和下电极52 ； 在本征层沉积室3的上电极31和下电极32上分别连接有进气口 33、34 ；在ρ型沉积室4的上电极41上连接有进气口 43 ；在η型沉积室5的下电极上51连接有进气口 53 ；在预热和中央传送室2内设有机械手传送机构(未图示出来)。配合参见图3，本实用新型中的本征层沉积室3内设有上下移动机构7，该上下移动机构7与设置在本征层沉积室3外的驱动机构8连接，上下移动机构7在驱动机构8的驱动下作上下移动并可带动硅片承载架上下移动。图1是以η型硅片为衬底的双面异质结太阳电池的典型结构示意图。采用本实用新型的设备所制备的双面异质结太阳电池，在模拟光源AMI. 5，IOOmW/ cm2的标准光强照射下，电池转换效率达到18%以上。硅片承载架采用嵌入式的方式放置硅片，硅片由下侧嵌入，承载架上侧有固定支撑，下侧安装有弹性的固定夹，方便硅片的嵌入。
权利要求1.一种PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备，包括沉积腔室、硅片承载架、气路控制系统、电控系统及真空机组，沉积腔室分别与气路控制系统、电控系统及真空机组连接，电控系统与气路控制系统连接；硅片承载架用于承载硅片进出沉积腔室；其特征在于所述的沉积腔室包括团簇式设置的进出片室、预热和中央传送室、本征层沉积室、P型沉积室和η型沉积室，预热和中央传送室设置在中间，进出片室、本征层沉积室、ρ型沉积室和η型沉积室分别连接在预热和中央传送室的四周；在本征层沉积室、P型沉积室和η型沉积室内分别设有上电极和下电极；在本征层沉积室的上电极和下电极上分别连接有进气口 ；在P型沉积室的上电极上连接有进气口 ；在η型沉积室的下电极上连接有进气口 ；在预热和中央传送室内设有机械手传送机构。
2.根据权利要求1所述的PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备，其特征在于所述的本征层沉积室内设有上下移动机构，该上下移动机构与设置在本征层沉积室外的驱动机构连接，上下移动机构在驱动机构的驱动下作上下移动并可带动硅片承载架上下移动。
专利摘要一种PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备，包括沉积腔室，该沉积腔室包括团簇式设置的进出片室、预热和中央传送室、本征层沉积室、p型沉积室和n型沉积室。预热和中央传送室设置在中间，进出片室、本征层沉积室、p型沉积室和n型沉积室分别连接在预热和中央传送室的前后左右四方。采用本实用新型PECVD法制备双面异质结太阳能电池的团簇式设备制备双面异质结太阳能电池，既能够省去硅片翻转的工序，节省设备制造成本和生产时间，又能够很好的实现硅片正反两面的沉积。
文档编号H01L31/18GK202308007SQ201120420408
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者张愿成, 张滢清, 李红波, 柳琴, 王凌云, 郭群超 申请人:上海太阳能工程技术研究中心有限公司