管式PERC电池背镀膜石墨舟的制作方法

本实用新型涉及PERC电池背镀膜设备领域，尤其涉及一种管式PERC电池背镀膜石墨舟。

背景技术：

晶硅太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。

传统晶硅太阳能电池基本上只采用正面钝化技术，在硅片正面用PECVD的方式沉积一层氮化硅，降低少子在前表面的复合速率，可以大幅度提升晶硅电池的开路电压和短路电流，从而提升晶硅太阳电池的光电转换效率。

随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，人们开始研究背钝化太阳电池技术。目前主流的做法是采用板式PECVD来对背面镀膜，板式PECVD由不同的腔室组成，每个腔室镀一层膜，一旦设备固定，复合膜的层数就已经固定，因此板式PECVD的缺点是不能灵活调节复合膜的组合，不能更好的优化背面膜的钝化效果，从而限制电池的光电转换效率。同时，板式PECVD使用的是间接等离子法，膜层的钝化效果不太理想。板式PECVD还具有uptime低，维护时间长的缺点，影响产能和产量。

本实用新型采用管式PECVD技术在硅片背面沉积复合膜，制作单面和双面管式PERC高效太阳能电池。由于管式PECVD技术采用的是直接等离子法，又可以灵活调节复合膜的组合和成分，膜层的钝化效果好，能大幅提升PERC太阳能电池的光电转换效率。管式PECVD技术的优秀钝化性能和工艺的灵活性还可以相对降低三氧化二铝膜层的厚度，减少TMA的耗量，同时，管式PERC技术容易维护，uptime高。综合以上多种因素，与板式PECVD技术相比，管式PECVD技术制作高效PERC电池有显著的综合成本优势。

在管式PERC电池生产过程中，PERC电池的总返工率在10%左右，远远高于常规太阳能电池的返工率，严重影响管式PERC电池的良率和成本。PERC电池的生产返工片主要集中在正面镀膜工序，其中舟孔印和舟框印的比例相当高，两者之和最高能达到5%以上。通过跟踪发现，舟孔印和舟框印是由PERC电池背面镀膜引起的，舟孔印是由石墨舟两外侧舟片上的3个细孔导致，舟框印也主要发生在石墨舟两外侧舟片上的硅片。

管式PECVD技术采用石墨舟装卸硅片，一般用于制备常规太阳能电池的正面膜，常规太阳能电池的背面没有钝化膜，在镀正膜过程中，硅片的背面与石墨舟接触，硅片背面的外观不良会被后续印刷的铝浆覆盖，因此，常规的石墨舟设计对于常规太阳能电池不会造成EL不良和外观不良，但是如果采用常规石墨舟制备管式PERC电池的背面钝化膜，却大幅度提高生产的返工率，影响产品良率。

如图1所示，常规石墨舟两外侧的单元舟片1上的内外表面上设有若干与硅片形状相同且其尺寸小于硅片尺寸的凹槽2，位于每个外侧单元舟片内外表面上的凹槽相对应，在凹槽的槽底面上设有贯通该对应凹槽的用于抽真空的3个细孔3。如果采用该常规设计制备管式PERC电池在背面镀膜，硅片的正面与凹槽周边的舟壁接触，并且面对3个细孔，在镀膜时，工艺气体会进入细孔，从而在硅片的正面形成3个舟孔印，工艺气体还会通过两外侧舟片上硅片与舟壁的缝隙进入凹槽，在硅片正面与凹槽接触的位置形成四条凹槽印，即舟框印。这些有舟孔印和舟框印的片子必须返工，否则做成成品电池会出现EL不良和外观不良。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种管式PERC电池背镀膜石墨舟，彻底消除硅片正面的舟孔印，大幅度降低硅片正面的舟框印比例，从而降低管式PERC电池的返工率，提高电池的良率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种管式PERC电池镀膜石墨舟，包括绝缘棒和数个单元舟片，所述单元舟片为片状体，相邻的单元舟片之间具有间隙，所述绝缘棒贯穿各单元舟片的周缘而将全部的单元舟片连接固定在一起，

位于两外侧的单元舟片上的内表面为平整表面，平整表面上设有用于固定硅片的卡点；或者, 位于两外侧的单元舟片上的内表面设有凹槽，所述凹槽的尺寸小于5cm，所述凹槽的底部为封闭结构，所述凹槽的外围设有用于固定硅片的卡点；

位于中间的单元舟片上设有若干通孔，所述通孔的外围设有用于固定硅片的卡点；

硅片贴附在两外侧的单元舟片的内表面和中间的单元舟片的通孔上，并由卡点固定，且硅片的周缘遮挡通孔的周边区域。

作为上述方案的改进，所述凹槽的尺寸小于4cm。

作为上述方案的改进，所述凹槽为圆形、椭圆形或方形。

作为上述方案的改进，所述两外侧的单元舟片的外表面为凹槽结构。

作为上述方案的改进，所述两外侧的单元舟片的外表面为平整表面。

作为上述方案的改进，所述单元舟片为竖直设置的片状体，所述单元舟片沿着水平方向上排列。

作为上述方案的改进，每个位于中间的单元舟片上设有多个通孔，所述通孔与硅片一一对应设置。

作为上述方案的改进，所述通孔为圆形、椭圆形或方形。

作为上述方案的改进，所述通孔的形状与硅片的形状相同，且所述通孔的尺寸小于硅片的尺寸。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型管式PERC电池背镀膜石墨舟，包括数个单元舟片和绝缘棒，其中位于两外侧的单元舟片上的内表面为平整表面，位于中间的单元舟片上设有若干通孔，硅片贴附在两外侧的单元舟片的内表面和中间的单元舟片的通孔上。当背面镀膜时，两外侧舟片上的硅片正面不会出现舟孔印，彻底消除硅片正面的舟孔印，同时大幅度降低硅片正面的舟框印比例，从而降低管式PERC电池的返工率，提高电池的良率。

或者, 位于两外侧的单元舟片上的内表面设有凹槽，所述凹槽的尺寸小于5cm，所述凹槽的底部为封闭结构，位于中间的单元舟片上设有若干通孔，同样可以解决上述问题。具体的，本实用新型的凹槽底部为封部结构，其不设有细孔，且由于凹槽的尺寸与硅片相比很小，工艺气体进入到硅片与凹槽的接触位置时，气体的量显著减少，不会形成舟框印，也不会形成舟孔印。

此外，所述两外侧的单元舟片上的内表面为平整表面，外表面既可以是凹槽结构，也可以是平整表面。当外表面是凹槽结构时，可以减轻石墨舟重量，节省材料且不会形成舟孔印和舟框印。

附图说明

图1是现有石墨舟的单元舟片的内表面的示意图。

图2是本实用新型管式PERC电池背镀膜石墨舟的示意图。

图3是图2所示两外侧的单元舟片的内表面第一实施例的示意图。

图4是图2所示两外侧的单元舟片的外表面的示意图。

图5是图2所示中间的单元舟片的内表面的示意图。

图6是图2所示两外侧的单元舟片的内表面第二实施例的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，现有的管式PERC电池背镀膜石墨舟包括数个单元舟片1，两外侧的单元舟片1上的内外表面上设有若干与硅片形状相同且其尺寸小于硅片尺寸的凹槽2，位于每个外侧单元舟片内外表面上的凹槽2相对应，在凹槽2的槽底面上设有贯通该对应凹槽的用于抽真空的3个细孔3。

如果采用该常规设计制备管式PERC电池在背面镀膜，硅片的正面与凹槽周边的舟壁接触，并且面对3个细孔，在镀膜时，工艺气体会进入细孔，从而在硅片的正面形成3个舟孔印，工艺气体还会通过两外侧舟片上硅片与舟壁的缝隙进入凹槽，在硅片正面与凹槽接触的位置形成四条凹槽印，即舟框印。这些有舟孔印和舟框印的片子必须返工，否则做成成品电池会出现EL不良和外观不良。

为此，本实用新型公开一种可以消除硅片正面的舟孔印和舟框印的管式PERC电池背镀膜石墨舟。如图2所示，所述石墨舟包括绝缘棒2和数个单元舟片1，所述单元舟片1为片状体，相邻的单元舟片1之间具有间隙，所述绝缘棒2贯穿各单元舟片1的周缘而将全部的单元舟片1连接固定在一起。具体的，所述单元舟片1为竖直设置的片状体，所述单元舟片1沿着水平方向上排列。数个单元舟片1根据位置的不同，分为位于两外侧的单元舟片1A和位于中间的单元舟片1B。

如图3所示，图3显示了两外侧的单元舟片的内表面第一种实施方式，位于两外侧的单元舟片1A上的内表面为平整表面，平整表面上设有用于固定硅片的卡点3；如图5所示，位于中间的单元舟片1B上设有若干通孔4，所述通孔4的外围设有用于固定硅片的卡点3。

每个位于中间的单元舟片1B上设有多个通孔4，所述通孔4与硅片一一对应设置。关于通孔的形状，其可以为圆形、椭圆形或方形，但不限于此。优选的，所述通孔4的形状与硅片的形状相同，且所述通孔4的尺寸小于硅片的尺寸。

位于两外侧的单元舟片1A设置的卡点3的数量和位于中间的单元舟片1B设置的卡点3的数量相同，该数量优选为3个。

硅片贴附在两外侧的单元舟片的内表面和中间的单元舟片的通孔4上，并由卡点3固定，且硅片的周缘遮挡通孔的周边区域。与现有技术相比，本实用新型位于两外侧的单元舟片1A的内表面不设有凹槽和细孔。当背面镀膜时，石墨舟两外侧舟片上的硅片正面不会出现舟孔印，彻底消除硅片正面的舟孔印，同时大幅度降低硅片正面的舟框印比例，从而降低管式PERC电池的返工率，提高电池的良率。

如图4所示，在本实施例中，所述两外侧的单元舟片1A上的内表面为平整表面，外表面为凹槽结构5，可以减轻石墨舟重量，节省材料且不会形成舟孔印和舟框印。然而，在本实用新型的其他实施例中，所述两外侧的单元舟片上的外表面也可以为平整表面。

如图6所示，图6显示了两外侧的单元舟片的内表面第二种实施方式，其与第一种实施方式所不同的是，位于两外侧的单元舟片上的内表面设有凹槽6，所述凹槽6的尺寸小于5cm，所述凹槽6的底部为封闭结构，不设有细孔。其中，所述凹槽6可以为各种形状，优选为圆形、椭圆形或方形。所述凹槽的尺寸优选小于4cm。

由于所述凹槽6的底部为封闭结构，不设有细孔，且凹槽6的尺寸与硅片相比很小，工艺气体进入到硅片与凹槽的接触位置时，气体的量显著减少，不会形成舟框印，也不会形成舟孔印。

综上所述，本实用新型的石墨舟，结构简单，成本低，适合大规模推广应用，而且，可以彻底消除硅片正面的舟孔印，大幅度降低硅片正面的舟框印比例，从而降低管式PERC电池的返工率，提高电池的良率。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。