专利名称：低压化学气相沉积反应设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏太阳能电池技术领域，特别涉及一种低压化学气相沉积 (LPCVD)反应设备。
背景技术：
随着能源的日益短缺，可再生绿色能源的开发利用越来越受到人们的关注，尤以太阳能的利用特别受到世人的青睐。太阳能作为清洁、安全、可持续并且可靠的能源，太阳能光伏(PV)系统正在迅速扩大其在能源和产业技术开发方面的应用。近年来，作为太阳能转换媒介的光伏(photovoltaic)电池和大面积光伏模块器件的开发和应用引起了普遍关注。以单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜等为代表的太阳能电池板在商业和住宅建筑物等设施中的广泛应用显示出巨大的潜力。特别是薄膜太阳能电池板，以其大面积、轻薄透明等特点正日趋广泛应用于民用设施建筑等领域的太阳能发电。薄膜太阳能电池是多层器件，不同层在整个结构中具有不同特点和作用。一个典型的薄膜太阳能电池通常包括玻璃基板、TCO(透明导电氧化物)前电极，具有由P、i和η 型半导体硅薄膜组成的p-i-n结构，背电极以及背玻璃板。掺杂层ρ层和η层在i层之间建立一个内部电场。基于硅的i层直接将入射光能转换成电能，由前电极和背电极收集。透明导电前电极和背电极通常采用氧化锌(SiO)材料，利用LPCVD在玻璃表面沉积形成。LPCVD是用加热的方式在低压条件下使气态化合物在基片表面反应并淀积形成稳定固体薄膜。由于工作压力低，气体分子的平均自由程和扩散系数大，故可采用密集装片方式来提高生产率。但是，目前大部分LPCVD反应设备多为单片反应设备，且横向在线装片， 生产效率不高。而且单片反应设备不利于清洗或维护，需要清洗或维护时须停掉设备，不利于生产效率的提高和降低成本。
实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供一种低压化学气相沉积反应设备，能够进一步提高生产效率并降低生产和维护成本。为达到上述目的，本实用新型提供的一种低压化学气相沉积反应设备，具有前门和后门，包括预热室和反应室，所述预热室内具有加热装置，所述预热室和反应室之间具有阀门；所述反应室中包括复数个纵向、间隔排列的加热板和喷淋室，所述喷淋室侧壁具有喷淋孔；所述低压化学气相沉积反应设备还包括中空载片架，载片架两侧可分别安装基板；当所述载片架通过牵引装置由所述前门进入预热室，再通过所述阀门进入反应室后，所述载片架包住所述加热板，所述喷淋室侧壁上的喷淋孔流出的反应气体在喷淋室两侧的基板表面沉积膜层。可选的，所述加热装置为红外线加热装置。可选的，所述红外线加热装置所处的位置包括预热室的侧壁、顶部、底部和基板之间。可选的，所述载片架底部具有轮子。可选的，所述加热板和喷淋室借助连接件固定在反应室的顶部和底部。可选的，所述基板包括玻璃基板。可选的，所述喷淋室中具有水冷却装置。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型的LPCVD反应设备为多腔室设备，采用单独的载片架在设备外纵向装片后从前门进入设备的预热室加热后再经阀门进入沉积室，沉积薄膜之后再由阀门退回预热室再退出反应设备，形成双向的流水线生产方式，由于阀门的作用沉积室可始终保持真空状态。多个载片架纵向装片可提高每次处理基板的数量，大大提高了生产效率。设备具有后门可方便地清洗沉积室中的喷淋室等易污染部位，降低了维护成本。此外，沉积室中的加热板在反应时被载片架包住遮盖，沉积物不会沉积在加热板侧面上造成二次污染。因此， 本实用新型的LPCVD反应设备在很大程度上提高了生产效率，降低了维护成本。
通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。图1为根据本实用新型实施例的LPCVD反应设备结构示意图；图2为图1中A-A向剖面结构示意图；图3a和图北为载片架结构示意图；图4至图13为载片架从预热室进入反应室再由反应室退出预热室的过程状态示意图。所述示图只是说明性而非限制性的，在此不能过度限制本实用新型的保护范围。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。图1为根据本实用新型实施例的LPCVD反应设备结构示意图，图2为图1中A-A 向剖面结构示意图。如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的LPCVD反应设备具有前门71和后门60，包括预热室70和反应室80，预热室70和反应室80之间具有一阀门40。 预热室70中具有加热装置(图中未示出)，加热装置优选为红外加热装置，可安装在预热室70的侧壁、顶部、底部和基板之间。在反应室80中具有多个纵向、间隔排列的复数个加热板81和喷淋室83。这些加热板81和喷淋室83可通过连接件84固定在反应室80的顶部和底部。每个喷淋室83的两个侧壁上都具有多个喷淋口 831，反应气体可从这些喷淋口831流出。喷淋室83通过管路与外部的反应气体源相连。喷淋室83中具有冷却装置，例如水冷装置，用于控制喷淋头的温度。后门60可打开，可将喷淋室83和加热板81取出进行清洗，或清洗其他易污染部位，十分方便。本实用新型的LPCVD反应设备还包括载片架51，图3a和图北为载片架结构示意图。如图3a和图北所示，载片架51为中空框架结构，具有一中空空间M。载片架51两侧可分别纵向安装玻璃基板52。在一个实施例中，载片架51底部具有轮子53，方便推动。 中空空间M的作用是当载片架51从前门71进入预热室70、再通过阀门40进入反应室80 后，加热板81能够插入框架51的中空空间M，整个载片架51将加热板81包住遮盖，避免薄膜镀在加热板81表面。图北所示的载片架51的底部为封闭，能够完全遮盖加热板81。图4至图13为载片架从预热室进入反应室再由反应室退出预热室的过程状态示意图。如图所示，首先打开前门71，多个侧面安装有玻璃基板52的载片架51通过牵引装置沿箭头方向从进入预热室70。然后关闭前门71。经安装在侧面、顶部、底部以及安装在玻璃基板52之间的红外加热灯均勻加热玻璃基板52并伴随抽真空。沉积室80也抽成真空状态。然后，打开阀门40，装有玻璃基板52的载片架51通过牵引装置沿箭头方向从预热室 70进入反应室80。载片架51进入反应室80时，纵向、间隔排列的复数个加热板81能够插入到载片架51的中空空间M。载片架51完全进入反应室80后，加热板81完全进入中空空间54， 加热板81被载片架51包住遮盖。喷淋室83分别位于两个载片架51之间，每个载片架51 两侧均安装有玻璃基板52 (最外侧的载片架51只在面向喷淋室83的表面安装一片玻璃基板)。从而使喷淋室83恰好位于两片玻璃基板52之间，如图9和图10所示。然后，关闭阀门40，在进行沉积反应时，加热板81对两侧的玻璃基板进行加热。喷淋室83中的反应气体由于水冷装置的冷却作用在喷淋室83中不会反应。在达到沉积要求的温度后，经喷淋口 831进入到玻璃基板52 —侧的反应空间的反应气体开始在喷淋室83 两侧的玻璃基板52表面沉积膜层。由于加热板81被载片架51覆盖，因此加热板81表面不会沉积上薄膜而被污染。沉积反应结束后，打开阀门40，载片架51藉由牵引装置退回到预热室70中。随后，关闭阀门40。在预热室70中进行降温处理。然后打开前门70，从前门71移出载片架 51。这种双腔室的结构能够在很大程度上提高生产效率，降低维护成本。在上述过程中，沉积室80可始终保持真空状态，对于沉积工艺条件的稳定性和一致性有很大帮助。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种低压化学气相沉积反应设备，具有前门和后门，其特征在于包括预热室和反应室，所述预热室内具有加热装置，所述预热室和反应室之间具有阀门；所述反应室中包括复数个纵向、间隔排列的加热板和喷淋室，所述喷淋室侧壁具有喷淋孔；所述低压化学气相沉积反应设备还包括中空载片架，载片架两侧可分别安装基板；当所述载片架通过牵引装置由所述前门进入预热室，再通过所述阀门进入反应室后，所述载片架包住所述加热板，所述喷淋室侧壁上的喷淋孔流出的反应气体在喷淋室两侧的基板表面沉积膜层。
2.根据权利要求1所述的反应设备，其特征在于所述加热装置为红外线加热装置。
3.根据权利要求2所述的反应设备，其特征在于所述红外线加热装置所处的位置包括预热室的侧壁、顶部、底部和基板之间。
4.根据权利要求1所述的反应设备，其特征在于所述载片架底部具有轮子。
5.根据权利要求1所述的反应设备，其特征在于所述加热板和喷淋室借助连接件固定在反应室的顶部和底部。
6.根据权利要求1所述的反应设备，其特征在于所述基板包括玻璃基板。
7.根据权利要求2所述的反应设备，其特征在于所述喷淋室中具有水冷却装置。
专利摘要本实用新型公开了一种低压化学气相沉积反应设备，具有前门和后门，包括预热室和反应室，所述预热室内具有加热装置，所述预热室和反应室之间具有阀门；所述反应室中包括复数个纵向、间隔排列的加热板和喷淋室，所述喷淋室侧壁具有喷淋孔；所述低压化学气相沉积反应设备还包括中空载片架，载片架两侧可分别安装基板；当所述载片架通过牵引装置由所述前门进入预热室，再通过所述阀门进入反应室后，所述载片架包住所述加热板，所述喷淋室侧壁上的喷淋孔流出的反应气体在喷淋室两侧的基板表面沉积膜层。本实用新型的LPCVD反应设备能够进一步提高生产效率并降低生产和维护成本。
文档编号C23C16/44GK202022976SQ20102068585
公开日2011年11月2日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者王树林, 黄德 申请人:北京精诚铂阳光电设备有限公司, 福建钧石能源有限公司