一种板式PECVD机台的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种板式PECVD机台。

背景技术：

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。太阳能发电装置的核心是电池片，目前绝大多数都采用硅片制成。

为了提升光伏电池的市场竞争力，急需降低电池片的发电成本，而裸硅片的成本已经占整个电池片加工成本的50％以上，因此，降低裸硅片的成本已经势在必行，而减少硅片厚度则是有效降低硅片成本的有效方法之一。但随着硅片厚度的降低，将会有更多的长波段太阳光穿透过硅片，不能被硅片吸收利用，对效率有所损失；因此，在电池片生产过程中，需要在电池片的半成品电池即硅片的表面镀上一层减反射膜。

目前，采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)，使气体在硅片表面发生化学反应并形成覆盖层，即减反射膜。此减反射膜的主要作用是：降低反射率、良好的体钝化和表面钝化，以及利用氮化硅薄膜的强致密性和耐多数酸碱性，在硅片表面形成保护层。

现有技术中，用于PECVD方法中的板式PECVD机台，如图1所示，包括传输滚轮3’，沿着传输滚轮3’的上传输方向依次排放的进料腔4’、预热腔5’、第一工艺腔6’、冷却腔9’、出料腔10’，待加工的硅片1’放置于石墨框2’上，石墨框2’放置在传输滚轮3’上，通过传输滚轮3’带动待加工的硅片1’依次经过进料腔4’、预热腔5’、第一工艺腔6’、冷却腔9’、出料腔10’后，形成电池片，其结构如图2所示，包括硅片1’，硅片1’的正面有绒面11’，绒面11’以上有正面氮化硅层12’，硅片1’的背面有铝背场13’，由此可见，通过该机台生产的电池片，只在硅片的正面形成正面氮化硅层13’，仅仅实现正面光的反射，而背面光的反射无法通过该机台实现，这就需要额外的设备单独加工实现，使得加工设备需要的数量较多，加工过程繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种板式PECVD机台，能够实现正面氮化硅和背面氮化硅的加工，制备得到的电池片能够双面反射光，从而有效提升背光吸收率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种板式PECVD机台，包括放置有石墨框的传输滚轮，沿着所述传输滚轮的上传输方向依次排放的进料腔、预热腔、用于在硅片的正面绒面的正面形成正面氮化硅层的第一工艺腔、冷却腔以及出料腔，

所述第一工艺腔与所述冷却腔之间还设置有用于在硅片的背面形成背面氮化硅层的第二工艺腔，所述第二工艺腔与所述冷却腔之间还设置有用于在硅片的背面氮化硅层的背面形成背面二氧化硅层的第三工艺腔；

待加工的硅片放置在所述石墨框上，并沿着所述传输滚轮的上传输方向依次经过所述进料腔、所述预热腔、所述第一工艺腔、所述第二工艺腔、所述第三工艺腔、所述冷却腔及所述出料腔。

作为一种优选方式，所述第二工艺腔中通入有氨气和硅烷气体，且所第二工艺腔中配有第一微波激发装置。

优选的，经所述第二工艺腔沉积的所述背面氮化硅层的厚度为50～100nm，折射率为2.30～2.60。

进一步优选的，所述背面氮化硅层的厚度为80nm，折射率为2.50。

作为一种优选方式，所述第三工艺腔中通入有硅烷和笑气，且所第三工艺腔中配有第二微波激发装置。

优选的，所述第三工艺腔沉积的所述背面二氧化硅层的厚度为20～50nm，折射率为1.45～1.70。

进一步优选的，所述背面二氧化硅层的厚度为30nm，折射率为1.65。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的板式PECVD机台，通过第一工艺腔实现正面氮化硅层的沉积，通过第二工艺腔实现背面氮化硅层的沉积，通过第三工艺腔实现背面二氧化硅层的沉积，因而在该机台的一次加工过程中，可以先后实现正面氮化硅层、背面氮化硅层和背面二氧化硅层，利用正面氮化硅层实现正面光的反射，利用背面氮化硅层实现背面光的反射，且背面氮化硅层可以实现正面氮化硅层的应力中和，更有利于保护电池片；而背面二氧化硅层可以匹配背面氮化硅层，用以形成全反射，进一步提高电池片背面光的反射率；因此，该机台布局合理，使得制备过程更顺畅，避免加工中途更换其他机台造成的上、下料操作，保证加工质量；其集成第一工艺腔、第二工艺腔和第三工艺腔，制备得到的电池片能够双面反射光，从而有效提升背光吸收率。

附图说明

图1是现有技术中的板式PECVD机台的结构示意图；

图2是图1中的板式PECVD机台加工出的电池片结构示意图；

图3是本实用新型的板式PECVD机台的结构示意图；

图4是图3中的板式PECVD机台加工出的电池片结构示意图。

图中：

1、硅片；2、石墨框；3、上传输滚轮；4、进料腔；5、预热腔；6、第一工艺腔；7、第二工艺腔；8、第三工艺腔；9、冷却腔；10、出料腔；

11、绒面；12、正面氮化硅层；13、铝背场；14、背面氮化硅层；15、背面二氧化硅层；

1’、硅片；2’、石墨框；3’、上传输滚轮；4’、进料腔；5’、预热腔；6’、第一工艺腔；9’、冷却腔；10’、出料腔；

11’、绒面；12’、正面氮化硅层；13’、铝背场。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图3所示，一种板式PECVD机台，包括放置有石墨框2的传输滚轮3，沿着所述传输滚轮3的上传输方向依次排放的进料腔4、预热腔5、用于在硅片1的正面绒面11的正面形成正面氮化硅层12的第一工艺腔6、冷却腔9以及出料腔10；所述第一工艺腔6与所述冷却腔9之间还设置有用于在硅片1的背面形成背面氮化硅层14的第二工艺腔7，所述第二工艺腔7与所述冷却腔9之间还设置有用于在硅片1的背面氮化硅层14的背面形成背面二氧化硅层15的第三工艺腔8。

待加工的硅片1放置在所述石墨框2上，并沿着所述传输滚轮3的上传输方向依次经过所述进料腔4、所述预热腔5、所述第一工艺腔6、所述第二工艺腔7、所述第三工艺腔8、所述冷却腔9及所述出料腔10。

该板式PECVD机台，通过第一工艺腔6实现正面氮化硅层12的沉积，通过第二工艺腔7实现背面氮化硅层14的沉积，通过第三工艺腔8实现背面二氧化硅层15的沉积，因而在该机台的一次加工过程中，可以先后实现正面氮化硅层12、背面氮化硅层14和背面二氧化硅层15，利用正面氮化硅层12实现正面光的反射，利用背面氮化硅层14实现背面光的反射，且背面氮化硅层14可以实现正面氮化硅层12的应力中和，更有利于保护电池片；而背面二氧化硅层15可以匹配背面氮化硅层14，用以形成全反射，进一步提高电池片背面光的反射率。

因此，该机台布局合理，使得制备过程更顺畅，避免加工中途更换其他机台造成的上、下料操作，保证加工质量；其集成第一工艺腔、第二工艺腔和第三工艺腔，制备得到的电池片能够双面反射光，从而有效提升背光吸收率。

作为一种优选方式，所述第二工艺腔7中通入有氨气和硅烷气体，且所第二工艺腔7中配有第一微波激发装置。利用第一微波激发装置激发出等离子体，配合氨气和硅烷气体，以在硅片1的背面沉积背面氮化硅层14。优选的，经所述第二工艺腔7沉积的所述背面氮化硅层14的厚度为50～100nm，折射率为2.30～2.60。例如，所述背面氮化硅层14的厚度为50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm、100nm，折射率为2.30、2.35、2.40、2.45、2.50、2.55、2.60，进一步优选的，在本实施例中，所述背面氮化硅层14的厚度为80nm，折射率为2.50。

作为一种优选方式，所述第三工艺腔8中通入有硅烷和笑气，且所第三工艺腔8中配有第二微波激发装置。利用第二微波激发装置激发出等离子体，配合硅烷和笑气，以在背面氮化硅层14的背面沉积背面二氧化硅层15。优选的，所述第三工艺腔8沉积的所述背面二氧化硅层15的厚度为20～50nm，折射率为1.45～1.70。例如，所述背面二氧化硅层15的厚度为20nm、22nm、25nm、28nm、30nm、33nm、35nm、37nm、40nm、42nm、45nm、48nm、80nm，折射率为1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70，进一步优选的，在本实施例中，所述背面二氧化硅层15的厚度为30nm，折射率为1.65。

如图4所示，通过该机台加工得到的电池片构，包括硅片1，硅片1的正面有绒面11，绒面11之上有正面氮化硅层12，硅片1的背面依次有背面氮化硅层14、背面二氧化硅层15和铝背场13。该电池片能够实现全反射，有效提高光吸收率。

综上所述，随着硅片厚度的降低，会有更多的长波段太阳光穿透过硅片，不能被硅片吸收利用，而在本实施例中，在硅片的背面设置了背面氮化硅层、背面二氧化硅层，来增加背面光的反射，增加了光在硅片体内的光程，这将有利于电池片效率的提升。

本实用新型的机台，操作和控制简单，在同一机台上实现了正面和背面的薄膜沉积。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。