自动平板式PECVD氧化铝与氮化硅叠层薄膜制备系统的制作方法

文档序号:13852914阅读:1698来源:国知局

本实用新型是关于薄膜制备装置领域,特别涉及自动平板式PECVD氧化铝与氮化硅叠层薄膜制备系统。



背景技术:

近年来,为了降低太阳能电池的成本,硅片的厚度不断降低,但是随着硅片厚度的减薄,少数载流子的扩散长度可能接近或大于硅片的厚度,部分少数载流子将会扩散到电池背面而产生复合,这将对电池效率产生重要影响。另外,为了提高电池片的转换效率,需要在电池片表面镀减反射膜,目前镀减反射膜主要采用PECVD方法,同时PECVD方法也能起到钝化的作用,降低电池片背面复合速率。

PECVD方法是制备减反膜方法中最为成熟,操作也较为简单,能够实现全自动化生产,目前的PECVD设备主要有两种,一种是管式PECVD设备,这种设备采用的工作方法是在单一腔室内连续实现镀减反膜的一系列过程,导致产能非常低;另一种是板式PECVD设备,这种设备能够实现连续生产,产能也很高,但是目前技术被国外垄断,进口的价格成本很高。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足,提供一种多腔室在真空条件下连续工作的全自动平板PECVD氧化铝与氮化硅叠层薄膜制备系统。为解决上述技术问题,本实用新型的解决方案是:

提供一种自动平板式PECVD氧化铝与氮化硅叠层薄膜制备系统,用于对电池片镀氧化铝和氮化硅叠层薄膜,所述自动平板式PECVD氧化铝与氮化硅叠层薄膜制备系统包括预热腔、氧化铝工艺腔、缓冲腔、氮化硅工艺腔、卸料腔;

所述预热腔采用铝制腔体,铝制腔体的内部安装有(12根)加热灯管,用于对电池片进行初步加热;

所述氧化铝工艺腔采用不锈钢腔体,不锈钢腔体内部安装有加热管A、工艺气体喷气口A、微波源A,所述加热管A用于对电池片进行充分加热,所述工艺气体喷气口A用于作为三甲基铝、一氧化二氮的喷气口,所述微波源A能通过激发等离子体为工艺气体在低温下反应生成氧化铝提供条件;

所述缓冲腔采用铝制中空腔体,设置在氧化铝工艺腔与氮化硅工艺腔之间,用于进行过渡;

所述氮化硅工艺腔采用不锈钢腔体,不锈钢腔体内部安装有加热管B、工艺气体喷气口B、微波源B,所述加热管B用于电池片进行充分加热,所述工艺气体喷气口B用于作为硅烷、氨气的喷气口,所述微波源B能通过激发等离子体为工艺气体在低温下反应生成氮化硅提供条件;

所述卸料腔为铝制中空腔体,用于对电池片进行冷却:通过对卸料腔抽真空并同时通入高纯氮气来实现;

预热腔、氧化铝工艺腔、缓冲腔、氮化硅工艺腔、卸料腔分别通过螺栓安装在各自的机架上,并依次利用螺栓相邻连接;预热腔的前端设有翻板阀,用于阻断大气与预热腔之间的气体流通;预热腔与氧化铝工艺腔之间设有翻板阀,用于阻断预热腔与氧化铝工艺腔之间的气体流通;缓冲腔的两端都安装有翻板阀,分别用于阻断缓冲腔与氧化铝工艺腔、氮化硅工艺腔之间的气体流通;氮化硅工艺腔与卸料腔之间设有翻板阀,用于阻断卸料腔与氮化硅工艺腔之间的气体流通;卸料腔的后端设有翻板阀,用于阻断卸料腔与大气之间的气体流通。

作为进一步的改进,还设有完善的安全互锁装置及报警功能。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型采用的这种多腔室组合在真空条件下连续工作的PECVD薄膜制备系统,能够在太阳能电池片表面镀氧化铝和氮化硅叠层薄膜;氧化铝薄膜能够对电池片起到钝化的作用,氮化硅薄膜能够起到减反的作用,不仅能大幅度的提高产能,并且叠层薄膜能够在一定程度上提高电池片的转换效率。

本实用新型的具体优势如下:1)可对电池片实现全自动镀氧化铝和氮化硅叠层薄膜,全程采用微机控制;2)产能60MW/年(3400片/小时),产能大幅度提高;3)薄膜均匀性片内≤±3%,片间≤±4%,批间≤3%;4)电池片效率≥21.4%;5)折射率范围:2.0~2.1批次的一致性:±5%;6)具有完善的安全互锁装置及报警功能;7)真空干式处理;8)成膜温度100℃~400℃连续可调;9)工艺气体流量可实现独立调节。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中的附图标记为:1翻板阀;2预热腔;3氧化铝工艺腔;4缓冲腔;5氮化硅工艺腔;6卸料腔。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述:

如图1所示的一种全自动平板PECVD氧化铝与氮化硅叠层薄膜制备系统包括预热腔2、氧化铝工艺腔3、缓冲腔4、氮化硅工艺腔5、卸料腔6,用于对电池片镀氧化铝和氮化硅叠层薄膜。

所述预热腔2为一种铝制腔体,内部安装有12根加热灯管,用于对电池片进行初步加热。

所述氧化铝工艺腔3为一种不锈钢腔体,内部安装有加热管A、工艺气体喷气口A、微波源A,所述加热管A用于电池片的充分加热,所述工艺气体喷气口A用于提供三甲基铝、一氧化二氮、氨气,所述微波源A可以通过激发等离子体为工艺气体在低温下反应生成氧化铝提供条件。

所述缓冲腔4为铝制中空腔体,用于氧化铝工艺腔3与氮化硅工艺腔5之间,起到过渡的作用。

所述氮化硅工艺为一种不锈钢腔体,内部安装有加热管B、工艺气体喷气口B、微波源B,所述加热管B用于电池片的充分加热,所述工艺气体喷气口B用于提供硅烷、氨气,所述微波源B可以通过激发等离子体为工艺气体在低温下反应生成氮化硅提供条件。

所述卸料腔6为铝制中空腔体,腔体侧壁设有高纯氮气进气口,腔体抽真空的同时通入高纯氮气对电池片进行初步冷却。

预热腔2、氧化铝工艺腔3、缓冲腔4、氮化硅工艺腔5、卸料腔6分别通过螺栓安装在各自的机架上,且依次利用螺栓相邻连接。

工作时:首先光伏晶硅片穿过与预热腔2前端翻板阀1进入预热腔2内部,关闭预热腔前端翻板阀1对预热腔2抽真空并进行预热,当光伏晶硅片的温度达到250后,预热腔2和氧化铝工艺腔3的真空度相同时,预热腔2与氧化铝工艺腔3之间的翻板阀1打开,光伏晶硅片进入氧化铝工艺腔3内部进行氧化铝镀膜;当氧化铝镀膜完成后,氧化铝工艺腔3与缓冲腔4的真空度相同时,氧化铝工艺腔3与缓冲腔4之间的翻板阀1打开,光伏晶硅片进入缓冲腔4内部,通过缓冲腔4两端的翻板阀1阻断氧化铝工艺腔3与氮化硅工艺腔5之间的气体流通,当缓冲腔4和氮化进料腔5的真空度相同时,缓冲腔4与氮化硅进料腔5之间的翻板阀1打开,光伏晶硅片进入氮化硅工艺腔5内部进行氮化硅镀膜;当氮化硅镀膜完成后,氮化硅工艺腔5与卸料腔6真空度相同时,氮化硅工艺腔5与卸料腔6之间的翻板阀1打开,光伏晶硅片进入卸料腔6,最后通过充入氮气使卸料腔6达到大气压力,打开卸料腔6后端的翻板阀1,光伏晶硅片进入大气,完成光伏晶硅片叠层薄膜的制备。

最后,需要注意的是,以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然,本实用新型不限于以上实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本实用新型的保护范围。

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