一种太阳能电池石墨舟的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能电池石墨舟，包括两个以上的舟叶，舟叶间距为渐变式结构，舟叶间距由石墨舟最外侧舟叶向石墨舟最中心舟叶依次减小：舟叶间距从石墨舟最外侧舟叶的一侧到石墨舟最中心舟叶分别用D1、D2、D3...Dn表示，舟叶间距从石墨舟最外侧舟叶的另一侧到石墨舟最中心舟叶分别用D1’、D2’、D3’...Dn’表示，其中，Dn与Dn’相邻；其中，D1=D1’＞D2=D2’＞D3=D3’...＞DN=DN’；且D1-D2=D2-D3=...=Dn-1–Dn=N。本实用新型很好地改善了石墨舟的镀膜均匀性，并解决了现有石墨舟镀膜存在的外侧舟叶膜厚偏厚、内侧舟叶膜厚偏薄的问题。
【专利说明】一种太阳能电池石墨舟 【技术领域】
[〇〇〇1] 本实用新型涉及建材领域，具体说是一种太阳能电池石墨舟。 【背景技术】
[0002] 目前，光伏市场对晶硅电池外观要求越来越高，由于色差问题导致许多高效电池 片不能满足市场外观要求，色差问题主要是指每片电池片存在颜色差异，主要由硅片薄膜 厚度不同导致。现阶段管式PECVD和板式PECVD均存在镀膜色差问题，管式PECVD尤为严 重，已成为影响产品良率的重要因素之一。管式镀膜色差主要和进气和加热方式有关。目前 气体进气口分布在靠近炉口的不锈钢圈上，因此相对于石墨舟中间，靠近石墨舟外侧区域 气体流量较大；炉管采取外部加热控温，石墨舟外侧靠近反应腔壁，因此相对于石墨舟中间 位置，石墨舟外侧温度更高。以上原因导致现阶段镀膜存在的主要问题是：同一石墨舟内， 最外侧舟叶镀膜膜厚偏厚，最内侧舟叶膜厚偏薄，严重时膜厚差异达到5%以上。 实用新型内容
[0003] 实用新型目的：从改变石墨舟结构入手提出解决方案，并提供一种太阳能电池石 墨舟，很好地改善了石墨舟的镀膜均匀性，并解决了现有石墨舟镀膜存在的外侧舟叶膜厚 偏厚、内侧舟叶膜厚偏薄的问题。
[0004] 技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
[0005] -种太阳能电池石墨舟，包括两个以上的舟叶，舟叶间距为渐变式结构，舟叶间距 由石墨舟最外侧舟叶向石墨舟最中心舟叶依次减小：舟叶间距从石墨舟最外侧舟叶的一侧 到石墨舟最中心舟叶分别用Di、D2、D3. . . Dn表不，舟叶间距从石墨舟最外侧舟叶的另一侧到 石墨舟最中心舟叶分别用Dr、D 2，、D3，. . .Dn，表示，其中，0"与011，相邻；其中，DfDr > D2=D2， > D3=D3, · · · > Dn=Dn，；且 Di -D2 =D2 -D3 = · · · - Dn=N。
[0006] 上述技术方案有效减少了色差的产生。
[0007] 优选，10mm > N > 0mm。
[0008] N为相邻石墨舟舟叶间距之差，N过大则等离子体放电不均匀且影响产能。
[0009] 优选，所述石墨舟叶相互平行并且以中心舟叶为对称轴对称分布。
[0010] 石墨舟其他结构、功能与常规石墨舟相同。
[0011] 上述太阳能电池石墨舟的镀膜方法，包括顺序相接的如下步骤：进舟、预清洗、吹 扫、测漏、第一预沉积、第一层膜沉积、吹扫、第二预沉积、第二层膜沉积、吹扫、出舟。
[0012] 采用上述方法可进一步保证镀膜的均匀性。
[0013] 优选，第一层膜为氧化硅膜，膜厚dl，折射率nl，第二层膜为氮氧化硅膜，膜厚 d2,折射率n2,且满足dl*nl+d2*n2在150-170之间。
[0014] 上述方法核心步骤为预清洗、第一预沉积、第一层膜沉积、第二预沉积、第二层膜 沉积。
[0015] 优选，预清洗工艺条件为：温度300-500°C，氮气流量0-10L/min，氨气流量 2-1017/111；!_11，压力1-21'〇1'1'，射频功率3-71^，射频开关时间比1'〇11:1'〇€€=41118:481118，持续时间 100_300s 〇
[0016] 优选，第一预沉积工艺条件为：温度300-500°C，笑气流量2-8L/min，硅烷流量 0.5-3L/min，压力 l-2Torr,持续时间 10-50s。
[0017] 优选，第一层膜沉积工艺条件为：温度300-50(TC，笑气流量2-8L/min，硅烷流量 0· 5_3L/min，压力l_2Torr,射频功率3_7kW，射频开关时间比Ton:Toff=4ms:48 ms,持续时 间 100-300s。
[0018] 优选，第二预沉积工艺条件为：温度300-50(TC，氨气流量2-10L/min，笑气流量 2-8L/min，硅烷流量 0.5-3L/min，压力 l-2Torr,持续时间 10-50s。
[0019] 优选，第二层膜沉积工艺条件为：温度300-500°C，氨气流量2-10L/min，笑气 流量2-8L/min，硅烷流量0. 5-3L/min，压力l-2Torr，射频功率3-7kW，射频开关时间比 Ton:Toff=4ms:48 ms，持续时间 400_800s。
[0020] 本实用新型未提及的技术均为现有技术。
[0021] 有益效果：本实用新型太阳能电池石墨舟，通过改变石墨舟结构设计，有效改善了 晶硅电池镀膜均匀性，膜厚均匀性由4. 7%降低至2. 3%，有效减少了色差片的产生。
【专利附图】
【附图说明】 [0022]
[0023] 图1为常规石墨舟舟叶间距示意图；
[0024] 图2为本实用新型石墨舟舟叶间距示意图；
[0025] 图中，1为最外侧舟叶，2为最中心舟叶，3为石墨舟其他部分，4为舟叶间距均相 等；5为舟叶间距依次减小。 【具体实施方式】
[〇〇26] 为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但 本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0027] 实施例1
[0028] 常规 19 片石墨舟舟叶间距为 11mm，此时 n=9, D1=D1'=D2=D2'=D3=D3' ...=D9=D9' =11mm，加在各舟叶间距间的电压U在300V左右，则各舟叶间距间电场强度E均约为 27. 3kV/m，激发等离子体能力相同。示意图如附图1，记为石墨舟A。
[0029] 本实用新型实施例采用19片石墨舟设计，此时n=9,舟叶间距由石墨舟外侧至中 心依次为：D1=D1，=11. 4mm, D2=D2, =11. 3mm, D3=D3, =11. 2mm, D4=D4, =11. 1mm, D5=D5, =11mm ，D6=D6, =10. 9mm, D7=D7, =10. 8mm, D8=D8, =10. 7mm, D9=D9, =10. 6mm,此时 N=0. 1mm。加在各 舟叶间距间电压U在300V不变，则与舟叶间距对应的电场强度分别为：Ε1=ΕΓ =26. 3kV/ m, E2=E2, =26. 5kV/m, E3=E3, =26. 8kV/m, E4=E4, =27. OkV/m, E5=E5, =27. 3kV/m, E6=E6'=27.5kV/m, E7=E7'=27.8kV/m, E8=E8'=28.0kV/m, E9=E9'=28.3kV/m,产生等离子 体的能力由外侧至中心依次增强。示意图如附图2,记为石墨舟B。
[0030] 对于常规石墨舟，各舟叶间距相同，在射频放电时加在舟叶间的电场强度相同，激 发等离子体的能力一样；又由于石墨舟外侧气体流量大温度高，沉积能力强，故靠近石墨舟 外侧舟叶相对于靠近中心舟叶沉积的薄膜较厚。本实用新型中石墨舟外侧舟叶间距大，中 心舟叶间距小，由于电势差不变，则加在石墨舟外侧舟叶间的电场强度小，激发等离子体的 能力弱，加在中心舟叶间的电场强度大，激发等离子体的能力强，以此来克服石墨舟外侧气 体流量大温度高沉积能力强带来的不均匀问题。另外，由于舟叶间距改变不大，在0-10_ 之间，对工艺气体分布基本没有影响。
[0031] 实施例二
[0032] 采用相同镀膜工艺分别对以实施例一中石墨舟A和石墨舟B为承载舟进行镀膜， 所使用的单晶硅片来自同一硅锭，并经过相同常规工序处理：一次清洗、扩散和二次清洗， 薄膜制备经过以下步骤：进舟、清洗、吹扫、测漏、预沉积、沉积薄膜、吹扫、出舟。所述预清 洗步骤工艺条件为：温度450°C，氮气流量2L/min，氨气流量6L/min，压力1.6Torr，射频 功率4. 8kW，射频开关时间比Ton:Toff=4ms:48 ms,持续时间200s ;所述第一预沉积工艺 条件为：温度450°C，笑气流量6L/min，硅烷流量0. 8L/min，压力1.6Torr，持续时间20s ; 所述第一层薄膜沉积工艺条件为：温度450°C，笑气流量6L/min，硅烷流量0.8L/min，压力 1. 6Torr,射频功率4. 8kW，射频开关时间比Ton:Toff=4ms:48 ms,持续时间200s，得到膜厚 为20nm、折射率为1. 5的氧化硅膜；所述第二预沉积工艺条件为：温度450°C，氨气流量4L/ min,笑气流量4L/min，娃烧流量0. 8L/min，压力1.6Torr,持续时间20s;所述第二层薄膜 沉积工艺条件为：温度450°C，氨气流量4L/min，笑气流量4L/min，硅烷流量0.8L/min，压 力1. 6Torr,射频功率4. 8kW，射频开关时间比Ton:Toff=4ms:48 ms,持续时间580s，得到膜 厚为70nm、折射率为1. 8的氮氧化硅膜。
[0033] 表一和表二分别是以石墨舟A和石墨舟B为承载舟进行镀膜的结果，以石墨舟B 为承载舟的膜厚和折射率均匀性均有较大提升。
[0034] 表一
[0035]
【权利要求】
1. 一种太阳能电池石墨舟，包括两个以上的舟叶，其特征在于：舟叶间距为渐变式结 构，舟叶间距由石墨舟最外侧舟叶（1)向石墨舟最中心舟叶（2)依次减小：舟叶间距从石墨 舟最外侧舟叶（1)的一侧到石墨舟最中心舟叶（2)分别用Dp D2、D3. . .Dn表示，舟叶间距从 石墨舟最外侧舟叶（1)的另一侧到石墨舟最中心舟叶（2)分别用Di，、D 2，、D3,. . . Dn，表不，其 中，Dn 与 Dn,相邻；其中，DfDr > D2=D2, > D3=D3, · · · > DN=Dr ;且 Di -D2 =D2 -D3 = · · · =Dn_i -Dn=N。
2. 如权利要求1所述的太阳能电池石墨舟，其特征在于：10mm > N > Omm。
3. 如权利要求1所述的太阳能电池石墨舟，其特征在于：所述石墨舟叶相互平行并且 以中心舟叶为对称轴对称分布。
【文档编号】H01L21/673GK203871352SQ201420257816
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】张辉, 杨红冬, 刘仁中, 张斌, 邢国强 申请人:奥特斯维能源（太仓）有限公司