一种用于石墨舟卡点的保护装置的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池制造领域，尤其涉及一种用于石墨舟卡点的保护装置。

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。

等离子体增强化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）是减少太阳光在硅片表面的反射、降低反射率的常用技术，通过PECVD技术在太阳能电池片的表面沉积一层氮化硅膜，减少太阳光在硅片表面的反射，降低反射率。PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而这种CVD称为等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。

现有技术中，PECVD工艺需要使用到石墨舟，石墨舟就是石墨模具，石墨模具是选用人造石墨经机械加工而成的，具本身是一种载体。石墨舟作为太阳能电池片镀减反射膜时的一种载体，将未镀膜的硅片放在石墨舟片的卡点上，每个舟片上可放固定数量的硅片，然后，将石墨舟放置在PECVD真空镀膜设备内，采用PECVD技术进行放电镀膜，形成减反射膜氮化硅。对于新的石墨舟而言，为了保证成膜的均匀性和稳定性，在第一次使用前要进行饱和处理。石墨舟的饱和处理技术就是石墨舟内壁表面覆盖氮化硅膜，使内壁各处呈氮化硅状态，这样会使石墨舟内壁表面状态一致，使各处的氮化硅沉积速率趋于一致，从而使氮化硅膜均匀的沉积在硅片表面。

现有技术中，为了保证进行正常工艺时硅片与石墨舟能够导通以保持相同的电位变化，在石墨舟进行饱和处理时需要对卡点处进行保护。目前，常用的保护方法是用陶瓷环将相对的卡点套住，使饱和时的SiNx不会沉积到卡点上。而为了把陶瓷环套到卡点上，现有技术中需要将石墨舟完全拆开，依次安装每一层的陶瓷环和石墨片。显然，这种方法需要耗费大量的人力和时间，严重影响了石墨舟的利用率；此外，同时反复拆装石墨舟过程还会影响石墨片的寿命。

现有陶瓷环和石墨舟是硬性接触，陶瓷环的长度和石墨片的距离不完全一样时，或者陶瓷环的形状有一定不规则等，陶瓷环都不能完好地保护卡点，卡点上会沉积上一定量的氮化硅，影响石墨舟的使用周期。

因此，开发一种用于石墨舟卡点的保护装置，在石墨舟进行饱和处理时能够较好地保护石墨舟的卡点，并避免石墨舟的拆装，显然具有积极的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于石墨舟卡点的保护装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于石墨舟卡点的保护装置，包括设于两端的陶瓷套、以及连接两端陶瓷套的弹性件；

当所述弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度大于等于石墨舟相邻石墨片的距离；当所述弹性件处于压缩状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度小于等于石墨舟相邻石墨片上的石墨舟卡点之间的间距；

所述两端的陶瓷套上均设有与石墨舟卡点配合的凹形槽，当陶瓷套套设于石墨舟卡点上时，使该石墨舟卡点密封于凹形槽内。

上文中，当所述弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度大于等于石墨舟相邻石墨片的距离；这里的陶瓷套之间的长度是指：当弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的2个陶瓷套外端面之间的间距，或者说，是指整个保护装置的长度。

当所述弹性件处于压缩状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度小于石墨舟相邻石墨片上的石墨舟卡点之间的间距；这里的陶瓷套之间的长度是指：当弹性件处于压缩状态时，保护装置两端的2个陶瓷套外端面之间的间距，或者说，是指整个保护装置在此状态下的长度。

上文中，所述两端的陶瓷套的顶面上的凹槽是用来套住石墨舟卡点的，以便在饱和工艺中保护石墨舟卡点。优选的，凹槽和石墨舟卡点的尺寸是配合的。当然，凹槽也可以设计得大一些，只要能将石墨舟卡点密封于凹形槽内以避免在饱和时不被氮化硅沉积即可。

此外，弹性件的弹性限度应大于陶瓷套安装在卡点上时两端部的最小距离。

上述技术方案中，所述弹性件为耐高温弹性件。要求该弹性件可以在500℃以下的温度能保持弹性，以确保可以重复使用。优选的，所述弹性件为耐高温弹簧。

上述技术方案中，所述两端的陶瓷套上设有夹持结构；

还设有与上述陶瓷套的夹持结构配合的夹具。

优选的，所述两端的陶瓷套的上均设有横向贯通陶瓷套的凹槽，构成所述夹持结构。

或者，所述两端的陶瓷套的上均设有横向部分贯穿陶瓷套的凹槽，构成所述夹持结构。

或者，所述两端的陶瓷套的外侧面上均设有凹槽，构成所述夹持结构。

上述3种技术方案都是优选方案，当然，所述夹持结构也可以采用其他常见方式，例如，在陶瓷套的外侧面上设置凸块亦可。

上述技术方案中，所述凹槽与凹形槽相互隔离设置。

优选的，所述两端的陶瓷套为对称设计结构。当然，两端的陶瓷套亦可大小不同。

上述技术方案中，所述陶瓷套的长度为3~4 mm。

上述技术方案中，当所述弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度为11~15 mm。

本实用新型的工作过程如下：在进行饱和工序之前，先用夹具夹在陶瓷套的夹持结构（凹槽）上，使弹性件（弹簧）夹紧，两端的陶瓷套的距离缩短；然后将该保护装置放置于石墨舟相对的两个卡点中间后松开夹具，弹簧弹开后使两端的陶瓷套顶面上的凹槽刚好盖住相对的两个卡点上；依照上述方法将全部卡点用陶瓷套盖住后即可开始石墨舟饱和工艺；

饱和工艺完成之后，再用夹具夹在陶瓷套的凹槽上压缩弹簧，即可取下该保护装置，露出卡点。

与之相应的另一种技术方案，一种用于石墨舟卡点的保护装置，包括第一陶瓷套和第二陶瓷套，

各个陶瓷套的一端均设有与石墨舟卡点配合的凹形槽，当陶瓷套套设于石墨舟卡点上时，使该石墨舟卡点密封于凹形槽内，陶瓷套的另一端均设有一双层台阶结构，且该双层台阶的高度差大于等于石墨舟卡点的高度；

当第一陶瓷套的高位台阶与第二陶瓷套的高位台阶相抵时，保护装置的2个陶瓷套之间的长度等于石墨舟相邻石墨片的距离。

上文中，所述双层台阶结构即在陶瓷套上设置高低面，其目的是为了便于安装。例如，高的面为A面，A面可为平面，距离开口端（即陶瓷套的另一端）为5.5mm，也可以是弧形斜面，距离开口端的距离从4~5mm增加到相邻石墨片的距离的一半，即5.5mm。低的面为B面，B面为平面，距离开口端为2~4mm。两个相同的陶瓷套，封闭端的较高的位置紧密接触后，两端的开口端距离是相邻石墨片的距离。A面的面积不大于B面的面积。A面的形状不限，可以为多边形，弧形，也可以为其他常规形状。

上述陶瓷套上的A面和B面都是封闭的，可以保护卡点在饱和时不被氮化硅沉积。陶瓷套可以为多边形，或具有防滑纹的圆形，便于工具夹取和旋转。

优选的，所述第一陶瓷套和第二陶瓷套对称设置。

优选的，所述陶瓷套的双层台阶结构中，高位台阶呈楔形结构。即高位台阶的顶面是倾斜的，而不是水平面，这样可以使得2个陶瓷套在长度方向具有一定的微调能力，使其能更好的贴合石墨片，使石墨舟卡点密封于凹形槽内。

或者，所述陶瓷套的双层台阶结构中，高位台阶的顶面为螺旋斜面。这种结构在安装时，可以边螺旋边上升，亦具有一定的微调能力。

本实用新型的工作过程如下：安装时，先取一个陶瓷套盖住一个石墨舟卡点；随后取另一个陶瓷套使其A面与已经安装的陶瓷套的B面相对，便于安装在相对的石墨舟卡点上，再将后安装的陶瓷套旋转，使两个陶瓷套的A面接触贴合在一起，此时，由于A面相互接触时刚好和相邻的石墨片距离相等，可以自行固定。同样的，当需要拆除时，反向进行上述过程即可。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1．本实用新型设计了一种专门用于石墨舟卡点的保护装置，在进行饱和工艺前后，都不需要对石墨舟进行拆卸或安装，而可以直接将保护装置装入石墨舟内或从石墨舟内拆除，从而大大节省了安装时间，节约了人力物力，同时还可以避免了因反复拆装石墨舟而影响石墨片寿命的问题，取得了显著的效果；

2. 本实用新型的中间为弹性件，如弹簧，因而可以保证陶瓷套和石墨片之间为软性接触，石墨片之间的距离误差以及陶瓷套的长度差异对最终的卡点保护不会产生影响，从而大大方便了实际作业；

3．本实用新型作为一个整体，不需要拆卸，可重复使用，因而效率较高，适于推广应用；

4．本实用新型可以将陶瓷套双层台阶结构中的高位台阶的顶面（即A面）设计为螺旋斜面，这样可以与石墨片更好的贴合，对卡点起到更好的密封保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中保护装置在石墨舟内伸展和压缩时的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二中保护装置在石墨舟内伸展和压缩时的结构示意图。

图3为本实用新型实施例三中保护装置在石墨舟内伸展和压缩时的结构示意图。

图4为本实用新型实施例四中陶瓷套的立体图。

图5为本实用新型实施例四中保护装置的安装过程示意图。

其中：1、陶瓷套；2、弹性件；3、石墨舟卡点；4、夹具；5、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：

参见图1所示，一种用于石墨舟卡点的保护装置，包括设于两端的陶瓷套1、以及连接两端陶瓷套的弹性件2；

当所述弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度大于等于石墨舟相邻石墨片的距离；

所述两端的陶瓷套的顶面上均设有与石墨舟卡点3配合的凹槽。（此处的凹槽未画出）

所述弹性件为耐高温弹簧。

所述两端的陶瓷套上设有夹持结构；还设有与上述陶瓷套的夹持结构配合的夹具4。所述两端的陶瓷套的上均设有横向贯通陶瓷套的凹槽5，构成所述夹持结构。

所述两端的陶瓷套为对称设计结构。所述陶瓷套的长度为3.5 mm。当所述弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度为13 mm。

本实用新型的工作过程如下：在进行饱和工序之前，先用夹具夹在陶瓷套的夹持结构（凹槽）上，使弹性件（弹簧）夹紧，两端的陶瓷套的距离缩短；然后将该保护装置放置于石墨舟相对的两个卡点中间后松开夹具，弹簧弹开后使两端的陶瓷套顶面上的凹槽刚好盖住相对的两个卡点上；依照上述方法将全部卡点用陶瓷套盖住后即可开始石墨舟饱和工艺；

饱和工艺完成之后，再用夹具夹在陶瓷套的凹槽上压缩弹簧，即可取下该保护装置，露出卡点。

实施例二：

参见图2所示，一种用于石墨舟卡点的保护装置，包括设于两端的陶瓷套、以及连接两端陶瓷套的弹性件；

当所述弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度大于等于石墨舟相邻石墨片的距离；

所述两端的陶瓷套的顶面上均设有与石墨舟卡点配合的凹槽。（此处的凹槽未画出）

所述弹性件为耐高温弹簧。

所述两端的陶瓷套上设有夹持结构；还设有与上述陶瓷套的夹持结构配合的夹具。所述两端的陶瓷套的外侧面上均设有凹槽5，构成所述夹持结构。

实施例三：

参见图3所示，一种用于石墨舟卡点的保护装置，包括设于两端的陶瓷套、以及连接两端陶瓷套的弹性件；

当所述弹性件处于自然伸展状态时，保护装置两端的陶瓷套之间的长度大于等于石墨舟相邻石墨片的距离；

所述两端的陶瓷套的顶面上均设有与石墨舟卡点配合的凹槽。（此处的凹槽未画出）

所述弹性件为耐高温弹簧。

所述两端的陶瓷套上设有夹持结构；还设有与上述陶瓷套的夹持结构配合的夹具。所述两端的陶瓷套的上均设有横向部分贯穿陶瓷套的凹槽5，构成所述夹持结构。

实施例四：

参见图4~5所示，一种用于石墨舟卡点的保护装置，包括对称设置的第一陶瓷套和第二陶瓷套，

各个陶瓷套的一端均设有与石墨舟卡点配合的凹形槽，当陶瓷套套设于石墨舟卡点上时，使该石墨舟卡点密封于凹形槽内，陶瓷套的另一端均设有一双层台阶结构，且该台阶的高度大于等于石墨舟卡点的高度；

当第一陶瓷套的高位台阶组装于第二陶瓷套的低位台阶时，保护装置的2个陶瓷套之间的长度小于石墨舟相邻石墨片上的石墨舟卡点之间的间距；当第一陶瓷套的高位台阶与第二陶瓷套的高位台阶相抵时，保护装置的2个陶瓷套之间的长度等于石墨舟相邻石墨片的距离。

图4所示为陶瓷套的立体图。此陶瓷套为六边形。陶瓷套一端为开口端，用于盖住卡点。另一端为双层台阶结构，分为两个面，分别为A面和B面。B面是较低的面，为平面，距离开口端为3mm。A面是较高的面，距离开口端为5.5mm。A面也可以是螺旋的斜面，斜面距离开口端的距离从3mm变化到5.5mm。

为了使A面和B面安装时易于错开，A面的面积小于B面。

安装过程如图5从左到右所示，先安装一个第二陶瓷套，盖住一个卡点；再将另一个同样的第一陶瓷套的开口端与第二陶瓷套相反，并使第一陶瓷套的B面与第二陶瓷套的A面相对，第二陶瓷套的A面与第一陶瓷套的B面相对，此时可将第一陶瓷套的开口端套在另一个卡点上；再旋转两个陶瓷套，使两个陶瓷套的A面贴紧，此时相对的一对卡点即被两个陶瓷套保护住；将全部卡点如上方法用陶瓷套盖住后即可开始石墨舟饱和。饱和后将每一对陶瓷套旋转即可拆第二陶瓷套。