一种PERC电池片的石墨框单元及石墨框的制作方法

本实用新型涉及光伏电池片制造技术领域，具体是一种PERC电池片的石墨框单元及石墨框。

背景技术：

晶体硅太阳能电池成本组成中，硅成本占60-70％，随着市场行情的变化，由于电池辅料利润空间缩窄，非硅成本降本成效甚微，降低硅片使用量将成为有效的降本措施。随着硅片厚度的降低，电池片的翘曲及隐裂风险增加。为了提高电池片的转化效率，在常规电池背面增加背钝化工艺，是目前较为成熟的技术。PERC电池背面一般采用板式PECVD设备在背面生长出AlOx/SiNx叠层膜，为提高正面氮化硅膜的致密性，正面一般采用低频的管式PECVD。当硅片厚度低于190um时，由于薄膜应力存在，PERC电池片在镀膜过程中产生不同程度的弯曲，造成正面SiNx中间发白，严重影响电池片质量。

目前的石墨框载板根据硅片的外观尺寸设计成载片数4x6共24个小单元(根据上镀膜PECVD设备需求)，图1是以外形为156.75x156.75mm的硅片进行说明。载板中每一个载片单元大小为159x159mm，内部153x153mm的面积为空，四周连接部分为宽度3mm的下沉凹槽，硅片正面朝下紧贴放置在下沉凹槽上。由于硅片紧贴于载板单元，无法实现均匀大面积的绕射。

根据薄膜应力研究结果，如图2所示，高频板式PECVD生长的SiNx膜在硅片表面产生张应力，产生膜收缩；低频管式PECVD生长的SiNx膜在硅片表面产生压应力，产生膜膨胀，最终造成硅片翘曲度增大。由于硅片翘曲，在管式PECVD石墨舟片上，硅片中心间距减小，电场强度增强，导致正面镀膜中心厚，边缘薄，外观上造成中间发白现象。硅片越薄，中间发白表现愈加明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种PERC电池片的石墨框单元及石墨框，以克服现有技术中存在的缺陷。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种PERC电池片的石墨框单元，所述石墨框单元的框体为矩形，框体的内部为空腔，在石墨框单元中心上部设置有载台，载台的外围完全覆盖石墨框单元的外围，载台通过连接物与石墨框单元连接，载台的水平位置高出于石墨框单元的水平位置。

优选的，所述连接物为不锈钢丝或者石墨连接件，直径1-2mm，能够承受400度以上的高温。

优选的，所述石墨框单元的空腔尺寸为166.75x166.75mm。

优选的，载台的厚度为2mm。

优选的，载台高出于石墨框单元5mm。

优选的，所述载台为矩形环状、圆形环状、实心矩形或实心圆形。

在一个具体实施方式中，所述载台为矩形环状或实心矩形时，载台的四个顶点分别通过连接物与石墨框单元的四个顶点连接；或者，所述载台为圆形环状或实心圆形时，石墨框单元的四个顶点分别通过连接物与载台连接。

更具体的，所述载台为矩形环状或圆形环状时，载台的宽度为5mm；所述载台为矩形环状或实心矩形时，载台的外围尺寸为136mm x 136mm，载台的尺寸可根据绕射程度进行设计。

本实用新型还公开了一种石墨框，它由本实用新型公开的石墨框单元行列组合而成。

优选的，所述石墨框单元的行列结构包括4x6或6x6或5x7等行不小于4且列不小于4时的所有行列组合。

本实用新型的有益效果：

1、对于PERC电池片，尤其厚度小于190um的PERC电池片，通过载台和连接物的组合设置，一方面可有效降低硅片与载台的接触面积，提高硅片正面的清洁度，另一方面可起到减缓中心绕射程度的作用。

2、本实用新型利用板式PECVD绕射现象，同时结合本实用新型可增强绕射的石墨框单元设计，可有效降低正面膜厚不均匀的问题，使发白比例明显降低。

3、使用本实用新型的石墨框单元进行硅片正面镀膜时，可根据绕射生长的具有一定厚度的SiNx膜，适当降低正面膜厚进行互补。因此，可有效降低正面镀膜时气体的使用量，达到降低成本的目的。

附图说明

图1是现有石墨框的结构示意图。

图2是薄硅片叠加PERC工艺的薄膜应力示意图。

图3是本实用新型石墨框的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1：结合图3，一种PERC电池片的石墨框单元，所述石墨框单元的框体为矩形，框体的内部为空腔2，在石墨框单元中心上部设置有载台1，载台1的外围完全覆盖石墨框单元的外围，载台1通过连接物3与石墨框单元连接，载台1的水平位置高出于石墨框单元的水平位置。

本实用新型载台1的设计一方面可有效降低硅片与载台的接触面积，提高硅片正面的清洁度，另一方面可起到减缓中心绕射程度的作用。

基于本实施例提出的石墨框单元，可利用板式PECVD背面镀膜时的绕射现象，首先沿硅片边缘在正面形成一层厚度从10nm-3nm渐变的绕射层。在管式PECVD做正面镀膜时，由于SiNx应力的存在，硅片发生弯曲，硅片与硅片间的中心间距减小，电场强度增强，导致正面镀膜中心厚，边缘薄，边缘与中心区域膜厚相差3nm-10nm。由于正面镀膜前，硅片正面从边缘到中心区域已经生长出一层10nm-3nm渐变的绕射层，与正面镀膜的膜厚差异进行互补，达到解决正面发白的问题。

实施例2：如实施例1所述的一种PERC电池片的石墨框单元，所述连接物3为不锈钢丝或者石墨连接件，直径1-2mm。

实施例3：如实施例1所述的一种PERC电池片的石墨框单元，所述石墨框单元的空腔2尺寸为166.75x166.75mm。

实施例4：如实施例1所述的一种PERC电池片的石墨框单元，载台1的厚度为2mm。

实施例5：如实施例1所述的一种PERC电池片的石墨框单元，载台1高出于石墨框单元5mm。

实施例2-5中，连接物3的直径、石墨框单元的空腔2的尺寸、载台1的厚度和高度可以根据发白的严重程度进行相应设计。

实施例6：如实施例1所述的一种PERC电池片的石墨框单元，所述载台1为矩形环状、圆形环状、实心矩形或实心圆形(图3中所示为矩形环状，仅为举例说明，不应视为对本申请方案的限制，下同)。

实施例7：如实施例6所述的一种PERC电池片的石墨框单元，所述载台1为矩形环状或实心矩形时，载台1的四个顶点分别通过连接物3与石墨框单元的四个顶点连接；或者，所述载台1为圆形环状或实心圆形时，石墨框单元的四个顶点分别通过连接物3与载台1连接。

实施例8：如实施例6所述的一种PERC电池片的石墨框单元，所述载台1为矩形环状或圆形环状时，载台1的宽度为5mm；所述载台1为矩形环状或实心矩形时，载台1的外围尺寸为136mm x 136mm。在其他实施例中，载台1的尺寸可根据绕射程度进行设计。

实施例9：一种PERC电池片的石墨框，它由实施例1-8任一项所述的石墨框单元行列组合而成。

实施例10：如实施例9所述的一种PERC电池片的石墨框，所述石墨框单元的行列结构包括4x6或6x6或5x7，具体可根据上镀膜PECVD设备需求进行设计。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。