[实用新型]在晶体硅太阳能电池片上镀抗反射钝化膜的设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及镀抗反射钝化膜的设备，特别涉及的是一种在晶体硅太阳能电池片上镀抗反射钝化膜的设备。

背景技术：

目前，多晶硅太阳能电池的抗反射钝化膜都是采用等离子体增强的化学气相沉积法(PECVD)生产的掺氢氮化硅膜层(SixNy:H)，这是由于该膜层与其他抗反射膜(如TiO2)相比，它具有很好的表面和体钝化功能。但采用PECVD技术来生产SixNy:H膜存在几个显著的缺点：首先，由于化学气相沉积法(PECVD)生产SixNy:H膜时使用的是硅烷气体，它是一种爆炸性的气体，很不安全，不小心会发生爆炸；其次，生产时的维护周期较短(几乎每天需停机检修维护设备)，不利于产量的提高；第三，在大面积在线镀膜时的厚度均匀性很难保证，因此，大批量生产时产品的质量难于保证。如专利200380107849.9和200510042673.4，前者公开的是一种加热衬底至550℃热分解含硅和氮源气体，这实际上还是一种化学汽相沉积工艺(PECVA)，只不过是将传统的化学汽相沉积工艺(PECVA)的高温(800-900℃)热分解含硅和氮源气体下降为550℃或更低，但仍然是一种较为危险的作业，特别是在多晶硅片上沉积氮化硅，其生产过程中产生的硅烷气体(SiH)极易引起燃烧爆炸，生产极不安全。后者(200510042673.4)公开的是一种硅片太阳能电池制造方法，其中沉积氮化硅工艺仍采用化学汽相沉积工艺(PECVA)，同样存在安全隐患。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服以上不足，提供一种安全可靠、确保工艺的稳定性，提高沉积效率，沉积氧化硅效率高，成本低的在晶体硅太阳能电池片上镀抗反射钝化膜的设备。

本实用新型的目的是这样来实现的：

本实用新型在晶体硅太阳能电池片上镀抗反射钝化膜的设备，设备中有依次连接的上料台、前锁定室、前保持室、前缓冲室、有旋转的孪生中频硅靶及电源以及等离子体发射谱强度监测器闭环平衡控制装置以及用等离子分解含氢源气体得到氢自由基而使氮化硅层暴露于氢自由基的氨的充入和质量流量控制器的磁控溅射镀膜工作室、后缓冲室、后保持室、后锁定室、下料台，和各室相连的真空抽气机组、控制系统、气动翻板阀门、加热系统，旋转的孪生中频硅靶与以往固定不动的硅靶相比，靶材利用率可达85％，降低了生产成本，而以往采用固定不动的平面孪生中频靶材，由于溅射部位不变，靶材很快局部损耗，靶材利用率只有15-20％，并且因靶材旋转不易在靶材表面积留反应生成的介质膜及微粒，提高了沉积膜面的质量，减少表面掉渣和提高了工作的稳定性。

上述的的设备中有对电池片运载并卧式传送的传输机构。

上述的传输机构的传动轴具有通冷却水的结构，由于系统具有较高的加热温度，因此对传动机构的要求不同于一般连续磁控溅射镀膜生产线，这里特设计了一套带水冷却的传动机构。

上述的电池片传输机构具有按电池片规格分格的装片架，装片架组装有与传输机构传动轴及轮相配合的圆弧轨或V型轨或矩型轨。该装片架出生产线后可以方便的重叠，在出料台逐层重叠后推运回至上料台重复使用，装上未镀抗反射钝化膜的电池片后逐层喂入上料台。

上述的磁控溅射工作室真空箱体壁具有通冷却水的结构，真空箱体通冷却水对其冷却。

上述的加热系统采用红外灯管或不锈钢加热管。

上述的加热系统设置有至少一个预热室的预热子系统，至少一个预热室设置于上料台之前，预热室之前还设置有子上料台，可设定3个带子上料台和预热室的工位，可以加快晶体硅太阳能电池片预热，解决加热费时的难题，成倍提高产量。

本实用新型在晶体硅太阳能电池片上镀抗反射钝化膜的设备，利用真空抽气机组对各工作室抽空，采用中频孪生反应磁控溅射方式在室温状态下在多晶硅片上连续磁控溅射沉积氮化硅，充入含硅和氮源气体，并用等离子分解含氢源气体得到氢自由基，使氮化硅层暴露于氢自由基。

本实用新型设备在较低温度下、采用物理方式(不用硅烷气体)沉积氮化硅生产方法，克服了用PECVD方法生产时存在的三大缺陷，安全可靠。本实用新型设备采用了中频孪生反应磁控溅射装置和PEM闭环平衡控制装置，确保了工艺的稳定性，提高了沉积效率，沉积氮化硅产量高、低成本。

附图说明：

图1为本实用新型的生产流程示意图。

图2为本实用新型的生产设备示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为本实用新型的生产设备中带PEM闭环控制的孪生中频反应磁控溅射及掺氢示意图。

图5为本实用新型的生产设备中带水冷却的传动机构及安装小车示意图。