[实用新型]制备非晶硅薄膜的连续式等离子体增强化学气相淀积反应室

说明书

技术领域

本实用新型设计制备非晶硅薄膜设备，进一步是指用于沉积薄膜电池P、I、N层的等离子体增强化学气相淀积设备反应室装置。

背景技术

光伏行业近几年发展迅速，作为光伏行业的第一代产品——晶体硅太阳能技术已经得到了长足的发展，技术成熟，国内整个产业链基本拉通，所有设备均实现国产化。光伏行业的第二代产品——薄膜太阳能已经在国内开始研发。连续式PECVD是薄膜太阳能电池生产线上最为关键的设备。该设备主要用于沉积薄膜电池P、I、N层，分别由各个独立的反应室组成。各个反应室相互独立，避免交叉污染，且在各个室传递过程中避免与大气接触。

在国外，该设备已经研发，但该设备结构复杂、价格昂贵，体积庞大。国内一些研究机构及大专院校难以接受。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种制备非晶硅薄膜的连续式等离子体增强化学气相淀积反应室，该反应室结构形式可满足薄膜电池P、I、N层沉积，同时，结构较简单，适合用于做薄膜电池研制，并能满足小尺寸电池片(150×150mm²)的生产。

本实用新型的技术解决方案是，所述制备非晶硅薄膜的连续式等离子体增强化学气相淀积反应室包括一个由底板和装在该底板上的反应罩组成的圆筒形大反应室，其结构特点是，所述大反应室中设有一个入片室和三个结构相同的圆形小反应室，该三个圆形小反应室的轴心线均与大反应室的轴心线平行，且同一水平截面上所述三个圆形小反应室和入片室的圆心到大反应室圆心的距离均相等，该三个圆形小反应室和入片室的圆心分布在所述截面的同一圆周上；并且：

所述圆形小反应室由位于大反应室下部的下反应室和位于大反应室上部并与所述下反应室相对的可升降上反应室组成；

机械传送臂由位于所述大反应室中心且相对于所述底板为密封连接的转轴和一端装在该转轴上的可升降横臂组成，载有基片的所述横臂在转轴驱动下可运行至所述下反应室和上反应室之间；

载有基片的所述横臂运行至一个下反应室上方后，下降至该下反应室的上端口，相应的上反应室下降至该载有基片的横臂上而与该横臂及所述下反应室组成密封的所述圆形小反应室。

入片室由位于大反应室底板上并设有屏蔽层的电加热器和位于该电加热器上方并安装在大反应室的所述反应罩上的可开启密封门组成。

本实用新型装置的工作过程为，如图1和图2所示，基片从入片室2处放到机械传送臂的横臂17上，然后关闭密封门25；电动机10启动后带动转轴6旋转，驱动横臂17到达某一小反应室的下反应室与上反应室之间的预定位置后，机械传送臂的横臂17通过气缸24动作下降而与下反应室接触，上反应室通过上反应室升降气缸21动作下降而与横臂17接触，三者之间有密封圈，形成一个独立的小反应室，抽真空、加热；通工艺气反应；工艺结束后，按相反的顺序将反应室分离，然后机械传送臂承载基片到另一个反应室反应，依次进行同样的动作，则可完成基片在三个不同的独立小反应室生长I、P、N层，达到制备非晶硅薄膜的目的。

由以上可知，本实用新型为一种制备非晶硅薄膜的连续式等离子体增强化学气相淀积反应室，可满足薄膜电池P、I、N层沉积，其结构较简单，适合用于做薄膜电池研制，并能满足小尺寸电池片(150×150mm²)的生产。

附图说明

图1是本实用新型所述反应室的一种实施例俯视结构示意图；

图2是图1所示装置的A-A向剖视结构。

在图中：

1-大反应室，         2-入片室，         3-第一小反应室，

4-第二小反应室，     5-第三小反应室，   6-转轴，

7-底板，             8-电加热器，       9-同步带，

10-电动机，          11-磁流体密封件，  12-定位板，

13-进气口，          14-抽气口，        15-进气匀流板，

16-基片，            17-横臂，          18-观察窗，

19-加热器，          20-内屏蔽罩，

21-上反应室升降气缸，22-张力弹簧，       23-焊接金属波纹管，

24-气缸，            25-密封门，         26-反应罩，