[实用新型]一种等离子射流装置和组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于材料表面深度氧化和表面清洗的大气压等离子体射流装置。

背景技术

低温等离子体包含有电子和离子这两个重要的能量载体，大范围的电子和离子能量分布以及高度活性的激发态粒子使得等离子体具备了超化学能力，从而引发常规化学反应中不能或难以实现的物理变化和化学反应。这些特点决定了等离子体在诸多领域具备了如薄膜生长、基片刻蚀、材料表面改性、生物表面修饰、细胞分离、灭菌、空气净化以及等离子体隐身等的广泛应用。

众所周知，基于太阳能的光伏发电是二十一世纪最重要的新能源利用之一，其中，晶体硅太阳能电池片的光伏发电是当前光伏领域的主流技术。然而，这些晶硅电池组件在经历各种大气环境尤其是在湿热的恶劣环境条件下，经过一段时间后通常会出现所谓的功率输出的电势诱导衰减(PID)的问题。主要原因是由于介于封装玻璃与晶硅片之间的EVA胶出现老化，形成了一些微通道，在电池组件的强电势作用下，封装玻璃种的钠离子会沿着微通道进入到晶硅表面，这些钠离子在晶硅表面的堆积造成了晶硅表面微米级的缺陷位，这些表面缺陷位造成了电池组件中载流子的大量复合，直接导致了电池组件的功率输出降低。

为克服钠离子进入到晶硅表面，一方面，研究者们从EVA胶的改进方面着手，提高EVA胶的阻抗特性，延缓钠离子的进入，但成本相对较高，离实际应用还有较长一段距离；另一方面，研究者们在晶硅表面涂覆一层致密SiOx的阻挡层，阻止钠离子的进入，例如，采用等离子体增强化学气相沉积方法利用笑气(N2O)和硅烷(SiH4)作为前驱体在晶硅表面生长SiOx的阻挡层，但所生长SiOx薄膜不够致密，实际的阻挡效果并不理想；也有直接采用臭氧氧化方法在晶硅表面增强生长一层2-3nm的氧化硅，该方法目前在生产中已有一定的应用，但仍面临着厚度较薄、氧化深度不够等不利因素。

另外，在晶硅电池片加工生产与操作过程中，操作员工经常会不经意的在电池片表面留下指纹等污染物，这些污染物在晶硅片涂覆减反层SiNx薄膜之前很难被觉察，而一旦涂覆减反层之后，指纹痕迹很明显，严重的影响着电池片的外观。有时，晶硅电池片成品表面上也留有一些指纹印。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够阻挡封装玻璃中的钠离子从EVA胶的微通道进入硅片表面的装置。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种等离子射流装置，包括接地的空心杆状金属外管体，其特征在于，还包括：

-绝缘管，位于所述外管体的内腔中，其轴线与所述外管体的轴线平行；

-金属阴极体，位于所述绝缘管的内腔中且与射频输出装置的射频输出端相连，所述阴极体为杆状结构且其轴线与所述绝缘管的轴线平行；

-金属阳极体，为空心杆状结构，所述阳极体其内壁套设在所述绝缘管的外壁上，其外壁夹紧于所述所述外管体内壁中；

-进气通道，其与所述绝缘管的内腔连通，所述进气通道的出气口设置在所述射流装置的外部。

作为本实用新型的进一步改进，还包括相互连接的第一连接装置和第二连接装置，所述阴极体的一端夹紧在所述第一连接装置上，所述外管体的外壁夹紧在所述第二连接装置上。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一连接装置和第二连接装置的连接方式为法兰连接，所述阴极体、外管体与所述第一连接装置、第二连接装置的夹紧方式均为定心夹紧。

作为本实用新型的进一步改进，所述阴极体为钨丝。

一种等离子射流组件，包括：

如权利要求1-4其中任一所述的射流装置；

连接在所述射流装置的进气通道上的进气装置；以及

能够向所述射流装置的阴极体中馈入射频功率的射频电源；

所述气体发送装置能够向所述进气通道中送入氩气、氧气中的一种或者多种。

一种晶硅电池表面氧化方法，其特征在于包括以下步骤：

A1、将射流装置的空心筒状绝缘管中的阴电极调整到所述绝缘管的轴中心位置，所述阴电极缩进在所述绝缘管内，所述绝缘管突出于设置在其外壁上的空心筒状阳极体外，调节射频电源，向所述阴极体馈入射频功率；

B1、通过进气装置向与所述的绝缘管内腔连通的进气通道中通入氩气和氧气混合气体；

C1、将射流装置匀速地在用4％氢氟酸溶液中浸泡过的多晶硅片表面进行二维行列扫描。

进一步的，步骤A1中，射频功率为20MHz。

进一步的，混合气体中，氧气的含量小于0.5％。

进一步的，步骤B1中，混合气体流量为10SLM，其中氧气的流量为20SCCM，另外，将所述射频电源调节为70W。