[发明专利]光伏电池背钝化沉积装置

说明书

本发明公开了一种光伏电池背钝化沉积装置，具有一个主机室，主机室内至少具有一个工艺腔室，工艺腔室一端通过炉口法兰与腔室盖紧密连接，另一端与外部的尾气处理装置连通，工艺腔室的壁层结构是保护套管及石英衬管，或者是保护套管、石英管及石英衬管，在工艺腔室的端部设置有TMA进气口、笑气进气口、硅烷进气口、氨气进气口、氮气进气口五个进气口，五个进气口均通入工艺腔室。本发明通过一台设备设立多个工艺腔室，每个工艺腔室内分时段先后实现氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氮氧化硅（SiO_xN_y）、氮化硅(Si₃N₄)等多层钝化膜或其中某几种薄膜的镀膜工艺，简化现有技术的多机设备或多腔室结构，降低生产成本，使操作更加便捷，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及光伏电池制造设备领域，尤其是一种光伏电池背钝化沉积装置。

背景技术

太阳能光伏电池是一种把太阳的光能直接转化为电能的新型电池。目前通常使用的是以硅为基底的硅光伏电池，包括单晶硅、多晶硅和非晶硅光伏电池。PERC电池（Passivated Emitter and Rear Cell，发射极和背面钝化技术）是一种新型的光伏电池技术，PERC电池与常规电池最大的区别在于背表面介质膜钝化，采用局域金属接触，有效降低背表面的电子复合速度，同时提升了背表面的光反射。PERC电池背表面的有效钝化是提升太阳能电池转换效率的重要因素。目前较为成熟的钝化膜材料包括氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氮氧化硅（SiO_xN_y）、氮化硅(Si₃N₄)等，其中，氧化铝(Al₂O₃)由于具备较高的电荷密度，可以对P型表面提供良好的钝化，被广泛应用于PERC电池量产的背面钝化材料。为了提升钝化效果，多层钝化膜结构是一个重要的发展方向。

如图1所示，目前能够实现多层钝化膜的技术通常为ALD+PECVD或者改进型PECVD，ALD（Atomic Layer Deposition，原子层沉积）用于氧化铝3的原子层沉积，PECVD（PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积）用于氮化硅1、氧化硅2等的等离子体增强化学气相沉积，使用两种设备分别进行相应的钝化膜沉积是较为常见的生产技术，利用不同设备分别镀膜成本高，制造工序复杂，生产效率低。改进型PECVD是单台设备上具有不同的腔室，不同腔室中发生不同反应，硅片4在不同的腔室中分步进行氧化铝3、氧化硅2、氮化硅1等钝化膜沉积，节省了在不同设备之间进行流转的时间，但设备结构较为复杂，体积庞大，不利于维护。

发明内容

本申请人针对上述现有多层钝化膜沉积设备存在的两台设备分别镀膜或单台设备两个腔室分步镀膜造成的设备结构复杂、成本高、体积大、操作繁琐、生产效率低等缺点，提供了一种结构合理的光伏电池背钝化沉积装置，能够通过一台设备单个工艺腔室先后实现沉积氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氮氧化硅（SiO_xN_y）、氮化硅(Si₃N₄)薄膜或其中某几种薄膜的镀膜工艺，简化设备整体结构，使操作更加便捷，提高生产效率，降低生产成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种光伏电池背钝化沉积装置，具有一个主机室，主机室内至少具有一个工艺腔室，工艺腔室一端通过炉口法兰与腔室盖紧密连接，另一端与外部的尾气处理装置连通，工艺腔室的壁层结构是保护套管及石英衬管，或者是保护套管、石英管及石英衬管，在工艺腔室的端部设置有TMA进气口、笑气进气口、硅烷进气口、氨气进气口、氮气进气口五个进气口，五个进气口均通入工艺腔室。