[实用新型]多晶硅钝化接触太阳能电池氧化硅薄膜沉积装置

说明书

本实用新型公开了一种多晶硅钝化接触太阳能电池氧化硅薄膜沉积装置，包括：石墨舟组件；内部中空的沉积箱，所述沉积箱的前侧和/或后侧开设有通往沉积箱内部的石墨舟进出口；给排气组件，其包括分别从所述沉积箱的顶部与底部通往所述沉积箱内部的进气管与排气管；以及石墨舟传送组件，其设于所述沉积箱中，用于支持并传动所述石墨舟组件；其中，所述石墨舟组件在所述石墨舟传送组件的传动下经所述石墨舟进出口进出所述沉积箱的内部。根据本实用新型，其一方面降低了臭氧的消耗量，另一方面平衡了氧化腔中进气端与排气端的臭氧浓度，提高氧化均匀性。

技术领域

本实用新型涉及用于TOPCon结构电池界面氧化硅沉积领域，特别涉及一种多晶硅钝化接触太阳能电池氧化硅薄膜沉积装置。

背景技术

提高太阳电池转换效率一直是光伏业界孜孜追求的目标。太阳能电池效率损失来源分为光学损失、电学损失和复合损失。随着硅片质量的不断提高，晶硅电池表面复合损失已成为制约电池效率提升的关键因素，因此表面钝化技术尤为重要。

为了进一步降低背面复合速率实现背面整体钝化，并去除背面开膜工艺，钝化接触技术近年来成为行业研究热点。德国弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer ISE)开发的TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)技术即为钝化接触的一种。

TOPCon技术是在电池背面制备一层超薄的隧穿氧化层和一层高掺杂的多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化，超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合，进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集，从而极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流。

TopCon结构无须背面开孔和对准，也无须额外增加局部掺杂工艺，极大地简化了电池生产工艺。相较于N-PERT电池，TOPCon技术只需要增加薄膜沉积设备，能很好地与目前量产工艺兼容，便于产线升级。同时掺杂多晶硅层良好的钝化特性以及背面金属全接触结构具有进一步提升转换效率的空间，可以使N型电池量产效率超过23％，现已成为下一代产业化N型高效电池的切入点。

TOPCon电池其使用一层超薄的氧化层与掺杂的薄膜硅钝化电池的背面。其中背面氧化层厚度1.4nm，采用湿法化学生长。随后在氧化层之上，沉积20nm掺磷的非晶硅，之后经过退火重结晶并加强钝化效果。

行业内多采用氧气制备超薄氧化硅薄膜，但是由于氧气能量高导致超薄氧化硅薄膜结膜速度过快而不利于保证膜厚度均匀性，现采用臭氧气体来制备氧化硅薄膜。实用新型人发现现有技术中的通过传统设备在管式石英管制备氧化硅至少存在如下问题：

由于石英管体积较大，石墨舟仅放置于石英管中的恒温区部分，因此臭氧气体必需充满整个石英管才能对硅片进行氧化，臭氧消耗量巨大；另外由于臭氧寿命短，当臭氧从管子一端进气后，就逐步分解，将出现石英缸进气端和排气端臭氧浓度不同的现象，进而导致氧化不均匀。

有鉴于此，实有必要开发一种多晶硅钝化接触太阳能电池氧化硅薄膜沉积装置，用以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型的主要目的是，提供一种多晶硅钝化接触太阳能电池氧化硅薄膜沉积装置，其一方面降低了臭氧的消耗量，另一方面平衡了氧化腔中进气端与排气端的臭氧浓度，提高氧化均匀性。

为了实现根据本实用新型的上述目的和其他优点，提供了一种多晶硅钝化接触太阳能电池氧化硅薄膜沉积装置，包括：

石墨舟组件；

内部中空的沉积箱，所述沉积箱的前侧和/或后侧开设有通往沉积箱内部的石墨舟进出口；

给排气组件，其包括分别从所述沉积箱的顶部与底部通往所述沉积箱内部的进气管与排气管；以及