[实用新型]一种实现氢气循环利用的CVD装置

说明书

本实用新型提供了一种实现氢气循环利用的CVD装置，包括CVD设备，所述CVD设备包括预热模块、沉积模块、工艺气体存储模块、尾气处理模块以及氢气循环模块；所述预热模块与所述沉积模块相连；所述工艺气体存储模块分别与所述预热模块和所述沉积模块相连；所述氢气循环模块与所述预热模块构成循环连接；所述沉积模块与所述尾气处理模块相连；所述CVD装置针对现有采用氢气进行硅片预热时产生的严重浪费的问题，优化了氢气的管路设计，使预热用氢气实现了循环利用，极大地节约了资源，同时提升了预热效率，具有较好的应用前景。

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，涉及一种实现氢气循环利用的CVD 装置。

背景技术

随着光伏市场的发展，人们对高效晶体硅电池的需求越来越急迫。相对p 型晶体硅电池而言，由于n型晶体硅对金属杂质不敏感，或者说具有很好的忍耐性能，故其少数载流子具有较大的扩散长度；此外，n型晶体硅采用磷掺杂，不存在因光照而导致B-O络合体的形成，因而不存在p型晶体硅电池中的光致衰退现象。因此，n型晶体硅电池逐渐成为众多研究机构和光伏企业关注的对象。

在所有n型晶体硅电池中，HIT电池创新性的采用了单晶硅衬底和非晶硅薄膜异质结的结构，其在晶体硅上沉积非晶硅薄膜的做法，让HIT电池兼具了晶体硅电池与薄膜电池的优势。HIT电池具有发电量高、度电成本低、结构简单、稳定性高、电池成本低、工艺温度低、光电转换效率高、温度特性好、双面发电等众多的特点，HIT电池为电池行业从业者公认的未来电池技术终极解决方案，也被誉为光伏电池产业的下一个风口。

目前，HIT电池采用CVD方法制备PN结及高低结电场，与PERC、TOPcon 电池的制备过程相比，不需要扩散等高温制程。在制备PN结过程中，HIT电池仅需要200℃、5min即可完成制备，传统扩散PN结电池至少需要700℃以上高温，且需40min以上才可形成PN结，相比较而言HIT电池制备能耗大幅降低。但CVD制备同样存在一些问题，例如HIT使用的PECVD为板式镀膜设备，在产能实现上需要通过更多的腔体实现。前面提到的HIT电池PECVD法制备PN结仅需5min，在5min的时长中包含将硅片预热至200℃的过程，但仅提供加热板的温度提升存在破坏前置薄膜结构的风险。为了让硅片快速预热至工艺需求温度，同时会通入H₂进行对流传热，H₂分子量小，比热容大容易被加热板加热，加热后的H₂运动至硅片表面时可以与硅片进行热交换，实现加热硅片效果。H₂传热效果明显，但其带来的成本增加也不容忽视，预热消耗H₂可占到CVD装置消耗氢气总量的20％。因工艺需求高纯度气体，使用气体全部为6N氢气，且只作为传热气体未进行消耗，气体浪费严重，在尾气处理过程中也极大增加了尾气处理负荷。

因此，如何改进PECVD设备，提供一种加快预热速度同时节省预热气体耗量的结构设计成为当前继续解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种实现氢气循环利用的CVD装置，所述CVD装置针对现有采用氢气进行硅片预热时产生的严重浪费的问题，优化了氢气的管路设计，使预热用氢气实现了循环利用，极大地节约了资源，同时提升了预热效率，具有较好的应用前景。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种实现氢气循环利用的CVD装置，包括 CVD设备，所述CVD设备包括预热模块、沉积模块、工艺气体存储模块以及尾气处理模块，所述实现氢气循环利用的CVD装置还包括氢气循环模块；

所述预热模块与所述沉积模块相连；

所述工艺气体存储模块分别与所述预热模块和所述沉积模块相连；

所述氢气循环模块与所述预热模块构成循环连接；

所述沉积模块与所述尾气处理模块相连。