一种能够提高镀膜均匀性的石墨载具制造技术

本实用新型专利技术的能够提高镀膜均匀性的石墨载具，沉积炉内设置若干横向并列的能够装载太阳能晶硅电池片的石墨舟，每片石墨舟通过支撑架支撑固定，相邻支撑架之间通过陶瓷支撑套分隔支撑，支撑架之间距离不均匀，位于外侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离大于位于内侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离，从外侧向内侧支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片间距逐渐缩小，以提高电场强度，补偿因温度不同导致的膜层沉积速度的不同，实现了对膜层沉积速度的有效控制，使得膜层厚度均匀性表现更为优异。

A Graphite Carrier for Improving the Uniformity of Coating

The graphite carrier of the utility model can improve the uniformity of coating. Several graphite boats which can load solar crystal silicon batteries in parallel are arranged in the depositing furnace. Each graphite boat is fixed by the support frame, and the adjacent support frames are separated and supported by the ceramic support sleeve. The distance between the support frames is uneven, and the solar crystal silicon electricity in the graphite boat is located on the outer support frame. The distance between the cells is larger than that between the solar crystalline silicon cells in the graphite boat on the inner support frame. The distance between the solar crystalline silicon cells in the graphite boat on the inner support frame decreases gradually from the outer side to the inner side, so as to improve the electric field strength and compensate for the different deposition rates of the films caused by different temperatures. The effective control of the deposition rate of the films is realized, so that the thickness of the films is uniform. Uniformity performance is more excellent.

【技术实现步骤摘要】
一种能够提高镀膜均匀性的石墨载具
本技术涉及一种能够提高镀膜均匀性的石墨载具。
技术介绍
太阳能晶硅电池需在电池片表面通过相关工艺生成减反射钝化氮化硅膜，以确保太阳能晶硅电池工作效率，太阳能晶硅电池一般通过管式等离子体增强化学气相沉积法镀膜，以提高电池片表面钝化、减小太阳光在硅片表面的反射，从而提高光电转换效率；膜层的外观颜色主要体现在膜层的厚度上，单位时间膜层的沉积厚度是关键控制的因子，管式等离子体增强化学气相沉积法沉积速率受很多因素影响，如硅烷和氨气气体总量和比例、热场、电场强度、载片间距等，而整个区域的温度均衡需要长时间的等待才可以满足工艺需求，但产能需求要求尽可能短的温度稳定时间；因此如何平衡热场和产能对时间的矛盾成为的核心技术矛盾；现有技术中的管式等离子体增强化学气相沉积法使用的石墨载具载片为等距分布，该载具保证了硅片间电池强度的高度一致，但未考虑由加热原理导致的载具外侧硅片升温速度快，而内部升温速度慢的现象，由于内外温度的不同，膜层沉积速度会有明显变化，导致外侧载片上的硅片膜厚较厚，整个载具内硅片间膜厚跨度大，颜色分布广；而随着光伏发电的推广应用，特别是家庭分布式电站对太阳能电池组件外观的装饰性需求越来越高，因此提高镀膜颜色外观的一致性显得尤为重要；等节距载具要实现膜厚集中，需要更长的温度稳定时间，还影响了单位时间成品输出产量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种能够提高电场强度，适应不同区域不同温度的膜层沉积速度，有效控制膜层厚度，能够提高镀膜均匀性的石墨载具。本技术的能够提高镀膜均匀性的石墨载具，包括沉积炉，沉积炉内设置有若干横向并列设置的能够装载太阳能晶硅电池片的石墨舟，每片石墨舟通过支撑架支撑固定，相邻支撑架之间通过陶瓷支撑套分隔支撑，其特征在于：所述每片支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片与相邻支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离不均匀，位于外侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离大于位于内侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片架之间距离；所述位于外侧的第一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片与第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离最大，位于内侧的最后一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片与倒数第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离最小；外侧第一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片与第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离至内侧最后一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片与倒数第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离依次缩小；所述相邻支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离变化由陶瓷支撑套长度分隔支撑构成；所述陶瓷支撑套的长度变化系数为：……以此类推；所述……值由传统等距离陶瓷支撑套造成的太阳能晶硅电池片片镀膜层变化规律计算得出补偿系数；所述沉积炉为等离子体增强化学气相沉积炉；所述沉积炉内并列设置有240片石墨舟，支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片为常规P型156多晶硅片。本技术的能够提高镀膜均匀性的石墨载具，位于外侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离大于位于内侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离，从外侧向内侧支撑架间距逐渐缩小，以提高电场强度，补偿因温度不同导致的膜层沉积速度的不同，实现了对膜层沉积速度的有效控制，使得膜层厚度均匀性表现更为优异。附图说明图1是本技术实施例能够提高镀膜均匀性的石墨载具平面结构示意图；图2是本技术实施例能够提高镀膜均匀性的石墨载具与优化前膜层参数对比示意图。具体实施方式本技术的一种能够提高镀膜均匀性的石墨载具，包括沉积炉，沉积炉内设置有若干横向并列设置的能够装载太阳能晶硅电池片1的石墨舟，每片石墨舟通过支撑架支撑固定，相邻支撑架之间通过陶瓷支撑套2分隔支撑；沉积选择等离子体增强化学气相沉积炉，沉积炉内的每片太阳能晶硅电池片1都电连接至RF射频电源。每片支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1与相邻支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离不均匀，位于外侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离大于位于内侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离，以距离变化来补偿电场强度差。具体的距离设置为：位于外侧的第一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1与第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离最大，位于内侧的最后一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1与倒数第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离最小；外侧第一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1与第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离至内侧最后一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1与倒数第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离依次缩小，以依次缩小的距离来适应依次缩小的电场强度。相邻支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片1之间距离变化由陶瓷支撑套长度分隔支撑构成，通过陶瓷支撑套长度的变化来实现太阳能晶硅电池片1的距离变化，支撑架、石墨舟结构无变化，装备改造工艺简单，成本低廉。具体的陶瓷支撑套的高度变化系数为：……以此类推；所述……值由传统等距离陶瓷支撑套造成的硅片镀膜层变化规律计算得出补偿系数；沉积炉选择捷佳创等离子体增强化学气相沉积炉。沉积炉内并列设置有对照参考载具琨脉雅标准的240片石墨舟，装载的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片片数量为156片。本技术的能够提高镀膜均匀性的石墨载具，位于外侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离大于位于内侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片之间距离，从外侧向内侧支撑架间距逐渐缩小，以提高电场强度，补偿因温度不同导致的膜层沉积速度的不同，实现了对膜层沉积速度的有效控制，使得膜层厚度均匀性表现更为优异。本技术的能够提高镀膜均匀性的石墨载具，具体实施方案为：1、将载具中载片由外侧向内侧依次编号载片编号C1、C2、C3……Cn；2、C1与C2间距记作D1，C2与C3间距记作D2，……Cn-1与Cn间距记作Dn-1；3、C1与C2间陶瓷支撑套的长度记作H1，C2与C3间陶瓷支撑套的长度记作H2，…..Cn-1与Cn间陶瓷支撑套的长度记作Hn-1；4、传统载具中D1＝D2＝D3＝……＝Dn-1＝H1＝H2＝H3＝……＝Hn-1；5、对于给定工艺，分别记录传统载具中每个载片间距内所有膜层厚度的平均值(椭偏仪测试)，记作F1、F2、F3……Fn-1；6、通常情况下，越靠近中间的载片的膜层厚度越薄，因此以Fn/2为基准，通过制作不同长度陶瓷支撑套来调整，达到调整电场强度的目的以期提高膜厚的一致性；7、建立陶瓷支撑套长度H的调整数学模型……以此类推；其中K和M分别为修正补偿系数，与工艺预热时间、总载片数量有关。8、对于给定工艺、载具载片数量，通过重复试验可得出K与M的值，结合膜厚数据，即可调整相应陶瓷支撑套长度，使得舟内膜层厚度达到高度一致。本新产品的技术关键点和欲保护点：1、本专利用电场强度差异对因温度造成膜层沉积速率不同的补偿设计。2、通过载具载片间支撑瓷套高度来改变电场强度的控制方法。具体实施案例：1、试验采用捷佳创等离子体增强化学气相沉积炉，对照参考载具琨脉雅标准240片石墨载具。2、使用常规多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够提高镀膜均匀性的石墨载具，包括沉积炉，沉积炉内设置有若干横向并列设置的能够装载太阳能晶硅电池片(1)的石墨舟，每片石墨舟通过支撑架支撑固定，相邻支撑架之间通过陶瓷支撑套(2)分隔支撑，其特征在于：所述每片支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)与相邻支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)之间距离不均匀，位于外侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)之间距离大于位于内侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)架之间距离。

【技术特征摘要】
1.一种能够提高镀膜均匀性的石墨载具，包括沉积炉，沉积炉内设置有若干横向并列设置的能够装载太阳能晶硅电池片(1)的石墨舟，每片石墨舟通过支撑架支撑固定，相邻支撑架之间通过陶瓷支撑套(2)分隔支撑，其特征在于：所述每片支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)与相邻支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)之间距离不均匀，位于外侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)之间距离大于位于内侧的支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)架之间距离。2.根据权利要求1所述能够提高镀膜均匀性的石墨载具，其特征在于：所述位于外侧的第一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)与第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)之间距离最大，位于内侧的最后一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)与倒数第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)之间距离最小；外侧第一根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电池片(1)与第二根支撑架上石墨舟中的太阳能晶硅电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓辉，秦积海，
申请(专利权)人：晋能清洁能源科技股份公司，
类型：新型
国别省市：山西,14