一种TOPCon电池双面镀膜设备制造技术

本发明专利技术提供一种TOPCon电池双面镀膜设备，包括用于镀膜操作的真空炉腔，所述真空炉腔上设有炉口，炉口能够通过炉门封闭，其特征是，包括能够用于装载硅片的硅片载具、电极组结构、用于对硅片载具进行升降操作的载板升降组件和载板升降模组，以及用于对所述电极组结构进行移动的电极组平移机构，所述硅片载具能够装载到炉门上，所述炉门能够在所述载板升降模组的驱动下移动从而封闭或者打开炉口；所述电极组结构能够在所述电极组平移机构的驱动下在所述真空炉腔内移动从而与所述硅片载具结合或者分离，所述硅片载具能够在所述载板升降组件的驱动下在所述真空炉腔内上下移动，从而改变硅片载具上所装载的硅片与所述电极组结构之间的相对位置，以实现正反面双面镀膜。

A TOPCON battery double-sided coating equipment

【技术实现步骤摘要】
一种TOPCon电池双面镀膜设备
本专利技术涉及用于太阳能电池表面的钝化膜镀膜设备。
技术介绍
TOPCon(TunnelOxidePassivatedContact，隧穿氧化钝化接触)作为一种新型钝化技术已经成为研究热点，该技术是在电池表面生成一层超薄的可隧穿的氧化层和一层高掺杂的多晶硅层，氧化层的钝化作用和高掺杂多晶硅层的场钝化作用可以极大地降低少子复合速率，同时高掺杂的多晶硅层对于多子来说具有良好的传导性，因而TOPCon电池具有高的开路电压和填充因子。现有技术中的一种双面TOPCon电池表面钝化方法，通常按照以下步骤来执行：首先，对硅片进行清洗制绒、硼扩散、刻蚀、湿氧化(或下一步进行热氧化)等工艺处理；然后，利用LPCVD设备对硅片进行热氧化(或上一步进行湿氧化)、利用LPCVD设备进行本征硅生长，再通过热扩散掺杂工艺或者离子注入掺杂工艺或直接利用LPCVD设备进行原位掺杂工艺；然后利用湿法工艺去除绕扩绕镀层；然后，有两种方式，方式1利用ALD设备对非掺杂面进行氧化铝薄膜生长后再利用PECVD设备分别对硅片两面进行氮化硅薄膜生长，方式2直接利用管式二合一PECVD设备对硅片的非掺杂面进行氧化铝薄膜生长后，切换氮化硅薄膜生长，再利用PECVD设备对硅片另一面进行氮化硅薄膜生长。最后再对硅片两面进行金属化工艺。在上述方法中，利用ALD设备和PECVD设备进行薄膜生长，硅片需要取放转移较多次，多次取放硅片，吸盘会对纳米级薄膜产生损伤。利用二合一PECVD和PECVD设备进行薄膜生长可以减少一次硅片取放转移，但同样存在由于硅片在石墨舟中竖直放置，由三个卡点固定，近卡点位置产生卡点印，另外硅片也没有完全贴合石墨片，导致硅片表面薄膜生长不均匀，无法快速高效的实现光伏电池的自动化生产。因此亟需一种一次工艺实现正反两面的镀膜，而且过程无绕镀的TOPCon电池双面镀膜设备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种TOPCon电池双面镀膜设备，能够克服
技术介绍
中的问题，填补双面镀膜技术的空白。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种TOPCon电池双面镀膜设备，包括用于镀膜操作的真空炉腔，所述真空炉腔上设有炉口，炉口能够通过炉门封闭，包括能够用于装载硅片的硅片载具、电极组结构、用于对硅片载具进行升降操作的载板升降组件和载板升降模组，以及用于对所述电极组结构进行移动的电极组平移机构，所述硅片载具能够装载到炉门上，所述炉门能够在所述载板升降模组的驱动下移动从而封闭或者打开炉口；所述电极组结构能够在所述电极组平移机构的驱动下在所述真空炉腔内移动从而与所述硅片载具结合或者分离，所述硅片载具能够在所述载板升降组件的驱动下在所述真空炉腔内上下移动，从而改变硅片载具上所装载的硅片与所述电极组结构之间的相对位置，以实现正反面双面镀膜。进一步地，所述硅片载具包括框架，所述框架内为一个镂空区域，也可设有隔离支架，所述隔离支架将框架内的镂空部位隔离成至少两个镂空区域，所述镂空区域设有卡点，所述卡点位于所述镂空部位的内侧壁上，且设置在内侧壁上靠近下表面的位置。进一步地，所述框架的一侧设有安装部位，所述安装部位用于将框架安装固定；所述安装部位上设有至少一个安装孔，所述安装孔最好沿所述框架的中心线对称；所述硅片载具还包括安装杆，所述安装杆与所述安装孔一一对应，所述框架通过安装孔套装在安装杆上。进一步地，所述炉门连接在载板升降组件上；所述载板升降组件包括第一载板升降驱动件，所述第一载板升降驱动件通过驱动件支架固定连接在炉门上表面；所述载板升降组件包括载板升降驱动杆，所述炉门上设有能够允许载板升降驱动杆穿过的开孔，所述载板升降驱动杆能够穿过所述炉门连接所述硅片载具。进一步地，所述开孔的外侧设有腔体焊接法兰，所述载板升降驱动件的输出端通过一浮动接头连接一动密封法兰，所述腔体焊接法兰和所述动密封法兰之间通过焊接波纹管密封连接；所述驱动件支架内设有直线导轨，所述动密封法兰的一侧与所述直线导轨配合并能够沿所述直线导轨移动。进一步地，所述载板升降模组包括升降滑动杆，所述升降滑动杆上设有升降滑轨，所述升降滑轨上设有升降滑块，所述升降滑块能够连接至所述载板升降组件；所述升降滑块成对设置在所述升降滑动杆的两侧，所述升降滑块能够分别通过连接块连接至所述载板升降组件的驱动件支架上。进一步地，所述载板升降模组还包括第二载板升降驱动件，所述第二载板升降驱动件设置在升降滑动杆上，并能够驱动升降滑块沿所述升降滑动杆上下移动；所述驱动件支架包括两根立柱和一块侧板，侧板设置在靠近载板升降模组的这一侧，所述直线导轨设置在侧板上，所述动密封法兰整体上成L形，并包括两块三角形的侧挡，能够部分挡住所述焊接波纹管。进一步地，所述电极组结构包括电极组正极块和电极组负极块，电极组正极块和电极组负极块上分别设有石墨电极片的放置部位，所述电极组正极块和电极组负极块上的放置部位交错设置。进一步地，所述放置部位包括多个用于夹持石墨电极片的卡槽，每个卡槽能够装载一片石墨电极片，所述卡槽的外端设有能够与石墨电极片表面接触的凸点。进一步地，所述真空炉腔底部设有电极组平移导轨，所述电极组结构底部设有横向滑块，所述横向滑块能够在所述横向滑轨上移动，从而带动所述电极组结构在真空炉腔内移动；所述真空炉腔的一侧设有电极组推送机构和电极组推送开孔，所述电极组推送机构包括电极组推送气缸、电极组推送气缸的输出端通过气缸连接轴连接电极组推送杆，所述电极组结构的底部的一侧设有助推板，所述电极推送杆能够伸入真空炉腔内，顶抵所述助推板，从而推送所述电极结构；所述电极组推送气缸安装在气缸安装法兰上，所述电极组推送开孔的外侧通过腔体焊接法兰密封，所述气缸安装法兰和所述腔体焊接法兰密封之间设有动密封法兰；所述动密封法兰内设有动密封法兰端盖，所述动密封法兰端盖内设有至少两道密封圈，密封圈之间通过密封圈压环压紧；所述真空炉腔的上部设有电极座结构，所述电极座结构包括电极支架和电极驱动气缸，电极支架上设有正负两极的电极柱和电极柱的滑动密封结构，所述电极柱能够穿过所述真空炉腔的上表面伸入真空炉腔内，当所述炉内电极组结构移动到镀膜工位时，所述正负两极的电极柱能够在电极驱动气缸的驱动下沿滑动结构下移，并在真空炉腔内分别触碰所述电极组的正极块和负极块。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用水平镀膜的方式，包括特殊设计的电极组结构和中间镂空的载板，通过切换载板的位置分别产生等离子体，实现了衬底的顶部和底部沉积，可以实现在无需破坏真空和无需翻转基体的情况下实现双面镀膜，例如，先镀一面的氧化铝和氮化硅，然后切换载板位置，镀另一面的氮化硅。(2)本专利技术可镀多层膜，可不同种类的多层膜，可根据反应气体镀不同种类的膜层，无需破坏真空，无需对硅片进行转移，减少污染和损伤。(2)本专利技术设置载板升降组件和载板升降模组组成的二级升降机构，一级为整体升降，二级为部件升降，一方面通过整体升降实现炉门升降，打开或封闭炉门，同时带动硅片载具的进炉和出炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TOPCon电池双面镀膜设备，包括用于镀膜操作的真空炉腔，所述真空炉腔上设有炉口，炉口能够通过炉门封闭，其特征是，包括能够用于装载硅片的硅片载具、电极组结构、载板升降组件、载板升降模组，以及用于对所述电极组结构进行移动的电极组平移机构，所述硅片载具能够装载到炉门上，所述炉门能够在所述载板升降模组的驱动下移动从而封闭或者打开炉口；所述电极组结构能够在所述电极组平移机构的驱动下在所述真空炉腔内移动从而与所述硅片载具结合或者分离，所述硅片载具能够在所述载板升降组件的驱动下在所述真空炉腔内上下移动，从而改变硅片载具上所装载的硅片与所述电极组结构之间的相对位置，以实现正反面双面镀膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种TOPCon电池双面镀膜设备，包括用于镀膜操作的真空炉腔，所述真空炉腔上设有炉口，炉口能够通过炉门封闭，其特征是，包括能够用于装载硅片的硅片载具、电极组结构、载板升降组件、载板升降模组，以及用于对所述电极组结构进行移动的电极组平移机构，所述硅片载具能够装载到炉门上，所述炉门能够在所述载板升降模组的驱动下移动从而封闭或者打开炉口；所述电极组结构能够在所述电极组平移机构的驱动下在所述真空炉腔内移动从而与所述硅片载具结合或者分离，所述硅片载具能够在所述载板升降组件的驱动下在所述真空炉腔内上下移动，从而改变硅片载具上所装载的硅片与所述电极组结构之间的相对位置，以实现正反面双面镀膜。


2.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池双面镀膜设备，其特征是，所述硅片载具包括框架，所述框架内可为一个镂空区域，也可以设有隔离支架，所述隔离支架将框架内的镂空部位隔离成至少两个镂空区域，所述镂空区域设有卡点，所述卡点位于所述镂空部位的内侧壁上，且设置在内侧壁上靠近下表面的位置。


3.根据权利要求2所述的一种TOPCon电池双面镀膜设备，其特征是，所述框架的一侧设有安装部位，所述安装部位用于将框架安装固定；所述安装部位上设有至少一个安装孔，所述安装孔最好沿所述框架的中心线对称；所述硅片载具还包括安装杆，所述安装杆与所述安装孔一一对应，所述框架通过安装孔套装在安装杆上。


4.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池双面镀膜设备，其特征是，所述炉门连接在载板升降组件上；所述载板升降组件包括第一载板升降驱动件，所述第一载板升降驱动件通过驱动件支架固定连接在炉门上表面；所述载板升降组件包括载板升降驱动杆，所述炉门上设有能够允许载板升降驱动杆穿过的开孔，所述载板升降驱动杆能够穿过所述炉门连接所述硅片载具。


5.根据权利要求4所述的一种TOPCon电池双面镀膜设备，其特征是，所述开孔的外侧设有腔体焊接法兰，所述载板升降驱动件的输出端通过一浮动接头连接一动密封法兰，所述腔体焊接法兰和所述动密封法兰之间通过焊接波纹管密封连接；所述驱动件支架内设有直线导轨，所述动密封法兰的一侧与所述直线导轨配合并能够沿所述直线导轨移动。


6.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池双面镀膜设备，其特征是，所述载板升降模组包括升降滑动杆，所述升降滑动杆上设有升降滑轨，所述升降滑轨上设有升降滑块，所述升...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘群，林佳继，庞爱锁，林依婷，
申请(专利权)人：深圳市拉普拉斯能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44