一种铜栅线异质结太阳电池的生产集成设备及方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种铜栅线异质结太阳电池的生产集成设备，包括光注入模块和磁控溅射镀膜设备；其中磁控溅射镀膜设备包括上下游依次设置的制程前室、制程室和制程后室；其中制程前室对待镀膜的样品预热；制程室对预热后的待镀膜的样品镀膜；制程后室将镀膜后的样品冷却；光注入模块设置在制程前室内用于对待镀膜的样品进行光注入处理。本发明专利技术的实施例将光注入模块集成到磁控溅射设备的某些非镀膜腔室中，在铜栅线异质结太阳电池进行磁控溅射沉积TCO薄膜及金属薄膜前完成光注入处理，有效解决了铜栅线异质结太阳电池的光注入增效与焊接可靠性之间的矛盾。与焊接可靠性之间的矛盾。与焊接可靠性之间的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
一种铜栅线异质结太阳电池的生产集成设备及方法


[0001]本专利技术涉及太阳电池
，特别涉及到一种铜栅线异质结太阳电池的生产集成设备及方法。

技术介绍

[0002]太阳电池制备完成后再进行光注入处理，即在一定温度下，使用一定波长的高强度光照射电池表面一段时间后，电池效率将获得明显提升，主要表现在开路电压和填充因子的提升。其作用机理在于光照激活了钝化膜中的氢原子，使其与缺陷结合，降低了电池内的复合中心密度，获得钝化效果的改善，最终达到提升开路电压和填充因子的目的。光注入处理因具有效果显著、方法简单、适合产业化应用等优点，逐渐成为电池生产中的重要工序。
[0003]现有技术对银电极异质结太阳电池的光注入工序设在电极印刷烧结后，所以相当一部分光注入炉都是集成在固化烧结与测试分选工序之间。其光注入处理的工艺流程通常为：电池片上料
→
基片台加热升温
→
光照
→
降温
→
电池片下料，加热步骤的工艺温度在150℃以上，以200℃左右为最佳。
[0004]但是对铜栅线异质结太阳电池，若在包覆有金属锡的铜电极制备完成后，再对电池进行光注入处理，则光热作用下由于金属锡流动性的变化，其对铜电极均匀、完整的包覆结构将受到破坏，导致后续形成组件时出现焊接不良甚至焊接失效的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，提出了一种铜栅线异质结太阳电池的生产集成设备，将光注入工序与太阳电池磁控溅射镀膜工序融合，解决铜栅线异质结太阳电池，由于光注入工序设在电极制备完成后，光注入处理使铜电极结构发生变化进而严重影响电池串焊，铜栅线异质结太阳电池光注入增效与焊接可靠性之间的矛盾。
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，提出了一种铜栅线异质结太阳电池的生产方法，解决了铜栅线异质结太阳电池光注入增效与焊接可靠性之间的矛盾。
[0007]有鉴于此，本专利技术提出了一种铜栅线异质结太阳电池的生产集成设备，包括光注入模块和磁控溅射镀膜设备；所述光注入模块用于对待镀膜的样品进行光注入；所述磁控溅射镀膜设备包括上下游依次设置的制程前室、制程室和制程后室；其中制程前室对待镀膜的所述样品预热；制程室对预热后待镀膜的所述样品镀膜；制程后室将镀膜后的所述样品冷却；所述光注入模块设置在所述制程前室内。
[0008]在一些实施例中，所述制程前室包括上下游依次设置的进片室、预热室和第一缓冲室；所述光注入模块设置在所述进片室、所述预热室和所述第一缓冲室至少其中之一的腔室内。
[0009]在一些实施例中，所述光注入模块为多个点光源阵列和/或多个带状光源。
[0010]在一些实施例中，所述点光源及带状光源为卤素灯或LED灯，其发光强度是太阳光强的2
‑
80倍，发光波长为300
‑
1100nm。
[0011]在一些实施例中，所述光注入模块位于或靠近所述腔室的顶部，向下辐照样品；和/或位于或靠近所述腔室的底部，向上辐照样品。
[0012]在一些实施例中，待镀膜的所述样品为所述铜栅线异质结太阳电池中形成p
‑
n结且包含氢钝化层的结构，但不包括TCO薄膜及金属薄膜。
[0013]在一些实施例中，所述铜栅线异质结太阳电池为硅异质结电池，待镀膜的所述样品包括：第一晶硅衬底、第一非晶硅薄膜和第一掺杂硅基薄膜；其中所述第一非晶硅薄膜设置在所述第一晶硅衬底相对设置的两个表面上；所述第一掺杂硅基薄膜包括p型掺杂硅基薄膜和n型掺杂硅基薄膜，所述p型掺杂硅基薄膜和所述n型掺杂硅基薄膜分别设置在两个所述第一非晶硅薄膜远离所述第一晶硅衬底的表面上。
[0014]在一些实施例中，所述铜栅线异质结太阳电池为背接触异质结电池，待镀膜的所述样品包括：第二晶硅衬底，氢钝化薄膜，第二非晶硅薄膜和第二掺杂硅基薄膜；其中所述第二晶硅衬底具有相对设置的正面和背面；所述氢钝化薄膜设置在所述第二晶硅衬底的正面上；所述第二非晶硅薄膜设置在所述第二晶硅衬底的背面上；所述第二掺杂硅基薄膜包括p型掺杂硅基薄膜和n型掺杂硅基薄膜；所述p型掺杂硅基薄膜和所述n型掺杂硅基薄膜呈叉指状排列，设置在所述第二非晶硅薄膜远离所述第二晶硅衬底的表面上。
[0015]在一些实施例中，提出了一种铜栅线异质结太阳电池的生产方法，利用上述任一实施例中的生产集成设备生产所述铜栅线异质结太阳电池的步骤包括：提供待镀膜的所述样品；在所述制程前室进行光注入处理，并在制程室依次进行TCO薄膜和金属薄膜沉积；在制程后室将镀膜后的所述样品冷却并输出。
附图说明
[0016]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1为相关技术中磁控溅射镀膜设备的模块示意图。
[0018]图2为本专利技术一个实施例提供的生产集成设备的模块示意图。
[0019]图3为与图2中光注入模块辐照方向相反的生产集成设备的模块示意图。
[0020]图4为本专利技术另一个实施例提供的生产集成设备的模块示意图。
[0021]图5为本专利技术又一个实施例提供的生产集成设备的模块示意图。
[0022]图6为本专利技术一个实施例提供的多个光注入模块集成的生产集成设备的模块示意图。
[0023]图7为本专利技术另一个实施例提供的多个光注入模块集成的生产集成设备的模块示意图。
[0024]附图标记
[0025]进片室1；预热室2；第一缓冲室3；第一制程室4；第二制程室5；冷却室6；第二缓冲室7；出片室8；
[0026]生产集成设备100；
[0027]光注入模块10；
[0028]磁控溅射镀膜设备20；
[0029]制程前室21；进片室211；预热室212；第一缓冲室213；
[0030]制程室22；第一制程室221；第二制程室222；镀膜靶位202；
[0031]制程后室23；冷却室231；第二缓冲室232；出片室233。
具体实施方式
[0032]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0033]相关技术中利用磁控溅射镀膜设备对待镀膜样品制备成异质结太阳电池，下面参考图1描述相关技术中磁控溅射镀膜设备的模块。其中磁控溅射镀膜设备的主要组成腔室如图1所示，包括上下游依次设置的进片室1，预热室2，第一缓冲室3，第一制程室4，第二制程室5，冷却室6，第二缓冲室7和出片室8，待镀膜的样品放置于根据样品尺寸和镀膜要求而定制的载板上，通过上下游依次设置各腔室，载板在上述各腔室之间的传输通过履带来完成。
[0034]其中进片室1是磁控溅射镀膜设备最前端的真空腔室，接收外部自动化上料端传来的待镀膜的样品并传送至预热室2；预热室2对待镀膜的样品进行预加热后传送至第一缓冲室3；第一缓冲室3调节待镀膜的样品的传送速度以匹配第一制程室4和第二制程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜栅线异质结太阳电池的生产集成设备，其特征在于，包括光注入模块，所述光注入模块用于对待镀膜的样品进行光注入；和磁控溅射镀膜设备；其中所述磁控溅射镀膜设备包括上下游依次设置的制程前室、制程室和制程后室；其中制程前室对待镀膜的所述样品预热；制程室对预热后待镀膜的所述样品镀膜；制程后室将镀膜后的所述样品冷却；所述光注入模块设置在所述制程前室内。2.根据权利要求1所述的生产集成设备，其特征在于，所述制程前室包括上下游依次设置的进片室、预热室和第一缓冲室；所述光注入模块设置在所述进片室、所述预热室和所述第一缓冲室至少其中之一的腔室内。3.根据权利要求1所述的生产集成设备，其特征在于，所述光注入模块为多个点光源阵列和/或多个带状光源。4.根据权利要求3所述的生产集成设备，其特征在于，所述点光源及带状光源为卤素灯或LED灯，其发光强度是太阳光强的2
‑
80倍，发光波长为300
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1100nm。5.根据权利要求1所述的生产集成设备，其特征在于，所述光注入模块位于或靠近所述腔室的顶部，向下辐照样品；和/或位于或靠近所述腔室的底部，向上辐照样品。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的生产集成设备，其特征在于，待镀膜的所述样品为所述铜栅线异质结太阳电池中形成p
‑
n结且包含氢钝化层的结构，但不包括T...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，赵晓霞，田宏波，王雪松，王彩霞，宗军，孙金华，范霁红，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：