【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池制备，具体涉及一种超薄异质结双面电池制备装置及方法。
技术介绍
1、在当前异质结电池制作材料中，硅片成本约占47％，银浆成本占24％，靶材成本占5％，因此降低硅片厚度来降低电池成本是晶硅光伏电池发展的必经之路。异质结电池为全对称结构，制造工艺最高温度不超过200℃，不容易引起硅片翘曲，过程碎片风险更低，可采用薄硅片进行生产使成本大幅下降。虽然异质结制造温度低利于电池薄片生产，但过程工序装置及方法仍存在薄片不适配的问题。
2、异质结电池制造工序依次为：预清洗→吸杂→制绒→非/微晶硅沉积→透明导电膜沉积→丝网印刷→固化→光注入→测试。其中在吸杂工序，有管式吸杂工艺和链式吸杂工艺两种方案，管式吸杂通过吸盘把硅片吸住插入到石英舟里，然后送进高温炉通入三氯氧磷、氮气、氧气进行吸杂处理，达成硅片吸杂的效果。另一种是链式吸杂，通过在滚轮滴上磷源，然后滚轮挤压硅片，在硅片上涂布磷源，涂布完成后通过滚轮传送到高温炉膛里进行吸杂。吸杂的作用是通过高温扩散，将硅片内金属等杂质迁移到硅片表面高缺陷区域，后续通过清洗把表面的杂质去除，可减少硅片中少数载流子复合中心，提高电池的开路电压，从而提高hjt电池光电转换效率提升超过0.1％以上。
3、1)管式吸杂：管式吸杂通过吸盘把硅片吸住插入到石英舟106里，然后送进高温炉管105通入三氯氧磷、氮气、氧气进行吸杂处理，其优势在于管内为低压真空状态，硅片表面磷吸杂均匀，如图1所示。但管式吸杂目前存在两个问题，一个是碎片率高，管式吸杂是在通过吸盘把硅片吸起后竖插插入石英舟时
4、2)链式吸杂：通过磷浆出液器101在磷浆涂敷滚轮102滴上磷源，然后滚轮挤压硅片，在硅片上涂布磷源，涂布完成后通过传送滚轮103传送到高温扩散推进炉膛104里进行吸杂，如图2所示。此方法采用规避了竖插插入石英舟这种形式，碎片大幅下降。但此方法仍存在两个问题：一是滚轮会对硅片施加一个压力进入磷源涂布，当硅片变薄后，施加的压力会对硅片产生碎片增加的现象，以及薄硅片在滚轮上传送行走，会出现跑歪、卡堵从而增加碎片的风险；另一个问题是涂布滚轮脏了以及传送滚轮脏了会污染硅片，从而引起异质结电池外观不良以及降低异质结电池的转换效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：本专利技术提供了一种超薄异质结双面电池制备装置及方法，属于板式吸杂。该板式吸杂采用镂空托盘承载硅片的方式进行吸杂，杜绝了硅片接触滚轮造成的污染以及薄片在滚轮上行走传送易跑歪、卡堵、破片等问题。采用喷涂法进行磷源涂敷，避免了滚轮涂敷施加的压力对硅片造成挤压、划伤、破片等问题，适用于超薄异质结电池硅片生产。高温扩散进行一次磷源喷涂、二次磷源喷涂，推进段进行一次磷源喷涂，确保了磷源若喷涂不均通过多步喷涂，保证了硅片吸杂的均匀性以及吸杂的最佳效果。
2、本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
3、一种超薄异质结双面电池制备装置，包括托盘传送线，托盘传送线上设有放置硅片的镂空托盘，托盘传送线的传送方向上依次布置有磷源喷涂机构和炉膛。
4、进一步的，所述的镂空托盘包括托盘网框，托盘网框上设有若干硅片安置槽。
5、进一步的，所述的镂空托盘的硅片安置槽为台阶托槽。
6、进一步的，所述的镂空托盘的硅片安置槽的底部设有槽口挂钩。
7、进一步的，所述的磷源喷涂机构包括磷源上喷淋机构和磷源下喷淋机构中的一种或两种。
8、进一步的，所述的磷源喷涂机构包括第一磷源喷涂机构和第二磷源喷涂机构，炉膛包括扩散炉膛和推进炉膛，托盘传送线的传送方向上依次布置第一磷源喷涂机构、扩散炉膛、第二磷源喷涂机构和推进炉膛。
9、一种超薄异质结双面电池制备方法，采用上述的超薄异质结双面电池制备装置，将硅片放置在镂空托盘上，托盘传送线输送镂空托盘至磷源喷涂机构，磷源喷涂机构对硅片进行单面喷涂磷源或双面喷涂磷源，然后托盘传送线输送镂空托盘至炉膛，硅片在高温的炉膛内进行吸杂。
10、进一步的，具体包括如下步骤：
11、s2.1，上料：将预清洗后的硅片放置在镂空托盘上，传送速度为2.0-6.0m/min；
12、s2.2，第一磷浆喷涂：采用喷涂法对硅片进行单面磷浆喷涂或双面磷源喷涂，磷浆湿重1-5mg；
13、s2.3，扩散：对喷涂完成磷浆的硅片进行高温扩散，扩散温度600-800℃，氧气流量1-5sllm；
14、s2.4，第二磷浆喷涂：采用喷涂法对硅片进行单面磷浆喷涂或双面磷源喷涂，磷浆湿重1-3mg；
15、s2.5，推进：对喷涂完成磷浆的硅片进行高温推进，推进温度700-900℃，氧气流量2-6sllm；
16、s2.6，出料。
17、进一步的，第一磷浆湿重大于第二磷浆湿重，推进步温度高于扩散步温度，推进步氧气流量大于扩散步氧气流量。
18、进一步的，还包括如下步骤：
19、s1：采用50-150um厚度的原始硅片在碱抛光液中进行预清洗，形成平整的吸杂面；
20、s2：清洗完成后硅片放置在镂空托盘上，进行单面喷涂磷源或双面喷涂磷源，磷源湿重1-5mg，然后送进高温炉膛进行吸杂，传送速度为2.0-6.0m/min，烘干段温度为100-300℃，扩散段温度为600-900℃，推进段温度为700-950℃，氧气流量1-10sllm；
21、s3：对吸杂完成后的硅片进行hf/hcl混酸洗，hf浓度为3％-8％，以去除磷吸杂层，hcl浓度为1％-3％，以去除残留硅片表面的金属离子；然后进行碱制绒，为适配薄硅片，制绒减重为小减重；
22、s4：在硅片正反面依次沉积本征非晶硅层和掺杂微晶硅层，本征非晶硅层厚度控制在4-8nm，掺杂微晶硅层厚度控制在15-35nm；
23、s5：在硅片正反面依次沉积透明导电膜层；
24、s6：在硅片正反面依次印刷银或银包铜的电极；
25、s7：固化、光注入；
26、s8：电性能测试。
27、进一步的，s1中平整的吸杂面腐蚀深度为1.5-3um，反射率在30-40％；s2中镂空托盘的硅片安置槽为台阶托槽或硅片安置槽的底部设有槽口挂钩；台阶托槽的台阶宽度为1-3mm，台阶高度为0.5-2mm；槽口挂钩的长度为1-3mm，宽度为0.5-2mm，有8支点、4支点或3支点挂钩方案。
28、本专利技术的有益效果：
29、(1)设计出了板式吸杂装置，板式吸杂采用镂空托盘承载硅片的方式进行吸杂，杜绝了硅片接触滚轮造成的污染以及薄片在滚轮上行走传送易跑歪、卡堵、破片等问题。
【技术保护点】
1.一种超薄异质结双面电池制备装置，包括托盘传送线，其特征在于：所述的托盘传送线上设有放置硅片(1)的镂空托盘(2)，托盘传送线的传送方向上依次布置有磷源喷涂机构和炉膛。
2.根据权利要求1所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的镂空托盘(2)包括托盘网框(201)，托盘网框(201)上设有若干硅片安置槽。
3.根据权利要求2所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的镂空托盘(2)的硅片安置槽为台阶托槽(202)；或所述的镂空托盘(2)的硅片安置槽的底部设有槽口挂钩(203)。
4.根据权利要求1所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的磷源喷涂机构包括磷源上喷淋机构(3)和磷源下喷淋机构(4)中的一种或两种。
5.根据权利要求1或4所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的磷源喷涂机构包括第一磷源喷涂机构和第二磷源喷涂机构，炉膛包括扩散炉膛(5)和推进炉膛(6)，托盘传送线的传送方向上依次布置第一磷源喷涂机构、扩散炉膛(5)、第二磷源喷涂机构和推进炉膛(6)。
6.一种超薄异质
7.根据权利要求6所述的超薄异质结双面电池制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的超薄异质结双面电池制备方法，其特征在于：第一磷浆湿重大于第二磷浆湿重，推进步温度高于扩散步温度，推进步氧气流量大于扩散步氧气流量。
9.根据权利要求6或7所述的超薄异质结双面电池制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的超薄异质结双面电池制备方法，其特征在于：S1中平整的吸杂面腐蚀深度为1.5-3um，反射率在30-40％；S2中镂空托盘(2)的硅片安置槽为台阶托槽(202)或硅片安置槽的底部设有槽口挂钩(203)；台阶托槽(202)的台阶宽度为1-3mm，台阶高度为0.5-2mm；槽口挂钩(203)的长度为1-3mm，宽度为0.5-2mm，有8支点、4支点或3支点挂钩方案。
...【技术特征摘要】
1.一种超薄异质结双面电池制备装置，包括托盘传送线，其特征在于：所述的托盘传送线上设有放置硅片(1)的镂空托盘(2)，托盘传送线的传送方向上依次布置有磷源喷涂机构和炉膛。
2.根据权利要求1所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的镂空托盘(2)包括托盘网框(201)，托盘网框(201)上设有若干硅片安置槽。
3.根据权利要求2所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的镂空托盘(2)的硅片安置槽为台阶托槽(202)；或所述的镂空托盘(2)的硅片安置槽的底部设有槽口挂钩(203)。
4.根据权利要求1所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的磷源喷涂机构包括磷源上喷淋机构(3)和磷源下喷淋机构(4)中的一种或两种。
5.根据权利要求1或4所述的超薄异质结双面电池制备装置，其特征在于：所述的磷源喷涂机构包括第一磷源喷涂机构和第二磷源喷涂机构，炉膛包括扩散炉膛(5)和推进炉膛(6)，托盘传送线的传送方向上依次布置第一磷源喷涂机构、扩散炉膛(5)、第二磷源喷涂机构和推进炉膛(6)。
6.一种超薄异质结双面电池制备方法，采用权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎剑骑，汤安民，郭小勇，谭运杰，崔家鑫，王鸿渝，杨文栋，唐旋，
申请(专利权)人：眉山琏升光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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