適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)及具有該定位點(diǎn)的石墨舟片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)，它包括圓柱狀定位點(diǎn)本體，所述圓柱狀定位點(diǎn)本體側(cè)壁設(shè)有兩圈凹槽；所述圓柱狀定位點(diǎn)本體直徑＞10mm；所述凹槽寬度為300—500μm，凹槽深度為3—4mm。所述適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟片上設(shè)有4—6個(gè)上述定位點(diǎn)；所述定位點(diǎn)均勻分布在石墨舟片放置硅片的四方區(qū)域的三條邊上。本實(shí)用新型使硅片鍍膜不良率由原來(lái)的35%下降到了8%，本實(shí)用新型將大大降低超薄電池的生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)及具有該定位點(diǎn)的石墨舟片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高效柔性晶體硅太陽(yáng)能電池制造領(lǐng)域，涉及使用管式PECVD制作氮化硅薄膜的工裝夾具，具體涉及適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)及具有該定位點(diǎn)的石墨舟片。

【背景技術(shù)】
[0002]在晶體硅太陽(yáng)電池的應(yīng)用過(guò)程中，為增加太陽(yáng)能電池的應(yīng)用范圍和提高太陽(yáng)電池效率的工作一直沒(méi)有停止過(guò)。近年來(lái)隨著太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，新的形勢(shì)下對(duì)太陽(yáng)能電池的應(yīng)用提出新需求。目前一般的晶硅太陽(yáng)電池組件是把鋼化玻璃、常規(guī)晶硅電池片陣列、黏合劑和透明薄膜整合在一起，并在四周裝配邊框以保護(hù)玻璃，這種裝置僅適用于太陽(yáng)能電站、屋頂?shù)却笮徒ㄖI(lǐng)域。盡管以后出現(xiàn)了一系列改進(jìn)，但晶體硅太陽(yáng)電池的基本特征至今仍為在剛性底板上安裝電池片陣列。上述傳統(tǒng)的太陽(yáng)電池組件不僅具有剛性底板，而且重量較大，這些特點(diǎn)限制了其使用范圍，在很多特殊環(huán)境下，如在飛艇、帳篷等曲面物體上不能適用。
[0003]目前，非晶硅薄膜和銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池，雖然具有柔性和小面積比功率高的特點(diǎn)，但是由于其太陽(yáng)能電池芯片效率很低且效率衰減非常厲害，當(dāng)大面積使用時(shí)，其面積比功率降低，在一些對(duì)鋪設(shè)面積有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域無(wú)法使用，如太陽(yáng)能飛機(jī)和太陽(yáng)能飛艇。
[0004]常規(guī)的晶體硅電池片厚度從220 μπι到180 μ m不等，常規(guī)電池生產(chǎn)線上使用的工裝夾具都是依據(jù)這個(gè)厚度來(lái)設(shè)計(jì)和開發(fā)的，晶體硅電池片展現(xiàn)的是脆性，彎曲時(shí)容易斷裂；當(dāng)晶體硅電池片厚度從200 μ m下降到120 μ m以下時(shí)，能展現(xiàn)良好的可彎曲特性，電池彎曲到一定程度基本不影響其本身的電性能和壽命，再加上現(xiàn)有的晶體硅電池技術(shù)，電池的轉(zhuǎn)換效率相對(duì)比較高且成本低廉，他在特殊領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)用性高于薄膜電池。而對(duì)于用于柔性晶體硅電池使用的厚度在I O O微米以下的硅片，現(xiàn)有的石墨舟定位設(shè)計(jì)(常規(guī)石墨設(shè)有三個(gè)定位點(diǎn)，定位點(diǎn)屬于圓柱狀，高8毫米，直徑8毫米，開槽寬度和深度I毫米)就會(huì)與生產(chǎn)工藝不匹配，出現(xiàn)高比率的加工不良品，在制作氮化硅減反射薄膜工序這個(gè)問(wèn)題尤為關(guān)出。
[0005]氮化硅減反射薄膜質(zhì)量最直觀的反應(yīng)就是薄膜顏色，要生產(chǎn)出均勻顏色的氮化硅薄膜有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):1，機(jī)器設(shè)備的參數(shù)控制；2，工裝夾具的匹配；3，加工器件表面狀態(tài)。硅片生長(zhǎng)氮化硅減反射膜的時(shí)候是需要把硅片先固定在石墨舟(石墨舟由石墨材料和陶瓷材料組裝而成)上，把石墨舟放進(jìn)400度以上的環(huán)境下進(jìn)行工藝，硅片通過(guò)石墨定位點(diǎn)卡靠在石墨舟上。硅片與石墨舟貼合是否緊密關(guān)鍵依靠石墨定位點(diǎn)。
[0006]從常溫環(huán)境到高溫環(huán)境超薄硅片會(huì)出現(xiàn)非常明顯的翹曲，一旦出現(xiàn)翹曲現(xiàn)有的定位點(diǎn)就不能保證硅片與石墨舟緊密貼合，硅片沒(méi)有與石墨舟緊密貼合將導(dǎo)致硅片局部鍍膜不均，這就是我們常說(shuō)的鍍膜色差。一旦出現(xiàn)明顯色差，該硅片就需要返工，而對(duì)于超薄硅片而言返工就意外著報(bào)廢。解決超薄硅片鍍膜不均是目前柔性晶硅電池生產(chǎn)的重點(diǎn)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)及具有該定位點(diǎn)的石墨舟片。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0009]所述適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)，包括圓柱狀定位點(diǎn)本體，所述圓柱狀定位點(diǎn)本體側(cè)壁設(shè)有兩圈凹槽；所述圓柱狀定位點(diǎn)本體直徑> 1mm;所述凹槽寬度為300—500 μ m,凹槽深度為3—4mm。
[0010]所述適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟片上設(shè)有4一6個(gè)上述定位點(diǎn)；所述定位點(diǎn)均勻分布在石墨舟片放置硅片的四方區(qū)域的任意三條邊上。
[0011]下面對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0012]本實(shí)用新型改進(jìn)石墨舟硅片定位點(diǎn)是為了解決超薄晶體硅片(100微米以下)在生長(zhǎng)氮化硅薄膜過(guò)程中不能與石墨舟緊密貼合而導(dǎo)致鍍膜不均，但是需要說(shuō)明的是，石墨定位點(diǎn)會(huì)阻擋氮化硅膜的生長(zhǎng)(硅片與定位點(diǎn)接觸以及重合的部分是不會(huì)生長(zhǎng)氮化硅膜的，這就是我們常說(shuō)的工藝點(diǎn)，太大或者太多的工藝點(diǎn)會(huì)影響電池的外觀和電性能)，因此需要在定位和工藝點(diǎn)控制上折中考慮。生產(chǎn)常規(guī)晶體硅電池時(shí)，石墨舟硅片定位點(diǎn)上的卡槽深度非常小，僅僅是需要保證硅片不會(huì)滑下來(lái)，但是新的石墨定位點(diǎn)卡槽需要更深更窄的設(shè)計(jì)，因?yàn)橹挥羞@樣才能阻礙超薄硅片出現(xiàn)大的翹曲，并保證硅片與石墨舟的緊密貼合?，F(xiàn)有的三點(diǎn)定位方式不僅能夠固定常規(guī)厚度硅片，而且非常適合硅片的取放，有利于大生產(chǎn)。但是這種定位方式對(duì)降低超薄硅片熱翹曲起不到任何作用，改變安裝方式將有效降低超薄硅片熱翹曲。目前因?yàn)槌‰姵氐男枨罅坎⒉皇翘螅液芏鄳?yīng)用領(lǐng)域仍舊在驗(yàn)證階段。
[0013]本實(shí)用新型使用改進(jìn)型石墨舟硅片定位點(diǎn)，利用全新的多點(diǎn)定位的方式解決超薄硅片在冷熱交替環(huán)境下出現(xiàn)的與石墨舟貼合不緊密的問(wèn)題，即有效降低了超薄硅片鍍膜色差。通過(guò)一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證更改石墨定位點(diǎn)安裝位置以及改進(jìn)石墨定位點(diǎn)的設(shè)計(jì)是目前最有效的手段。另外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，即使是新設(shè)計(jì)的完全對(duì)稱的三點(diǎn)定位方式都不能完全解決超薄晶體硅片在高溫環(huán)境下的翹曲問(wèn)題，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明增加一定數(shù)量的石墨定位點(diǎn)是很有效的方式，但是定位點(diǎn)數(shù)量太多會(huì)導(dǎo)致硅片放置困難，增加破片概率，因此本發(fā)明設(shè)計(jì)的石墨舟使用的是4-6個(gè)定位點(diǎn)。
[0014]總之，本實(shí)用新型是為了降低超薄硅片在生長(zhǎng)氮化硅減反射膜時(shí)不良率的。常規(guī)的定位方式不能保證超薄硅片在冷熱交替環(huán)境下硅片與石墨舟片緊密貼合，本實(shí)用新型為解決這個(gè)問(wèn)題更改了原來(lái)石墨定位點(diǎn)的設(shè)計(jì)以及定位點(diǎn)的安裝位置，新的設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中已經(jīng)得到驗(yàn)證非常有效，鍍膜不良率由原來(lái)的35%下降到了 8%，本實(shí)用新型將大大降低超薄電池的生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型石墨舟硅片定位點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為實(shí)施例2所述石墨舟片不意圖；
[0017]圖3為實(shí)施例3所述石墨舟片示意圖；
[0018]圖4為實(shí)施例4所述石墨舟片示意圖；
[0019]圖中:1、圓柱狀定位點(diǎn)本體；2、凹槽；圖2至圖4中小圓圈代表石墨舟娃片定位點(diǎn)；小方框代表娃片；大方框代表石墨舟片。

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021]參見圖1，所述適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)，它包括圓柱狀定位點(diǎn)本體1，所述圓柱狀定位點(diǎn)本體I側(cè)壁設(shè)有兩圈凹槽2 ;所述圓柱狀定位點(diǎn)本體I直徑為12mm ;所述凹槽2寬度為500 μ m,凹槽2深度為3.5_。
[0022]實(shí)施例2
[0023]參見圖2，所述適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟片，所述石墨舟片上設(shè)有4個(gè)實(shí)施例I所述的定位點(diǎn)；所述定位點(diǎn)均勻分布在石墨舟片放置硅片的四方區(qū)域的任意三條邊上。
[0024]實(shí)施例3
[0025]參見圖3，所述適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟片，所述石墨舟片上設(shè)有5個(gè)實(shí)施例I所述的定位點(diǎn)；所述定位點(diǎn)均勻分布在石墨舟片放置硅片的四方區(qū)域的任意三條邊上。
[0026]實(shí)施例4
[0027]參見圖4，所述適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟片，所述石墨舟片上設(shè)有6個(gè)實(shí)施例I所述的定位點(diǎn)；所述定位點(diǎn)均勻分布在石墨舟片放置硅片的四方區(qū)域的任意三條邊上。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟硅片定位點(diǎn)，包括圓柱狀定位點(diǎn)本體(1)，所述圓柱狀定位點(diǎn)本體(I)側(cè)壁設(shè)有兩圈凹槽(2);其特征在于，所述圓柱狀定位點(diǎn)本體(I)直徑> 1mm;所述凹槽(2)寬度為300— 500 μ m，凹槽(2)深度為3 — 4mm。
2.一種適用于柔性晶硅電池制作的石墨舟片，其特征在于，所述石墨舟片上設(shè)有4一6個(gè)權(quán)利要求1所述的定位點(diǎn)；所述定位點(diǎn)均勻分布在石墨舟片放置硅片的四方區(qū)域的任意二條邊上。
【文檔編號(hào)】C23C16/458GK203950794SQ201420332588
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】成文, 楊曉生, 劉文峰, 姬常曉, 陸運(yùn)章 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所