專利名稱：雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備和太陽能電池技術(shù)，尤其涉及一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜 化學(xué)氣相沉積設(shè)備。
背景技術(shù)：
非晶硅太陽能電池是20多年來國際上新發(fā)展起來的一項(xiàng)太陽能電池新技術(shù)。非晶硅薄膜 太陽能電池的硅材料厚度只有1微米左右，是單晶硅太陽能電池硅材料厚度的1/200-1/300， 與單晶硅太陽能電池相比，制備這種薄膜所用硅原料很少，薄膜生長時間較短，設(shè)備制造簡 單，容易大批量連續(xù)生產(chǎn)，根據(jù)國際上有關(guān)專家的估計(jì)，非晶硅薄膜太陽能電池是目前能大 幅度降低成本的最有前途的太陽能電池。
目前，非晶硅薄膜太陽能電池的制作設(shè)備的一種真空腔體為方形真空腔體，參照中國 CN2404215 Y號專利，由七個真空腔體、真空獲得裝置、氣路和尾氣處理組成，七個真空腔 體為長方體形，線列式排列，氣動閘板闔隔離，設(shè)有軌道小車及導(dǎo)軌，三個反應(yīng)室及過渡室 設(shè)電容耦合電極板；氣路分9路進(jìn)氣，三個反應(yīng)室各設(shè)3組與質(zhì)量流量控制器MFC連接；尾 氣處理通過三套增壓泵、機(jī)械^機(jī)組把有毒氣體分流；真空獲得是在反應(yīng)室I及兩側(cè)過渡室接 渦輪分子泵和離子泵，反應(yīng)室P與進(jìn)片室及反應(yīng)室N與出片室間均接渦輪分子泵，但這種室 加工制造難度大，尤其是室與室之間的方形法蘭間的真空密封難解決，并且生產(chǎn)率低。
另，參照中國專利申請CN 1760405 A號專利所示， 一種圓柱形真空腔體，這種真空腔體 加工制造簡單，內(nèi)壁圓筒可以做成光滑無死角區(qū)，容易滿足抽真空的條件。但該種真空腔體 內(nèi)腔不夠大，可利用的有效面積小，生產(chǎn)率也比較低。
現(xiàn)有技術(shù)中，用于光伏組件規(guī)模制造的等離子體化學(xué)氣相沉積真空設(shè)備，包括真空腔 以及電極盒等主要部件。 一個沉積電極盒包含多個射頻電極，每個電極可以沉積4片太陽 電池，將預(yù)熱完成的電極盒子放入一個真空沉積腔室當(dāng)中，在真空室里完成非晶硅薄膜太 陽電池的沉積，沉積完成后將電極盒子取出進(jìn)行冷卻。
現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)在于低速沉積時的產(chǎn)量比較低，現(xiàn)有系統(tǒng)也增加了額外的預(yù) 熱裝置和冷卻裝置，增加了生產(chǎn)線當(dāng)中流水線的過程。
因此，實(shí)有必要對現(xiàn)有的非晶硅薄膜太陽能電池制作設(shè)備做出創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)新的實(shí)用 新型。

實(shí)用新型內(nèi)容
3本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種非晶硅薄膜太陽能電池量產(chǎn)制造設(shè)備，提 高生產(chǎn)效率，降低成本。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備，包括真空鍍膜機(jī)，所述真空鍍膜機(jī) 包括真空腔體及與其連接的加熱/冷卻系統(tǒng)、真空獲得/壓力測量系統(tǒng)、工藝氣體/流量控制系 統(tǒng)、射頻電源/匹配器系統(tǒng)和中心控制系統(tǒng),其特征在于該真空鍍膜機(jī)設(shè)有兩個真空腔體， 每個真空腔體設(shè)有一至多個電極盒。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案之一，所述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統(tǒng)，工藝
氣體/流量控制系統(tǒng)，射頻電源/匹配器系統(tǒng)，通過中心控制系統(tǒng)在時間上控制真空腔體的交 替鍍膜過程。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案之一，所述真空腔體內(nèi)設(shè)置軌道，電極盒安裝在軌道上，便 于安裝和維護(hù)時拉出和推入。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案之一，各個系統(tǒng)與電極盒的連接均為固定式，在生產(chǎn)的全部 過程中無須移動、拆卸或裝接。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案之一，該設(shè)備在生產(chǎn)過程中，兩真空腔體交替進(jìn)行非晶硅鍍 膜和玻璃片裝卸載，并在玻璃片裝卸載時將其溫度降至安全按操作范圍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于設(shè)有兩個真空腔體，每個真空腔體設(shè)有一 到多個電極盒，每個電極盒可放置多片玻璃，所述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統(tǒng), 工藝氣體/流量控制系統(tǒng),射頻電源/匹配器系統(tǒng)，并通過中心控制系統(tǒng)在時間上控制兩真空 腔體的化學(xué)氣相沉積為交替工作過程，該設(shè)備大幅度地提高了非晶硅薄膜太陽能電池量產(chǎn)過 程中的設(shè)備可靠性，提高了該高質(zhì)量低速沉積工藝技術(shù)的產(chǎn)量，能夠有效降低生產(chǎn)成本。

圖1是本實(shí)用新型雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
請參閱圖1所示的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備示意圖。 本實(shí)用新型所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括包括真空鍍膜機(jī)， 所述真空鍍膜機(jī)包括真空腔體1及與其連接的加熱/冷卻系統(tǒng)7、真空獲得/壓力測量系統(tǒng)5、
工藝氣體/流量控制系統(tǒng)4、射頻電源/匹配器系統(tǒng)6、和中心控制系統(tǒng)8,所述真空鍍膜機(jī)設(shè) 有兩個真空腔體l，每個真空腔體1設(shè)有一到多個電極盒2，所述電極盒2放置在軌道3上，每一電極盒2內(nèi)可放置多片玻璃基片。
所述真空腔體l采用圓柱形，便于實(shí)現(xiàn)真空密封。真空腔體l內(nèi)設(shè)置軌道3，電極盒2安 裝在軌道3上，需要維護(hù)電極盒2時，只需將電極盒在軌道3上拉出、推入。
所述中心控制系統(tǒng)8分別控制加熱/冷卻系統(tǒng)7、真空獲得/壓力測量系統(tǒng)5、工藝氣體/ 流量控制系統(tǒng)4、射頻電源/匹配器系統(tǒng)6。其中，兩個真空腔體1共用所述真空獲得/壓力測 量系統(tǒng)5、工藝氣體/流量控制系統(tǒng)4、射頻電源/匹配器系統(tǒng)6。
鍍膜流程可分為鍍膜部分和非鍍膜部分，所述非鍍膜部分包括冷卻流程、卸片流程、裝 片流程及加熱流程。鍍膜流程使用真空獲得/壓力測量系統(tǒng)5、工藝氣體/流量控制系統(tǒng)4、射 頻電源/匹配器系統(tǒng)6，非鍍膜流程使用加熱/冷卻系統(tǒng)7。兩個真空腔體A、 B交替工作，從 時間上錯開使用真空獲得/壓力測量系統(tǒng)5、工藝氣體/流量控制系統(tǒng)4、射頻電源/匹配器系 統(tǒng)6。而加熱/冷卻系統(tǒng)7、真空獲得/壓力測量系統(tǒng)5、工藝氣體/流量控制系統(tǒng)4、射頻電源 /匹配器系統(tǒng)6由中心控制系統(tǒng)8管理控制。
使用時，將玻璃基片垂直推入電極盒2，各玻璃板貼在在電極盒2中的陰極或陽極極板上， 裝上玻璃基片后，關(guān)閉真空腔體l，應(yīng)用真空獲得/壓力測量系統(tǒng)5將真空腔體l內(nèi)的抽到工 藝流程所需的高真空，壓力靠抽真空的速度和工藝氣體的流量來控制。溫度靠加熱/冷卻系統(tǒng) 7內(nèi)的加熱器來控制。
玻璃基片在電極盒2內(nèi)均勻加熱到需要的高溫，硅烷、硼垸、磷烷和其他必需的氣體經(jīng) 過流量控制和混合，經(jīng)過真空腔體1送入電極盒2。鍍膜流程分為P層、I層及N層，主要由 不同氣體的組合完成。氣體通過電機(jī)盒上部的勻氣裝置，均勻的流過每一片玻璃基片。 一定 功率的射頻電源/匹配器系統(tǒng)6中的射頻電源送到鍍膜室的陰極，在陰極和陽極之間產(chǎn)生等離 子，送入的氣體在等離子作用下在玻璃基片表面鍍膜，鍍膜的速率和特性受射頻電源的功率， 玻璃基片的溫度，真空壓力等影響。完成鍍膜后，玻璃在鍍膜室內(nèi)冷卻，直到合適的溫度。 打開真空腔體，拉出玻璃基片。裝入新的玻璃基片，開始下一輪鍍膜過程。
本過程中涉及的氣路連接及射頻電源連接均為固定式，為有效提高系統(tǒng)的可靠性。
本實(shí)用新型通過提供一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備， 一方面，由于電 極盒內(nèi)裝入的玻璃基片較多，保證在高質(zhì)量低速沉積的情況下提高產(chǎn)量，另一方面，兩個真 空腔體共用一套真空獲得/壓力測量系統(tǒng)5、工藝氣體/流量控制系統(tǒng)4、射頻電源/匹配器系 統(tǒng)6和中心控制系統(tǒng)8，從而降低生產(chǎn)成本，保證了系統(tǒng)的可靠性。
以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，比如增加真空腔的數(shù)目等不脫 離本實(shí)用新型精神和范圍的特征均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的專利申請范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1. 一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備，包括真空鍍膜機(jī)，所述真空鍍膜機(jī)包括真空腔體及與其連接的加熱/冷卻系統(tǒng)、真空獲得/壓力測量系統(tǒng)、工藝氣體/流量控制系統(tǒng)、射頻電源/匹配器系統(tǒng)和中心控制系統(tǒng)，其特征在于該真空鍍膜機(jī)設(shè)有兩個真空腔體，每個真空腔體設(shè)有一至多個電極盒。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所 述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統(tǒng),工藝氣體/流量控制系統(tǒng),射頻電源/匹配器系 統(tǒng)，通過中心控制系統(tǒng)在時間上控制真空腔體的交替鍍膜過程。
3. 如權(quán)利要求1所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所 述真空腔體內(nèi)設(shè)置軌道，電極盒安裝在軌道上，便于安裝和維護(hù)時拉出和推入。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于各 個系統(tǒng)與電極盒的連接均為固定式，在生產(chǎn)的全部過程中無須移動、拆卸或裝接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備，是非晶硅薄膜太陽能電池的規(guī)?；a(chǎn)中一種核心工藝設(shè)備，所述雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括真空鍍膜機(jī)。該真空鍍膜機(jī)設(shè)有兩個真空腔體，每個真空腔體設(shè)有一到多個電極盒，每個電極盒可放置多片玻璃，所述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統(tǒng)，工藝氣體/流量控制系統(tǒng)，射頻電源/匹配器系統(tǒng)，并通過中心控制系統(tǒng)在時間上控制兩真空腔體的化學(xué)氣相沉積為交替工作過程，該設(shè)備大幅度地提高了非晶硅薄膜太陽能電池量產(chǎn)過程中的設(shè)備可靠性，提高了該高質(zhì)量低速沉積工藝技術(shù)的產(chǎn)量，能夠有效降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L31/20GK201274295SQ20082015214
公開日2009年7月15日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者奚建平, 金小亮 申請人:上海曙海太陽能有限公司