專利名稱：Pecvd法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能電池，特別涉及一種PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備。
背景技術(shù)：
薄膜硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池是一種可以采用低成本實現(xiàn)的高效晶體硅太陽電池。這種太陽電池利用摻雜薄膜硅層在晶硅襯底上制作pn結(jié)。這層薄膜硅層通常只有十幾個納米厚，并且可以采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在200°C以下沉積完成。因此，相比于傳統(tǒng)的靠擴散制備pn結(jié)的太陽電池，薄膜硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池所需能量投入少，并具有較高的開路電壓，因而引起很大關(guān)注。由于薄膜硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池具有正反面對稱的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特殊性勢必對設(shè)備提出更高的要求。要實現(xiàn)HIT電池的雙面沉積，目前有兩種方法一種是，基片沉積完一面后，移出真空室翻轉(zhuǎn)，然后再送入真空室繼續(xù)沉積另外一面；另一種是，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)位于腔內(nèi)，由于翻轉(zhuǎn)機構(gòu)所需空間較大，真空室必須有足夠預(yù)留空間或者單獨增加一個真空翻轉(zhuǎn)腔。這兩種辦法都有其局限性，第一種要破壞真空環(huán)境取出基片，延長了電池制備時間，而且制備好的一面容易被氧化或吸附空氣中雜質(zhì)，最終影響電池性能；第二種增加了設(shè)備投資，而且如果翻轉(zhuǎn)過程中造成碎片，還需要拆開真空腔進行清理。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備，包括沉積腔室、硅片承載架、氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及真空機組，沉積腔室分別與氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及真空機組連接，電控系統(tǒng)與氣路控制系統(tǒng)連接；硅片承載架用于承載硅片進出沉積腔室；其特點是所述的沉積腔室包括團簇式設(shè)置的進出片室、預(yù)熱和中央傳送室、本征層沉積室、 P型沉積室和η型沉積室，預(yù)熱和中央傳送室設(shè)置在中間，進出片室、本征層沉積室、P型沉積室和η型沉積室分別連接在預(yù)熱和中央傳送室的四周；在本征層沉積室、ρ型沉積室和η 型沉積室內(nèi)分別設(shè)有上電極和下電極；在本征層沉積室的上電極和下電極上分別連接有進氣口 ；在P型沉積室的上電極上連接有進氣口 ；在η型沉積室的下電極上連接有進氣口 ；在預(yù)熱和中央傳送室內(nèi)設(shè)有機械手傳送機構(gòu)。所述的本征層沉積室內(nèi)設(shè)有上下移動機構(gòu)，該上下移動機構(gòu)與設(shè)置在本征層沉積室外的驅(qū)動機構(gòu)連接，上下移動機構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下作上下移動并可帶動硅片承載架上下移動。本實用新型PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備能在同一腔室中完成對硅片的正、反兩面的本征層沉積，無需增加額外的腔室對硅片進行翻轉(zhuǎn)，一方面可以有效地避免先沉積單側(cè)硅片后，隨之沉積另一側(cè)時對已沉積的一面引入雜質(zhì)的可能，不利于另一側(cè)的沉積；另一方面，近乎同時對硅片兩側(cè)進行沉積，可降低異質(zhì)結(jié)界面態(tài)密度，從而提高HIT電池的質(zhì)量。有利于簡化光伏器件的生產(chǎn)過程，降低生產(chǎn)成本，也簡化了異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制造過程。

圖1為以η型硅片為襯底的雙面異質(zhì)結(jié)太陽電池的典型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本實用新型的PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備中的沉積腔室的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型中的本征層沉積室的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型中的ρ型沉積室的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型中的η型沉積室的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備，包括沉積腔室、硅片承載架、氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及真空機組，沉積腔室分別與氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及真空機組連接，電控系統(tǒng)與氣路控制系統(tǒng)連接；硅片承載架用于承載硅片進出沉積腔室；上述硅片承載架、氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及真空機組都為現(xiàn)有技術(shù)。參見圖2，配合參見圖3、圖4、圖5，本實用新型中的沉積腔室包括團簇式設(shè)置的進出片室1、預(yù)熱和中央傳送室2、本征層沉積室3、ρ型沉積室4和η型沉積室5，預(yù)熱和中央傳送室2設(shè)置在中間，進出片室1、本征層沉積室3、ρ型沉積室4和η型沉積室5分別連接在預(yù)熱和中央傳送室的前后左右四方；在本征層沉積室3內(nèi)設(shè)有上電極31和下電極32 ；在 P型沉積室4內(nèi)設(shè)有上電極41和下電極42 ；在η型沉積室5內(nèi)設(shè)有上電極51和下電極52 ； 在本征層沉積室3的上電極31和下電極32上分別連接有進氣口 33、34 ；在ρ型沉積室4的上電極41上連接有進氣口 43 ；在η型沉積室5的下電極上51連接有進氣口 53 ；在預(yù)熱和中央傳送室2內(nèi)設(shè)有機械手傳送機構(gòu)(未圖示出來)。配合參見圖3，本實用新型中的本征層沉積室3內(nèi)設(shè)有上下移動機構(gòu)7，該上下移動機構(gòu)7與設(shè)置在本征層沉積室3外的驅(qū)動機構(gòu)8連接，上下移動機構(gòu)7在驅(qū)動機構(gòu)8的驅(qū)動下作上下移動并可帶動硅片承載架上下移動。圖1是以η型硅片為襯底的雙面異質(zhì)結(jié)太陽電池的典型結(jié)構(gòu)示意圖。采用本實用新型的設(shè)備所制備的雙面異質(zhì)結(jié)太陽電池，在模擬光源AMI. 5，IOOmW/ cm2的標(biāo)準(zhǔn)光強照射下，電池轉(zhuǎn)換效率達到18%以上。硅片承載架采用嵌入式的方式放置硅片，硅片由下側(cè)嵌入，承載架上側(cè)有固定支撐，下側(cè)安裝有彈性的固定夾，方便硅片的嵌入。
權(quán)利要求1.一種PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備，包括沉積腔室、硅片承載架、氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及真空機組，沉積腔室分別與氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及真空機組連接，電控系統(tǒng)與氣路控制系統(tǒng)連接；硅片承載架用于承載硅片進出沉積腔室；其特征在于所述的沉積腔室包括團簇式設(shè)置的進出片室、預(yù)熱和中央傳送室、本征層沉積室、P型沉積室和η型沉積室，預(yù)熱和中央傳送室設(shè)置在中間，進出片室、本征層沉積室、ρ型沉積室和η型沉積室分別連接在預(yù)熱和中央傳送室的四周；在本征層沉積室、P型沉積室和η型沉積室內(nèi)分別設(shè)有上電極和下電極；在本征層沉積室的上電極和下電極上分別連接有進氣口 ；在P型沉積室的上電極上連接有進氣口 ；在η型沉積室的下電極上連接有進氣口 ；在預(yù)熱和中央傳送室內(nèi)設(shè)有機械手傳送機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備，其特征在于所述的本征層沉積室內(nèi)設(shè)有上下移動機構(gòu)，該上下移動機構(gòu)與設(shè)置在本征層沉積室外的驅(qū)動機構(gòu)連接，上下移動機構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下作上下移動并可帶動硅片承載架上下移動。
專利摘要一種PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備，包括沉積腔室，該沉積腔室包括團簇式設(shè)置的進出片室、預(yù)熱和中央傳送室、本征層沉積室、p型沉積室和n型沉積室。預(yù)熱和中央傳送室設(shè)置在中間，進出片室、本征層沉積室、p型沉積室和n型沉積室分別連接在預(yù)熱和中央傳送室的前后左右四方。采用本實用新型PECVD法制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的團簇式設(shè)備制備雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池，既能夠省去硅片翻轉(zhuǎn)的工序，節(jié)省設(shè)備制造成本和生產(chǎn)時間，又能夠很好的實現(xiàn)硅片正反兩面的沉積。
文檔編號H01L31/18GK202308007SQ201120420408
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者張愿成, 張瀅清, 李紅波, 柳琴, 王凌云, 郭群超 申請人:上海太陽能工程技術(shù)研究中心有限公司