本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種特氣管路、PECVD設(shè)備及硅片鍍膜調(diào)整的方法。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的主要流程為：制絨、擴(kuò)散、濕法刻蝕、減反射膜的沉積、絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)。

在常規(guī)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)流程中，硅片直接進(jìn)行酸腐蝕制絨以形成絨面效果，從而起到減反射的作用。然后進(jìn)行擴(kuò)散形成一定擴(kuò)散深度的PN結(jié)，接著進(jìn)行濕法刻蝕處理去除硅片四周的擴(kuò)散層和表面的絕緣層，避免PN結(jié)導(dǎo)通形成漏電。利用PECVD（ Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition -等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)工藝沉積氮化硅減反射層，減少太陽(yáng)光的反射損失同時(shí)起到鈍化的作用，提高載流子的少子壽命，然后利用絲網(wǎng)將金屬漿料印刷在硅片表面，最后通過(guò)燒結(jié)爐完成燒結(jié)工藝，形成太陽(yáng)能電池的正負(fù)極，完成太陽(yáng)能電池片的制備。

PECVD鍍膜折射率偏高時(shí)，太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓和短路電流都會(huì)降低，直接影響電池的轉(zhuǎn)換效率，當(dāng)膜厚均勻性差時(shí)，硅片鍍膜膜厚折射率偏差較大，造成電池轉(zhuǎn)換效率波動(dòng)較大，尤其折射率偏高的電池效率明顯降低。

傳統(tǒng)板式PECVD鍍膜設(shè)備采用的特氣管路結(jié)構(gòu)一樣，每根特氣管路均勻分布22個(gè)特氣孔，如圖3所示，當(dāng)進(jìn)行鍍膜工藝時(shí)，石墨舟和特氣管路的對(duì)應(yīng)，由于特氣孔為均勻分布，和石墨舟上硅片位置不完全對(duì)應(yīng)，存在錯(cuò)位現(xiàn)象，影響片內(nèi)鍍膜均勻性。

現(xiàn)有板式PECVD鍍膜設(shè)備，以SINA（德文Silizium硅-nitrid氮-anlage處理系統(tǒng)的縮寫(xiě)，是專(zhuān)門(mén)利用PECVD過(guò)程來(lái)沉積氮化硅薄膜的系統(tǒng)）設(shè)備為例主要有以下兩種：

一、SINA1代設(shè)備采用的是所有特氣管路結(jié)構(gòu)相同，均為22個(gè)均勻性分布的特氣孔；

二、SINA2代設(shè)備采用的是最后一組特氣管路有補(bǔ)償管路，兩側(cè)補(bǔ)償管路各有3個(gè)特氣孔，用于補(bǔ)償石墨舟造成的鍍膜紅邊，中間主管路為16個(gè)均勻分布的特氣管路，補(bǔ)償管路和中間主管路可以獨(dú)自調(diào)整流量。

上述兩種設(shè)備制備的硅片存在的缺陷是：1代設(shè)備鍍膜紅邊；2代設(shè)備雖然可以補(bǔ)償鍍膜紅邊，但是當(dāng)中間幾片鍍膜出現(xiàn)偏差時(shí)無(wú)法進(jìn)行鍍膜膜厚均勻性的調(diào)整。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的一種特氣管路、PECVD設(shè)備及硅片鍍膜調(diào)整方法，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能硅片鍍膜膜厚折射率均勻精細(xì)調(diào)整，減少太陽(yáng)能電池的色差，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

為解決上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種特氣管路，包括多段特氣管，多段特氣管的數(shù)量等于排列在石墨舟上的硅片的行數(shù)加二或列數(shù)加二，多段特氣管呈一行或一列并與石墨舟上的硅片行或列平行，處于中間部位的各段特氣管分別對(duì)應(yīng)一行或一列硅片，處于兩端的兩個(gè)特氣管對(duì)稱(chēng)分設(shè)在呈行列排布的硅片的兩端，每段特氣管上設(shè)有多個(gè)特氣孔并設(shè)有進(jìn)氣孔，每段特氣管均設(shè)有控制氨氣和硅烷流量的質(zhì)量流量計(jì)。

進(jìn)一步地，與硅片對(duì)應(yīng)的特氣管上的特氣孔的數(shù)量相同，處于兩端的兩個(gè)特氣管上的特氣孔的數(shù)量少于硅片對(duì)應(yīng)的特氣管上的特氣孔的數(shù)量，每段特氣管上的特氣孔均沿各自特氣管的長(zhǎng)度方向均布，且各特氣孔呈一直線排列，特氣孔的開(kāi)孔面向硅片。

進(jìn)一步地，兩端的特氣管上的特氣孔的數(shù)量比與硅片對(duì)應(yīng)的特氣管上的特氣孔的數(shù)量少一。

進(jìn)一步地，所述的特氣管為5-8段，與硅片對(duì)應(yīng)的每段特氣管上的特氣孔的數(shù)量為3-6個(gè)。

進(jìn)一步地，特氣孔直徑為0.5-1.0mm。

進(jìn)一步地，各特氣管段之間留有間隙。

一種PECVD設(shè)備，包括腔室和多個(gè)特氣管路，所述多個(gè)特氣管路中至少包括一項(xiàng)上述的特氣管路。

進(jìn)一步地，PECVD設(shè)備為板式PECVD設(shè)備。

一種所述利用上述PECVD設(shè)備進(jìn)行硅片鍍膜調(diào)整方法，包括以下步驟：在石墨舟上選取一行或一列進(jìn)行膜厚和折射率測(cè)試，和目標(biāo)值比較；

當(dāng)測(cè)試的硅片膜厚偏低時(shí)，調(diào)大對(duì)應(yīng)的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)的流量，增大膜厚；膜厚偏高時(shí)，調(diào)小對(duì)應(yīng)的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量，降低膜厚；

當(dāng)測(cè)試的硅片折射率偏低時(shí)，調(diào)大對(duì)應(yīng)的特氣管的硅烷質(zhì)量流量計(jì)流量，增大折射率；當(dāng)測(cè)試的硅片折射率偏高時(shí)，調(diào)小對(duì)應(yīng)的特氣管的硅烷質(zhì)子流量計(jì)流量，降低折射率；

直至測(cè)試的硅片的膜厚折射率接近目標(biāo)值；

當(dāng)測(cè)試最外一行或一列硅片出現(xiàn)鍍膜紅邊時(shí)，調(diào)大相應(yīng)側(cè)最外端的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量；當(dāng)測(cè)試最外一行或一列硅片出現(xiàn)鍍膜白邊，調(diào)小相應(yīng)側(cè)最外端的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的特氣管路分為多段，與呈行列排列的硅片對(duì)應(yīng)，每段特氣管都有相應(yīng)的質(zhì)量流量計(jì)控制氨氣和硅烷流量，能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚和折射率的單片調(diào)整，兩端的兩段特氣管為補(bǔ)償管路，用以補(bǔ)償石墨舟造成的邊緣膜不均勻的問(wèn)題；本發(fā)明通過(guò)具有所述特氣管路的PECVD設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能硅片鍍膜膜厚折射率均勻性的精細(xì)調(diào)整，減少太陽(yáng)能電池的色差，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明特氣管路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明特氣管路具體使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中特氣管路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、第一硅片；2、第二硅片；3、第三硅片；4、第四硅片；5、第五硅片；6、第一特氣管；7、第二特氣管；8、第三特氣管；9、第四特氣管；10、第五特氣管；11、第七特氣管；12、第六特氣管；13、石墨舟；14、進(jìn)氣孔；15、特氣孔。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種特氣管路，如圖1所示，包括多段特氣管，多段特氣管的數(shù)量等于排列在石墨舟上的硅片的行數(shù)加二或列數(shù)加二，多段特氣管呈一行或一列并與石墨舟上的硅片行或列平行，處于中間部位的各段特氣管分別對(duì)應(yīng)一行或一列硅片，處于兩端的兩個(gè)特氣管對(duì)稱(chēng)分設(shè)在呈行列排布的硅片的兩端，每段特氣管上設(shè)有多個(gè)特氣孔15并設(shè)有進(jìn)氣孔14，每段特氣管均設(shè)有控制氨氣和硅烷流量的質(zhì)量流量計(jì)。本發(fā)明每段特氣管對(duì)應(yīng)一行或一列硅片，每段特氣管都有相應(yīng)的質(zhì)量流量計(jì)控制氨氣和硅烷流量，能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚和折射率的單片調(diào)整，也即每一段特氣管均可單獨(dú)調(diào)整，兩端的兩段特氣管為補(bǔ)償管路，用以補(bǔ)償石墨舟造成的邊緣膜不均勻的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能硅片鍍膜膜厚折射率均勻性的精細(xì)調(diào)整，減少太陽(yáng)能電池的色差，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明進(jìn)一步采取的技術(shù)方案是，與硅片對(duì)應(yīng)的特氣管上的特氣孔15的數(shù)量相同，處于兩端的兩個(gè)特氣管上的特氣孔15的數(shù)量少于硅片對(duì)應(yīng)的特氣管上的特氣孔15的數(shù)量，每段特氣管上的特氣孔15均沿各自特氣管的長(zhǎng)度方向均布，且各特氣孔15呈一直線排列，特氣孔15的開(kāi)孔面向硅片。兩端的特氣管對(duì)應(yīng)的是石墨舟13的邊框，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的硅片，是補(bǔ)償管路，用以補(bǔ)償由于石墨舟造成的處于兩邊緣處的硅片膜厚不均，其特氣孔可以少些。

作為較佳的實(shí)施例，兩端的特氣管上的特氣孔的數(shù)量比與硅片對(duì)應(yīng)的特氣管上的特氣孔的數(shù)量少一，如果中間的一段特氣管上的特氣孔為5個(gè)，則兩端的特氣管上的特氣孔分別為4個(gè)。

本發(fā)明提供的特氣管為5-8段，與硅片對(duì)應(yīng)的每段特氣管上的特氣孔的數(shù)量為3-6個(gè)，特氣孔直徑為0.5-1.0mm，進(jìn)一步說(shuō)明的是，對(duì)于特氣管的數(shù)量及特氣孔的數(shù)量可根據(jù)本發(fā)明提供的特氣管路配備的設(shè)備的不同而選擇。本發(fā)明以板式PECVD設(shè)備為例進(jìn)一步的說(shuō)明，該設(shè)備由8組射頻、8組特氣系統(tǒng)組成，8組射頻系統(tǒng)一致，特氣系統(tǒng)前7組一致，最后一組對(duì)應(yīng)的是本發(fā)明提及的特氣管路，相應(yīng)的作為最佳的選擇方式，本發(fā)明特氣管中間部分的數(shù)量為5個(gè)，特氣孔每段5個(gè)，直徑優(yōu)選0.8mm，能夠保證出氣均勻，流量較低時(shí)鍍膜效果較好。中間每段特氣管均有5特氣孔，兩端的特氣管分別有4個(gè)特氣孔，總的出氣孔較就特氣管路多，當(dāng)特氣流量較小時(shí)保證了片內(nèi)鍍膜不會(huì)出現(xiàn)“M”型差異，片內(nèi)均勻性差異??；也減少了由于均勻性差異造成的異常維護(hù)，降低維護(hù)成本。

本發(fā)明各特氣管段之間留有間隙，各特氣管的長(zhǎng)度與對(duì)應(yīng)的硅片的寬度大致相當(dāng)。

本發(fā)明還提供一種PECVD設(shè)備，包括腔室和多個(gè)特氣管路，多個(gè)特氣管路中至少包括一個(gè)上述的特氣管路。

本發(fā)明以板式PECVD設(shè)備進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，該設(shè)備由加熱腔室、預(yù)加熱腔室、工藝腔室、冷卻腔室、卸載腔室組成，其中各腔室的門(mén)由壓縮空氣CDA通過(guò)氣動(dòng)閥控制開(kāi)閉，每個(gè)腔室有尾氣管道連通真空泵實(shí)現(xiàn)抽真空，每個(gè)腔室有氮?dú)夤艿缹?shí)現(xiàn)腔室充氣，加熱腔室和卸載腔室有氨氣管道，用于生產(chǎn)過(guò)程中開(kāi)啟相應(yīng)的門(mén)充氣平衡腔室壓力，加熱腔室加熱為紅外管加熱，加熱速度快，預(yù)加熱腔室為加熱水加熱，穩(wěn)定溫度，工藝腔室有氨氣、硅烷管路，由氣動(dòng)閥和質(zhì)量流量計(jì)控制開(kāi)關(guān)和流量大小，工藝腔室有射頻電極系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，加熱為電熱絲加熱，溫度穩(wěn)定，總體有上下傳輸系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。其中，特氣系統(tǒng)由外圍供給通過(guò)專(zhuān)用管路供給到設(shè)備總開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)下方通過(guò)管路連通氣動(dòng)閥，再連通質(zhì)量流量計(jì)，最后通入工藝腔室內(nèi)部和特氣管路連接。本發(fā)明提供的PECVD設(shè)備由8組射頻、8組特氣系統(tǒng)組成，8組射頻系統(tǒng)一致，特氣系統(tǒng)前7組一致，每組分別由兩個(gè)質(zhì)量流量計(jì)控制氨氣和硅烷流量，最后一組對(duì)應(yīng)的特氣管路為分7段式管路，也即本發(fā)明提及的特氣管路，每段特氣管都有相應(yīng)的質(zhì)量流量計(jì)控制氨氣和硅烷流量，其中中間5段對(duì)應(yīng)硅片在石墨舟上的位置，且每段特氣管上的特氣孔為5個(gè)，兩端2段為補(bǔ)償管路，與石墨舟的邊框?qū)?yīng)，特氣孔為4個(gè)，特氣孔直徑為0.8mm。

通過(guò)該設(shè)備，5列硅片片間存在差異時(shí)可以單片調(diào)整，大大縮小了各列的片間鍍膜差異，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能硅片鍍膜膜厚折射率均勻性的精細(xì)調(diào)整。中間每段特氣管均有5特氣孔，總的出氣孔較就特氣管路多，當(dāng)特氣流量較小時(shí)保證了片內(nèi)鍍膜不會(huì)出現(xiàn)“M”型差異，片內(nèi)均勻性差異小；也減少了由于均勻性差異造成的異常維護(hù)，降低維護(hù)成本。值得一提的是，本發(fā)明所提及的特氣管路不僅僅適用于板式PECVD設(shè)備，也適用于4組射頻設(shè)備、6組射頻設(shè)備、雙面鍍膜設(shè)備。

本發(fā)明還提供一種利用所述的設(shè)備進(jìn)行硅片鍍膜調(diào)整方法，包括以下步驟：在石墨舟上選取一行或一列進(jìn)行膜厚和折射率測(cè)試，和目標(biāo)值比較；

當(dāng)測(cè)試的硅片膜厚偏低時(shí)，調(diào)大對(duì)應(yīng)的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)的流量，增大膜厚；膜厚偏高時(shí)，調(diào)小對(duì)應(yīng)的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量，降低膜厚；

當(dāng)測(cè)試的硅片折射率偏低時(shí)，調(diào)大對(duì)應(yīng)的特氣管的硅烷質(zhì)量流量計(jì)流量，增大折射率；當(dāng)測(cè)試的硅片折射率偏高時(shí)，調(diào)小對(duì)應(yīng)的特氣管的硅烷質(zhì)子流量計(jì)流量，降低折射率；

直至測(cè)試的硅片的膜厚折射率接近目標(biāo)值；

當(dāng)測(cè)試最外一行或一列硅片出現(xiàn)鍍膜紅邊時(shí)，調(diào)大相應(yīng)側(cè)最外端的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量；當(dāng)測(cè)試最外一行或一列硅片出現(xiàn)鍍膜白邊，調(diào)小相應(yīng)側(cè)最外端的特氣管的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量。

本發(fā)明以板式PECVD設(shè)備為例，進(jìn)一步的調(diào)整方法如下：

首先，在石墨舟上選取一排硅片片進(jìn)行膜厚和折射率測(cè)試，如圖2，和目標(biāo)值比較；

當(dāng)?shù)谝还杵?膜厚偏低時(shí)，調(diào)大第一特氣管6對(duì)應(yīng)的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量，增大膜厚；

當(dāng)?shù)谝还杵?膜厚偏高時(shí)，調(diào)小第一特氣管6對(duì)應(yīng)的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量，降低膜厚；

當(dāng)?shù)谝还杵?折射率偏低時(shí)，調(diào)大第一特氣管6對(duì)應(yīng)的硅烷質(zhì)量流量計(jì)流量，增大折射率；

當(dāng)?shù)谝还杵?折射率偏高時(shí)，調(diào)小第一特氣管6對(duì)應(yīng)的硅烷質(zhì)量流量計(jì)流量，降低折射率；

第二硅片2、第三硅片3、第四硅片4、第五硅片5膜厚折射率偏差調(diào)整方法同第一硅片1，直至膜厚折射率接近目標(biāo)值；

當(dāng)?shù)谝还杵?左邊由于石墨舟13造成紅邊，即左邊緣膜厚低，調(diào)大第六特氣管12對(duì)應(yīng)的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量，增大膜厚，減少紅邊現(xiàn)象；

當(dāng)?shù)谝还杵?左邊由于石墨舟造成白邊，即左邊緣膜厚高，調(diào)小第六特氣管12對(duì)應(yīng)的氨氣質(zhì)量流量計(jì)流量，降低膜厚，減少白邊現(xiàn)象；

第五硅片5右邊緣調(diào)整方法同第一硅片1左邊緣。

利用本方法折射率可以實(shí)現(xiàn)0.1mm內(nèi)偏差調(diào)整，減少了折射率高造成的效率偏低，從而提高了電池的轉(zhuǎn)換效率。而且本發(fā)明提供的膜厚折射率調(diào)整方法簡(jiǎn)單易操。

本發(fā)明通過(guò)該設(shè)備及方法完成鍍膜膜厚折射率的精細(xì)調(diào)整，優(yōu)化了鍍膜均勻性，穩(wěn)定了電池的轉(zhuǎn)化效率。由于該方法能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚折射率的單片調(diào)整，故穩(wěn)定了PECVD設(shè)備一個(gè)維護(hù)周期內(nèi)的鍍膜均勻性，減少了由于均勻性差造成的異常維護(hù)和電池效率波動(dòng)，降低了維護(hù)成本的同時(shí)也穩(wěn)定了電池效率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。