[实用新型]一种整合PECVD和PVD镀膜制造HIT电池的设备

说明书

本实用新型公开了一种整合PECVD和PVD镀膜制造HIT电池的设备，包括链式循环运行的载板，以及依次设置的机械手上料台、本征非晶硅镀膜体系、水平移载台一、N层非晶硅镀膜体系、翻转移载台、P层非晶硅镀膜体系、水平移载台二、TCO镀膜体系及机械手下料台，以及用于载板回传的载板回传循环系统一、载板回传循环系统二、载板回传循环系统三及载板回传循环系统四。该实用新型通过设备整合将上下各两层非晶硅的PECVD镀膜工艺和上下各一层TCO膜的PVD镀膜工艺集成到一台设备里，可以一次性完成HIT电池的6层膜的镀膜，具有产能高、设备占地面积小、设备制造成本低、自动化程度高等优点。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制备技术领域，特别涉及一种整合PECVD 和PVD镀膜制造HIT电池的设备。

背景技术

近年来，能源危机与环境压力促进了太阳能电池研究和产业的迅速发展。目前，晶体硅太阳能电池是技术最成熟、应用最广泛的太阳能电池，在光伏市场中的比例超过90％，并且在未来相当长的时间内都将占据主导地位。其中，单晶硅的晶体结构完美，禁带宽度仅为1.12eV，自然界中的原材料丰富，特别是N-型单晶硅具有杂质少、纯度高、少子寿命高、无晶界位错缺陷以及电阻率容易控制等优势，是实现高效率太阳能电池的理想材料。

HIT电池具有发电量高、度电成本低的优势。HIT是Heterojunction withIntrinsic Thin-layer的缩写，意为本征非晶硅薄膜与晶硅之间形成的异质结。制备一个完整的电池结构至少需要6层膜，上下各三层，一面分别镀本征非晶硅膜(厚度3-8nm)、掺杂磷的非晶硅(或N非晶硅，厚度5-10nm)和透明导电膜(TCO，80-100nm)，另一面分别镀本征非晶硅膜(厚度3-8nm)、掺杂硼的非晶硅(或P非晶硅，厚度5-10nm)和透明导电膜(TCO，80-100nm)。

目前，参考图1，HIT电池镀膜工艺为：硅片10正面镀正面i层21 非晶硅(背面镀反面i层非晶硅22)→背面镀反面i层非晶硅22(正面镀正面i层非晶硅21)→正面镀P层非晶硅31(背面镀N层非晶硅32)→背面镀N层非晶硅32(正面镀P层非晶硅31)→正面镀正面TCO膜41(背面镀反面TCO膜42)→背面镀反面TCO膜42(正面镀正面TCO膜41)→正面镀电极50(背面镀电极50)。

目前制备HIT电池的镀膜设备有很多，镀膜通常由独立的设备来完成，也有通过链式设备连续镀多层膜的设备。尤其是非晶硅镀膜和TCO镀膜分别用PECVD法和PVD法镀膜，它们由独立设备完成。例如由上海理想能源生产的PECVD非晶硅镀膜设备，为了减小在载板运动方向上的尺寸，把设备设计两个大的U形，产能最高3000片/小时。而PVD镀膜设备产能大，可以达到6000片/小时，所以两种设备产能不匹配，它们都是由独立设备来完成。

HIT电池制造非晶硅镀膜完成后，进行下一步镀TCO膜时，硅片需要进行下料和重新上料，多台设备的布局导致设备占地尺寸大，设备制造成本高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的方案一是提供了一种整合PECVD 和PVD镀膜制造HIT电池的设备，包括链式循环运行的载板，以及依次设置的用于硅片的机械手上料台、用于硅片正反面镀膜的本征非晶硅镀膜体系、用于硅片的水平移载台一、N层非晶硅镀膜体系、用于硅片的翻转移载台、P层非晶硅镀膜体系、用于硅片的水平移载台二、TCO镀膜体系及用于硅片的机械手下料台；所述载板包括用于本征非晶硅镀膜体系的载板、用于N层非晶硅镀膜体系的载板、用于P层非晶硅镀膜体系的载板以及用于TCO镀膜体系的载板；

所述机械手上料台与水平移载台一之间设置有载板回传循环系统一，所述载板回传循环系统一位于所述本征非晶硅镀膜体系的下方或侧边；

所述水平移载台一与翻转移载台之间设置有载板回传循环系统二，所述载板回传循环系统二位于所述N层非晶硅镀膜体系的下方或侧边；