[实用新型]一种制备Topcon电池钝化膜层的装置

说明书

本实用新型公开了一种制备Topcon电池钝化膜层的装置，包括载入腔、预热腔、真空传输腔、镀膜模组和载出腔，所述载入腔与预热腔相连接，所述预热腔设置于真空传输腔的一侧，沿着所述真空传输腔的周围设有多个镀膜模组，多个所述镀膜模组采用团簇式排列，所述载出腔与真空传输腔相连接，所述真空传输腔内设有机械手，所述镀膜模组包含外真空腔体、镀膜腔。本实用新型的有益效果是：团簇式多层堆叠镀膜腔，可提升产能、减少占地面积、降低成本、减少镀膜均匀性变差；板式ALD与PECVD或板式PEALD与PECVD结合的镀膜方式，实现在线掺杂，提高镀膜速率，提高产能，满足Topcon电池不同钝化膜层的性能质量需求。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池镀膜技术领域，具体为一种制备Topcon电池钝化膜层的装置。

背景技术

目前市场上制备Topcon太阳能电池的钝化隧穿二氧化硅层(SiO₂)及掺杂多晶硅膜层主要是以LPCVD设备为主，也有采用管式PEALD和管式PECVD 设备，同时也有一些采用线性传输板式PECVD设备制备。

采用LPCVD设备制备方式为：硅片放于石英舟内，然后石英舟传入高温石英管内，石英管内抽真空，向石英舟内通入工艺气体，用高温氧化硅片表面形成二氧化硅层膜层，然后高温分解SiH₄气体在SiO₂表面再沉积非晶、多晶硅膜层。采用LPCVD设备制备时所需的温度和能耗都很高，工艺温度都大于600℃，长时间的高温会破坏硅片的品质，同时LPCVD设备镀膜时绕镀现象非常严重，增加了后续刻蚀工序的难度，降低了生产良率，增加了生产成本。 LPCVD设备在制备掺杂非晶、多晶硅时，镀膜速率很慢，且掺杂均匀性比较差，所以一般采用离线掺杂的方式，即在LPCVD制备完二氧化硅层及未掺杂的非晶、多晶硅后，额外采用扩散炉或离子注入设备对非晶、微晶硅膜层进行掺杂，然后高温退火激活掺杂元素并形成高晶化率的多晶硅薄膜，这样增加了工艺步骤，也增加了设备成本。

采用管式PEALD和管式PECVD设备制备SiO2及掺杂的多晶硅膜层方式为：硅片放置于石墨舟内，然后送入管式腔体内，对腔体抽真空并对石墨舟及硅片加热；石墨舟连接电源，每两个舟片形成正负电极，通入工艺气体并开启电源，即可在石墨舟片之间形成等离子体；工艺气体被解离后可以在硅片表面沉积出所需薄膜。由于石墨舟片的正负电极间通过绝缘陶瓷环隔离绝缘，硅片放置于石墨舟内，石墨舟片的正负电极间的绝缘陶瓷环很容易被镀上掺杂多晶硅层而形成导通，因此管式PECVD无法实现在线掺杂多晶硅层的制备；且管式PECVD一般采用40KHz的电源，无法匹配高频率(13.56MHz)的电源，而采用低频率的电源增加了对样品表面的离子损伤，影响Topcon太阳能电池的转换效率。

现有的板式PECVD制备Topcon太阳能电池的二氧化硅层及掺杂多晶硅层的设计方案都采用线性传输的方式，所用镀膜腔体都为单层结构，产能较低，提高产能只能靠增大腔体尺寸，但腔体做大后，在镀膜工艺温度(250-400℃) 影响下，腔体内喷淋板及加热板等变形较严重，镀膜层均匀性下降明显，提升产能困难。而且腔体间通过线性排列方式连接在一起，托盘载着硅片要传输经过每一个工艺腔体。而在制备Topcon电池的掺杂多晶硅层时，由于膜层较厚，需要多个腔体来制备，比如用三个线性连接的腔体制备掺杂非晶、多晶腔体时，每个腔体只完成三分之一膜层的厚度，这样才能保证托盘以一定的节拍时间依次向后传输，托盘在腔体间的传输过程及镀膜过程之外的机械动作就会增多，这样就严重影响了节拍时间，降低了产能，同时分腔室镀同一层膜也影响了膜层的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制备Topcon电池钝化膜层的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种制备Topcon电池钝化膜层的装置，包括载入腔、预热腔、真空传输腔、镀膜模组和载出腔，所述载入腔与预热腔相连接，所述预热腔设置于真空传输腔的一侧，沿着所述真空传输腔的周围设有多个镀膜模组，多个所述镀膜模组采用团簇式排列，所述载出腔与真空传输腔相连接，所述真空传输腔内设有机械手；