[发明专利]一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺

权利要求书

1.一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺，其特征在于：该种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺包括依次连接的载入腔、第一工艺腔、隔离腔、第二工艺腔和载出腔，相邻两腔体通过阀门连接，在依次连接的每一个腔体内装置有传输滚轮，载有硅片的托盘在传输滚轮上传输，所述载入腔可以采用红外灯管对托盘和硅片进行预加热或在载入腔后增设预热腔，预热腔内装有加热装置，所述第一工艺腔采用空间ALD镀膜方式实现SiO2膜层的制备；所述第二工艺腔采用PVD镀膜方式或采用低损伤PVD镀膜方式与直接式PVD镀膜方式相结合的方式来制备Topcon太阳能电池的掺杂非晶/微晶硅膜层。

2.根据权利要求1所述的一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺，其特征在于：所述第一工艺腔包括由第一缓冲腔、第一镀膜腔及第二缓冲腔三个腔体组成，三个腔体下层铺设有加热板，对托盘和硅片进行持续加热，托盘在第一缓冲腔内调整至所需工艺传输速度后进入第一镀膜腔，第一镀膜腔上装有气体喷淋模组，所述气体喷淋模组通入工艺气体为硅源、N2、O3或H20，硅源、O3空间上被气体喷淋模组的喷淋板完全隔离喷到硅片表面，实现空间ALD反应，根据所需制备SiO2膜层厚度0.8-1.6nm，所述喷淋板设计配置5-20个，实现空间ALD镀膜循环，托盘载着硅片以一定速度经过喷淋区后被镀上所需薄膜，托盘传输脱离镀膜区后完全进入第二缓冲腔，便完成了二氧化硅膜层的镀膜，此时隔离腔内的压力已调整至与第二缓冲腔的压力一致，并开启隔离腔的左侧阀门，托盘传入隔离腔，关闭左侧阀门，托盘经过隔离腔的隔气动作后即可传入第二工艺腔。

3.根据权利要求2所述的一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺，其特征在于：所述第二工艺腔包括第三缓冲腔、PVD镀膜腔和第四缓冲腔，第二工艺腔的三个腔体下层铺设有加热板，托盘经过第三缓冲腔后一定速度进入PVD镀膜腔，PVD镀膜腔内包含n(n≧1)个阴极靶材，并通入掺杂磷烷气体，实现掺杂非晶硅薄膜的制备。

4.根据权利要求3所述的一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺，其特征在于：所述PVD镀膜腔内采用6-12根Si旋转靶，制备掺杂非晶硅薄膜，薄膜厚度为80-160nm。

5.根据权利要求2所述的一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺，其特征在于：所述第二工艺腔包括第三缓冲腔、低损伤PVD镀膜腔、n(n≥1)个常规直接式PVD镀膜腔和第四缓冲腔，第二工艺腔的腔体下层铺设有加热板，低损伤PVD镀膜腔腔体顶部装配远程等离子体低损伤阴极装置，两常规直接式PVD镀膜腔腔体顶部装配常规直接式PVD阴极靶材，通过匹配镀膜腔室数量、腔室内靶材的数量和传输速度实现所需厚度的掺杂非晶硅膜层的制备。

6.根据权利要求5所述的一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺，其特征在于：所述低损伤阴极装置包括竖直放置的两支对靶、气体喷气孔、电源和靶材离子或原子，对靶外接电源，两支对靶上方设置有气体喷气孔，气体喷气孔喷射Ar离子，Ar离子在两只对靶间来回往复运动，以更高效溅射出靶材离子或原子，并通过喷气孔喷出的气体把靶材离子或原子带至托盘表面沉积成膜，同时喷出的气体中掺有磷烷，以制备出掺磷的非晶硅薄膜。

7.根据权利要求3所述的一种制备Topcon太阳能电池的设备及其工艺，其特征在于：托盘采用镂空托盘，采用由下往上镀膜方式，即气体喷淋模组和阴极靶材设置在腔体的下方，加热板设置在腔体上方，托盘由传输滚轮传输经过镀膜区后，硅片的背面被镀上所需薄膜。