托盘预热腔及对应的PECVD设备制造技术

本发明专利技术提供托盘预热腔及对应的PECVD设备。PECVD设备包括：加载模块，其用于将硅片放置在托盘中；托盘转送模块，其用于将由加载模块传送的托盘送至托盘预热腔，并接收已预热的托盘；托盘预热腔，其接收和预热托盘至预设预热温度并将托盘传回至托盘转送模块；加载腔，其配置成接收由托盘转送模块传送的、已预热的托盘；PECVD工艺腔，其接收由加载腔传送的托盘，通过本征和掺杂PECVD工艺在托盘所承载的硅片的一面上沉积形成I/N或I/P型非晶硅薄膜；卸载腔，其接收由PECVD工艺腔传送的托盘；以及卸载模块，其接收由卸载腔传送的托盘并将硅片从托盘中卸载。本发明专利技术能有效提高设备产能、预热灵活性和预热效率，并能有效降低设备成本。

【技术实现步骤摘要】
托盘预热腔及对应的PECVD设备
本专利技术涉及太阳能电池制造领域，特别涉及托盘预热腔及对应的PECVD设备。
技术介绍
薄膜/晶硅异质结太阳能电池(以下简称异质结太阳能电池，又可称HIT或HJT或SHJ太阳能电池)属于第三代高效太阳能电池技术，它结合了晶体硅与硅薄膜的优势，具有转换效率高、温度系数低等特点，是高效晶体硅太阳能电池的重要发展方向之一。特别是双面的异质结太阳能电池转换效率可以达到26％以上，具有广阔的市场前景。现有生产制造异质结太阳能电池的工艺对硅片的温度有较高的要求，例如在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中进行PECVD工艺时要达到200摄氏度以上，由于托盘及其上的硅片进入PECVD设备中时其温度不够高，需要托盘及硅片在PECVD设备中长时间停留以达到理想温度后，才能进行相应的PECVD工艺，如此将会严重影响生产耗时，导致PECVD设备的产能过低。如果能把托盘预热过程放到PECVD设备的外围，将会既能缩短设备的生产耗时，又能降低设备成本。因此，如何提供一种托盘预热腔及PECVD设备以改善预热腔的加热能力，提高设备产能，降低设备成本，已成为业内亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种托盘预热腔，其用于与设置在其外的托盘转送模块之间进行托盘的交互以及用于托盘的预热，所述托盘预热腔包括：腔体，其设置有第一连接件；托盘预热模块，其设置在所述腔体中且包括用于可纵向移动地连接在所述第一连接件上的第二连接件、固定连接在所述第二连接件上的存储框架、以及沿纵向叠置在所述存储框架中的多层预热单元，每层预热单元包括依次沿纵向排布的隔板、加热器以及用于支撑托盘的从动滚轮组；纵向驱动模块，其用于驱动所述第二连接件相对于所述第一连接件纵向移动从而驱使所述存储框架在所述腔体内纵向移动；主动轮模块，其毗邻所述存储框架且设置在所述从动滚轮组两侧，所述主动轮模块具有用于驱动托盘在所述从动滚轮组上移动的托盘驱动位和用于等待调用且不阻挡存储框架上下移动的等待位，所述主动轮模块在所述托盘驱动位时伸入所述多个预热单元中的选定单元中、承接和驱动所述托盘在所述选定单元的选定从动滚轮组上到位或离位进入所述托盘转送模块；以及控制模块，其配置成控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架纵向移动而使所述选定单元与所述托盘转送模块对准，所述控制模块在将托盘从所述托盘转送模块传入所述选定单元或反向传出时控制所述主动轮模块进入所述托盘驱动位、承接和驱动所述托盘在所述选定从动滚轮组上到位或离位，并在到位或离位后控制所述主动轮模块缩回至所述等待位，所述控制模块还控制承载有托盘的预热单元的加热器在氮气或惰性气体氛围下进行加热而将所述托盘的温度维持在预设预热温度。在一实施例中，所述第一连接件和所述第二连接件两者形成滚珠丝杠，所述纵向驱动模块为驱动所述第二连接件相对于第一连接件纵向移动的步进电机。在一实施例中，所述第一连接件为纵向设置在所述腔体中且由轴承支撑的丝杠螺杆，所述第二连接件为与所述丝杠螺杆相匹配的丝杠螺母，所述存储框架固定连接在所述丝杠螺母上，所述存储框架的外侧设置有用于容纳存储框架在其中沿纵向行进的导轨，所述纵向驱动模块驱动所述存储框架沿导轨上下移动。在一实施例中，每层预热单元的所述隔板、加热器以及从动滚轮组按照从下至上的顺序固定连接在所述存储框架上，每层从动滚轮组与相邻层的相邻隔板之间具有容纳托盘的存储空间。在一实施例中，所述预设预热温度在40～250摄氏度的范围内。在一实施例中，所述加热器为多根红外加热灯管，所述隔板构造成能反射所述多根红外加热灯管发出的90％以上的红外光，所述控制模块能控制多个预热单元中每个预热单元的加热器独立地进行加热。在一实施例中，所述主动轮模块包括用于驱动托盘的主动滚轮组、用于驱动主动滚轮组水平伸缩以在托盘驱动位和等待位之间移动的第一驱动模块、以及用于驱动所述主动滚轮组转动从而驱动托盘水平移动的第二驱动模块，所述第一驱动模块和第二驱动模块均设置在所述腔体的外部。在一实施例中，所述控制模块在将待预热的托盘从所述托盘转送模块传送到所述选定单元时配置成：控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架纵向移动到使所述选定从动滚轮组的传送面与所述托盘转送模块的传送面对齐的位置，在到对齐的位置后控制所述第一驱动模块驱动所述主动滚轮组伸入所述选定单元且进至所述托盘驱动位，在进入托盘驱动位后控制所述第二驱动模块驱动所述主动滚轮组转动，从而驱使所述托盘在所述选定从动滚轮组上到位，并在到位后控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架向上移动预定距离，以便控制所述第一驱动模块驱动所述主动滚轮组无阻碍地缩回至等待位。在一实施例中，所述控制模块在将已预热的托盘从所述选定单元传送至所述托盘转送模块时配置成：控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架纵向移动到使所述选定从动滚轮组的传送面比所述托盘转送模块的传送面高预定距离的位置，在到所述位置后控制所述第一驱动模块驱动所述主动滚轮组伸入所述选定单元且进至所述托盘驱动位，在进入托盘驱动位后控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架向下移动所述预定距离，接着控制所述第二驱动模块驱动所述主动滚轮组从而驱使所述托盘在所述选定从动滚轮组上离位进入所述托盘转送模块，并在离位后控制所述第一驱动模块驱动所述主动滚轮组缩回至所述等待位。在一实施例中，所述腔体的内侧设置有冷却板，所述腔体设置有与所述托盘转送模块相连通而用于容纳托盘通过的第一通道，所述腔体还设置有用于容纳主动滚轮组伸入所述选定单元的第二通道和第三通道，所述第一通道开设在与所述托盘转送模块相邻的第一侧壁上，所述第二通道和第三通道分别开设在与第一侧壁相邻且相对的第三侧壁和第四侧壁上。本专利技术还提供一种PECVD设备，其包括：加载模块，其用于将完成制绒的硅片放置在托盘中，并继续传送所述托盘；托盘转送模块，其用于将由所述加载模块传送的、待预热的托盘送至上述任一实施例所述的托盘预热腔，并接收由所述托盘预热腔中传出的、已预热的托盘，且继续传送所述托盘；所述托盘预热腔，其接收并预热由所述托盘转送模块传进的托盘，并将已预热至预设预热温度的托盘传回至所述托盘转送模块；加载腔，其配置成接收由所述托盘转送模块传送的、已预热的托盘，且继续传送所述托盘；PECVD工艺腔，其配置成接收由所述加载腔传送的托盘，通过本征PECVD工艺和掺杂PECVD工艺在托盘所承载的硅片的一面上沉积形成I/N或I/P型非晶硅薄膜，并继续传送所述托盘；卸载腔，其配置成接收由所述PECVD工艺腔传送的、承载有完成沉积的硅片的托盘，并继续传送所述托盘；以及卸载模块，其接收由所述卸载腔传送的托盘，并将托盘所支撑的硅片从所述托盘中卸载。在一实施例中，所述PECVD工艺腔包括第一PECVD工艺子腔和第二PECVD工艺子腔，所述第一PECVD工艺子腔用于进行本征PECVD工艺并在所述硅片的一面上沉积形成I型非晶硅薄膜，所述第二PECVD工艺子腔用于进行掺杂PECVD工艺从而在所述I型非晶硅薄膜上沉积形成N或P型非晶硅薄膜。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种托盘预热腔，其用于与设置在其外的托盘转送模块之间进行托盘的交互以及用于托盘的预热，所述托盘预热腔包括：/n腔体，其设置有第一连接件；/n托盘预热模块，其设置在所述腔体中且包括用于可纵向移动地连接在所述第一连接件上的第二连接件、固定连接在所述第二连接件上的存储框架、以及沿纵向叠置在所述存储框架中的多层预热单元，每层预热单元包括依次沿纵向排布的隔板、加热器以及用于支撑托盘的从动滚轮组；/n纵向驱动模块，其用于驱动所述第二连接件相对于所述第一连接件纵向移动从而驱使所述存储框架在所述腔体内纵向移动；/n主动轮模块，其毗邻所述存储框架且设置在所述从动滚轮组两侧，所述主动轮模块具有用于驱动托盘在所述从动滚轮组上移动的托盘驱动位和用于等待调用且不阻挡存储框架上下移动的等待位，所述主动轮模块在所述托盘驱动位时伸入所述多个预热单元中的选定单元中、承接和驱动所述托盘在所述选定单元的选定从动滚轮组上到位或离位进入所述托盘转送模块；以及/n控制模块，其配置成控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架纵向移动而使所述选定单元与所述托盘转送模块对准，所述控制模块在将托盘从所述托盘转送模块传入所述选定单元或反向传出时控制所述主动轮模块进入所述托盘驱动位、承接和驱动所述托盘在所述选定从动滚轮组上到位或离位，并在到位或离位后控制所述主动轮模块缩回至所述等待位，所述控制模块还控制承载有托盘的预热单元的加热器在氮气或惰性气体氛围下进行加热而将所述托盘的温度维持在预设预热温度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种托盘预热腔，其用于与设置在其外的托盘转送模块之间进行托盘的交互以及用于托盘的预热，所述托盘预热腔包括：
腔体，其设置有第一连接件；
托盘预热模块，其设置在所述腔体中且包括用于可纵向移动地连接在所述第一连接件上的第二连接件、固定连接在所述第二连接件上的存储框架、以及沿纵向叠置在所述存储框架中的多层预热单元，每层预热单元包括依次沿纵向排布的隔板、加热器以及用于支撑托盘的从动滚轮组；
纵向驱动模块，其用于驱动所述第二连接件相对于所述第一连接件纵向移动从而驱使所述存储框架在所述腔体内纵向移动；
主动轮模块，其毗邻所述存储框架且设置在所述从动滚轮组两侧，所述主动轮模块具有用于驱动托盘在所述从动滚轮组上移动的托盘驱动位和用于等待调用且不阻挡存储框架上下移动的等待位，所述主动轮模块在所述托盘驱动位时伸入所述多个预热单元中的选定单元中、承接和驱动所述托盘在所述选定单元的选定从动滚轮组上到位或离位进入所述托盘转送模块；以及
控制模块，其配置成控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架纵向移动而使所述选定单元与所述托盘转送模块对准，所述控制模块在将托盘从所述托盘转送模块传入所述选定单元或反向传出时控制所述主动轮模块进入所述托盘驱动位、承接和驱动所述托盘在所述选定从动滚轮组上到位或离位，并在到位或离位后控制所述主动轮模块缩回至所述等待位，所述控制模块还控制承载有托盘的预热单元的加热器在氮气或惰性气体氛围下进行加热而将所述托盘的温度维持在预设预热温度。


2.根据权利要求1所述的托盘预热腔，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件两者形成滚珠丝杠，所述纵向驱动模块为驱动所述第二连接件相对于第一连接件纵向移动的步进电机。


3.根据权利要求2所述的托盘预热腔，其特征在于，所述第一连接件为纵向设置在所述腔体中且由轴承支撑的丝杠螺杆，所述第二连接件为与所述丝杠螺杆相匹配的丝杠螺母，所述存储框架固定连接在所述丝杠螺母上，所述存储框架的外侧设置有用于容纳存储框架在其中沿纵向行进的导轨，所述纵向驱动模块驱动所述存储框架沿导轨上下移动。


4.根据权利要求1或2所述的托盘预热腔，其特征在于，每层预热单元的所述隔板、加热器以及从动滚轮组按照从下至上的顺序固定连接在所述存储框架上，每层从动滚轮组与相邻层的相邻隔板之间具有容纳托盘的存储空间；所述预设预热温度在40～250摄氏度的范围内；所述加热器为多根红外加热灯管，所述隔板构造成能反射所述多根红外加热灯管发出的90％以上的红外光，所述控制模块能控制多个预热单元中每个预热单元的加热器独立地进行加热。


5.根据权利要求3所述的托盘预热腔，其特征在于，所述主动轮模块包括用于驱动托盘的主动滚轮组、用于驱动主动滚轮组水平伸缩以在托盘驱动位和等待位之间移动的第一驱动模块、以及用于驱动所述主动滚轮组转动从而驱动托盘水平移动的第二驱动模块，所述第一驱动模块和第二驱动模块均设置在所述腔体的外部。


6.根据权利要求5所述的托盘预热腔，其特征在于，所述控制模块在将待预热的托盘从所述托盘转送模块传送到所述选定单元时配置成：控制所述纵向驱动模块驱动所述存储框架纵向移动到使所述选定从动滚轮组的传送面与所述托盘转送模块的传送面对齐的位置，在到对齐的位置后控制所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华新，马哲国，
申请(专利权)人：上海理想万里晖薄膜设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31