一种箱式可扩展堆栈PECVD系统技术方案

本发明专利技术涉及一种箱式可扩展堆栈PECVD系统，它包括带有可移动腔门的反应腔体、通过特气管路向反应腔体供气的特气柜、通过抽气管路抽吸反应腔体内气体的真空泵组、通过固定座组件设于反应腔体内且可横向布置和/或纵向布置的多个堆栈式反应承载组件、分布于堆栈式反应承载组件旁侧的加热组件以及为用电设备提供电力支持的电柜。本发明专利技术的目的在于提供一种箱式可扩展堆栈PECVD系统，镀膜均匀性高，设备占地面积小，产能高，可极大地降低设备成本。可极大地降低设备成本。可极大地降低设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种箱式可扩展堆栈PECVD系统


[0001]本专利技术涉及一种箱式可扩展堆栈PECVD系统。

技术介绍

[0002]异质结太阳能电池制备工艺，步骤简单，工艺温度低，且产品具有发电量高、稳定性高、无衰减、成本低的优势，随着行业不断的技术进步和政策推动，异质结电池性价比优势显现，有可能替代晶硅太阳能电池成为下一代主流光伏电池。
[0003]目前，异质结太阳能电池产业化面临的主要挑战之一为设备成本较高，一次性投入大，特别是用于核心工艺制程中非晶硅或微晶硅镀膜的PECVD设备占设备总成本的50％以上。当前，用于异质结制备的PECVD设备采用平板式镀膜结构，即将一定数量的硅片平铺在载板上传入到真空腔体中进行镀膜。而随着市场上对大硅片大产能的需求，采用硅片单一平铺方式进行PECVD镀膜，需要非常大的腔体面积，由此给设备和工艺带来诸多问题，比如镀膜均匀性问题，电极极板的设计，布气盒的设计以及电源的选择、加热均匀性问题等等。此外，为了提升产能，平板式PECVD设备会通过多个腔体串联的方式来降低工艺节拍，导致设备的占地面积大，一条500MW产线的PECVD设备长度往往需要上百米，给厂房建设和设备运维带来较多的问题和困难。而管式PECVD设备虽然单批次产能比较高，但因其一般使用低频电源，无法采用高频或甚高频电源，镀膜时会对硅片造成损伤；且管式PECVD气流从石英管的一端进入，工艺气体分布不均匀；异质结电池对本征钝化层(I层)、掺杂半导体层(N层/P层)质量要求非常高，管式PECVD设备一般无法满足异质结太阳电池镀膜要求。/>
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种箱式可扩展堆栈PECVD系统，镀膜均匀性高，设备占地面积小，产能高，可极大地降低设备成本。
[0005]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
[0006]一种箱式可扩展堆栈PECVD系统，它包括带有可移动腔门的反应腔体、通过特气管路向反应腔体供气的特气柜、通过抽气管路抽吸反应腔体内气体的真空泵组、通过固定座组件设于反应腔体内且可横向布置和/或纵向布置的多个堆栈式反应承载组件、分布于堆栈式反应承载组件旁侧的加热组件以及为用电设备提供电力支持的电柜。
[0007]较之现有技术而言，本专利技术的优点在于：
[0008](1)堆栈式反应承载组件，其单个组件可承载硅片或基板的数量多，而且堆栈式反应承载组件横向排列和/或纵向层叠在反应腔体内，使得可以承载硅片或基板数量大大增加，PECVD设备产能大幅度提高，占地面积小，可极大地降低设备成本；
[0009](2)堆栈式反应承载组件内，电极与单片硅片或基板形成独立镀膜单元，独立镀膜单元面积小，电场均匀性高，工艺窗口大，镀膜均匀性好，有利于提高异质结电池的转换效率；
[0010](3)堆栈式反应承载组件的每组电极都独立驱动控制，避免了多片并网射频串扰，
等离子启辉不均匀，辉光跳动或个别区域不启辉问题，电路控制难度小，电源等核心部件可选范围广，也不会因为电极面积过大的问题产生驻波效应等；
[0011](4)堆栈式反应承载组件的PECVD设备特别适用于目前高功率密度工艺需求特点的高效微晶异质结电池的应用，其镀膜区电极面积小且分别独立控制，不会因为需要使用非常大的功率源带来的设备设计和制作等困难；
[0012](5)堆栈式反应承载组件形成的PECVD设备，设备维护保养简单方便。
附图说明
[0013]图1是本专利技术一种实施例的结构示意图。
[0014]图2是图1的另一视角的示意图。
[0015]图3是图1的俯视图。
[0016]图4是堆栈式反应承载组件一种实施例的结构示意图。
[0017]图5a是图4的局部结构示意图。
[0018]图5b是堆栈式反应承载组件与加热组件配合的局部结构示意图。
[0019]图5c是独立镀膜单元一种实施例的结构示意图。
[0020]图6是图5c的侧视图。
[0021]图7是图5c的正视图。
[0022]图8是图5c的俯视图。
[0023]图9是多个独立镀膜单元组成的堆栈式反应承载组件的立体结构示意图。
[0024]图10是多个独立镀膜单元组成的堆栈式反应承载组件的结构示意图。
[0025]图11是多个堆栈式反应承载组件进行横向扩展的内部结构示意图。
[0026]图12是反应腔体与堆栈式反应承载组件配合的侧视图。
[0027]图13是多个堆栈式反应承载组件进行纵向扩展的内部结构示意图。
[0028]图14是堆栈式反应承载组件进行纵向扩展时与反应腔体配合的侧视图。
[0029]图15是多个堆栈式反应承载组件进行横向和纵向扩展的内部结构示意图。
[0030]图16是反应腔体进行PECVD工作时的局部工作状态示意图。
[0031]图17是可移动腔门的布气罩一种实施例的结构示意图。
[0032]图18是本专利技术一种实施例的结构示意图。
[0033]图19是图18的另一视角的示意图。
[0034]图20是图18的俯视图。
[0035]图21是独立镀膜单元一种实施例的结构示意图。
[0036]图22是图21的爆炸示意图。
[0037]图23是堆栈式反应承载组件一种实施例的结构示意图。
[0038]图24是多个独立镀膜单元组成的堆栈式反应承载组件的结构示意图。
[0039]图25是多个堆栈式反应承载组件进行横向扩展的内部结构示意图。
[0040]图26是反应腔体与堆栈式反应承载组件配合的侧视图。
[0041]图27是多个堆栈式反应承载组件进行横向和纵向扩展的内部结构示意图。
[0042]图28是堆栈式反应承载组件进行横向和纵向扩展时与反应腔体配合的侧视图。
[0043]图29是反应腔体进行PECVD工作时的局部工作状态示意图。
[0044]图30是本专利技术一种实施例的结构示意图。
[0045]图31是图30的另一视角的示意图。
[0046]图32是图31的俯视图。
[0047]标号说明：11、第一电极，12、第二电极，13、硅片，14、绝缘支撑柱，15、电极连接端，21、堆栈式反应承载组件，22、加热板，23、反应腔体，24、特气管路，25、可移动腔门，26、抽气管路，27、辉光等离子体区域，28、反应单元，29、固定座组件，30、底座，31、特气柜，32、电柜，33、真空泵组，34、喷淋头，35、扰流板A，36、扰流板B，37、等离子体产生电极。
具体实施方式
[0048]一种箱式可扩展堆栈PECVD系统，它包括反应腔体、向反应腔体供气的供气组件、抽吸反应腔体内气体的真空泵组、可横向布置和/或纵向布置于反应腔体内的多个堆栈式反应承载组件以及设于反应腔体内且分布于堆栈式反应承载组件旁侧的加热组件。
[0049]所述反应腔体为立式结构，所述反应腔体包括构成腔室的立式反应腔壳以及与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种箱式可扩展堆栈PECVD系统，其特征在于：它包括反应腔体、向反应腔体供气的供气组件、抽吸反应腔体内气体的真空泵组、可横向布置和/或纵向布置于反应腔体内的多个堆栈式反应承载组件以及设于反应腔体内且分布于堆栈式反应承载组件旁侧的加热组件。2.根据权利要求1所述的箱式可扩展堆栈PECVD系统，其特征在于：所述反应腔体为立式结构，所述反应腔体包括构成腔室的立式反应腔壳以及与立式反应腔壳配合启闭腔室的腔门，堆栈式反应承载组件竖直排布于反应腔壳的腔室内；或者，所述反应腔体为卧式结构，所述反应腔体包括构成腔室的卧式反应腔壳以及与卧式反应腔壳配合启闭腔室的腔门，堆栈式反应承载组件水平排布于反应腔壳的腔室内。3.根据权利要求1所述的箱式可扩展堆栈PECVD系统，其特征在于：所述供气组件包括送气口与反应腔体连接的供气管路以及与供气管路进气口连接的供气柜。4.根据权利要求1所述的箱式可扩展堆栈PECVD系统，其特征在于：所述真空泵组包括抽气口与反应腔体连接的抽气管路以及与抽气管路出气口连接的真空泵设备。5.根据权利要求1
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4任意一项所述的箱式可扩展堆栈PECVD系统，其特征在于：所述堆栈式反应承载组件主要由一片以上的第一电极以及与第一电极极性相反的一片以上的第二电极构成；相邻的第一电极与第二电极间隔排列且板面相对以形成镀膜区间，镀膜区间的第一电极和/或第二电极的板面用于承载基材；所述反应腔体上设有相互配合使气体流经镀...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨与胜，曲永鹏，曾清华，程序，黄发明，林海奕，
申请(专利权)人：福建金石能源有限公司，
类型：发明
国别省市：