[實(shí)用新型]一種等離子體刻蝕設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420734910.8
• 申請(qǐng)日: 2014-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204216005U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒帥;王栩生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司;鹽城阿特斯協(xié)鑫陽(yáng)光電力科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01J37/32
• 分類(lèi)號(hào): H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 蘇州翔遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32251
• 代理人: 陸金星

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種等離子體刻蝕設(shè)備，用于晶體硅的刻蝕，屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現(xiàn)有的可持續(xù)能源中，太陽(yáng)能是一種安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且容易獲得的綠色能源。因此，太陽(yáng)能電池組件得到了越來(lái)越多的關(guān)注，而高轉(zhuǎn)換效率、低成本是太陽(yáng)能電池發(fā)展的主要趨勢(shì)，也是技術(shù)研究者追求的目標(biāo)。

為了獲得更高的光電轉(zhuǎn)換效率，除了要求晶體硅材料本身的高質(zhì)量、能形成理想的PN結(jié)等內(nèi)在特性外，還需要電池片表面有很好的陷光效果。陷光效應(yīng)通常由表面織構(gòu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即電池片生產(chǎn)中的重要工序——制絨。它通過(guò)增加電池對(duì)光的吸收，降低表面反射率，增大太陽(yáng)能電池的短路電流從而達(dá)到提高太陽(yáng)電池效率的目的。

現(xiàn)有技術(shù)中，晶體硅太陽(yáng)電池的制絨通常是采用濕法化學(xué)腐蝕方法制備微米級(jí)絨面結(jié)構(gòu)。但是，由于微米級(jí)絨面的陷光效果有限，為了進(jìn)一步提高陷光效果，近幾年基于反應(yīng)離子刻蝕方法（RIE）制備納米絨面的方法在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。晶體硅RIE制絨主要是在常規(guī)濕法化學(xué)腐蝕工藝制絨后得到的粗糙絨面（微米級(jí)）上形成更為精細(xì)的絨面結(jié)構(gòu)（納米級(jí)），從而大大降低反射率，提高電池效率。

現(xiàn)有技術(shù)中，RIE制備納米絨面主要采用等離子體刻蝕設(shè)備，其主要包括機(jī)臺(tái)支架、設(shè)于機(jī)臺(tái)支架上的傳動(dòng)系統(tǒng)，以及抽氣系統(tǒng)和等離子體源；機(jī)臺(tái)支架上按傳動(dòng)系統(tǒng)行進(jìn)方向依次設(shè)有裝載緩沖腔室、工藝腔室和卸載緩沖腔室。工作時(shí)，將待處理的硅片通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)送入工藝腔室進(jìn)行反應(yīng)離子刻蝕，形成納米絨面。

然而，RIE制絨是為了形成更為精細(xì)的納米絨面結(jié)構(gòu)，在RIE制絨前首先要去除原硅片表面3~6微米厚度的線切割損傷層。目前一般采用濕法化學(xué)腐蝕方法去除表面線切割損傷層，即采用強(qiáng)酸體系對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)處理。這便帶來(lái)了如下問(wèn)題：(1)?強(qiáng)酸體系反應(yīng)強(qiáng)烈，難以控制，成本較高；且昂貴的化學(xué)廢液的處理以及大體積酸堿的倉(cāng)儲(chǔ)和操作也會(huì)使得企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本大大增加；(2)?經(jīng)過(guò)化學(xué)溶液處理增加了為節(jié)約成本而越來(lái)越薄的硅片的脆性，增大了硅片的破損率。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種等離子體刻蝕設(shè)備。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種等離子體刻蝕設(shè)備，包括機(jī)臺(tái)支架、設(shè)于機(jī)臺(tái)支架上的傳動(dòng)系統(tǒng)，以及抽氣系統(tǒng)和等離子體源；機(jī)臺(tái)支架上按傳動(dòng)系統(tǒng)行進(jìn)方向依次設(shè)有裝載緩沖腔室、刻蝕去損傷層工藝腔室、制絨工藝腔室和卸載緩沖腔室；各個(gè)腔室之間通過(guò)閥門(mén)連通；

刻蝕去損傷層工藝腔室內(nèi)設(shè)有等離子體源；制絨工藝腔室內(nèi)設(shè)有反應(yīng)性等離子體源。

上文中，所述刻蝕去損傷層工藝腔室是用來(lái)去除硅片表面的線切割損傷層。制絨工藝腔室是用來(lái)RIE制絨。

上述技術(shù)方案中，所述傳動(dòng)系統(tǒng)為滾輪傳動(dòng)系統(tǒng)，各個(gè)腔室內(nèi)以及裝載緩沖腔室之前、卸載緩沖腔室之后均設(shè)有獨(dú)立的滾輪傳動(dòng)系統(tǒng)；滾輪傳動(dòng)系統(tǒng)上設(shè)有配合的硅片載板。各個(gè)滾輪傳動(dòng)系統(tǒng)之間的間距遠(yuǎn)小于硅片載板的長(zhǎng)度，因而，硅片載板可以在各個(gè)獨(dú)立的滾輪傳動(dòng)系統(tǒng)之間進(jìn)行傳遞。硅片載板是用來(lái)承載待處理的硅片的，其上可以承載20~100片硅片。

優(yōu)選的，所述閥門(mén)為氣動(dòng)閥門(mén)。

上述技術(shù)方案中，還設(shè)有控制系統(tǒng)，所述傳動(dòng)系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)、等離子體源和閥門(mén)均與控制系統(tǒng)控制連接。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了2個(gè)工藝腔體，利用等離子干法刻蝕實(shí)現(xiàn)硅片表面的線切割損傷層去除，該步驟與RIE制絨在同一臺(tái)等離子體設(shè)備上完成，從而減少工藝步驟，同時(shí)也減少了化學(xué)品的使用量，大大降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本；

2、本實(shí)用新型采用等離子干法刻蝕去除線切割損傷層，由于等離子體干法刻蝕去除線切割損傷層的過(guò)程中反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)，因此減小了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)溶液反應(yīng)對(duì)硅片的機(jī)械沖擊損傷，提高了電池片的機(jī)械強(qiáng)度，大大降低了破損率；而且，排放物很容易通過(guò)洗氣裝置實(shí)現(xiàn)符合環(huán)保要求的排放；

3、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，適于推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

1、機(jī)臺(tái)支架；2、滾輪傳動(dòng)系統(tǒng)；3、控制屏；4、硅片載板；5、裝載緩沖腔室；6、刻蝕去損傷層工藝腔室；7、制絨工藝腔室；8、卸載緩沖腔室；9、等離子體源；10、反應(yīng)性等離子體源；11、閥門(mén)；12、抽氣系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。

實(shí)施例一：