[實用新型]管式PERC電池背鍍膜石墨舟

有效

• 申請號: 201720830563.2
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN207338412U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 方結彬;何乃林;殷文杰;林綱正;賴俊文;何達能;陳剛
• 申請（專利權）人: 浙江愛旭太陽能科技有限公司;廣東愛旭科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/673
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓

本實用新型公開了一種管式PERC電池背鍍膜石墨舟，包括絕緣棒和數個單元舟片，所述單元舟片為片狀體，相鄰的單元舟片之間具有間隙，所述絕緣棒貫穿各單元舟片的周緣而將全部的單元舟片連接固定在一起，位于兩外側的單元舟片上的內表面為平整表面，平整表面上設有用于固定硅片的卡點；位于中間的單元舟片上設有若干通孔，所述通孔的外圍設有用于固定硅片的卡點；硅片貼附在兩外側的單元舟片的內表面和中間的單元舟片的通孔上，并由卡點固定，且硅片的周緣遮擋通孔的周邊區域。采用本實用新型，徹底消除石墨舟兩外側舟片上硅片正面的舟孔印，大幅度降低硅片正面的舟框印比例，從而降低管式PERC電池的返工率，提高電池的良率。

技術領域

本實用新型涉及PERC電池背鍍膜設備領域，尤其涉及一種管式PERC電池背鍍膜石墨舟。

背景技術

晶硅太陽能電池是一種有效吸收太陽輻射能，利用光生伏打效應把光能轉換成電能的器件，當太陽光照在半導體P-N結上，形成新的空穴-電子對，在P-N結電場的作用下，空穴由N區流向P區，電子由P區流向N區，接通電路后就形成電流。

傳統晶硅太陽能電池基本上只采用正面鈍化技術，在硅片正面用PECVD的方式沉積一層氮化硅，降低少子在前表面的復合速率，可以大幅度提升晶硅電池的開路電壓和短路電流，從而提升晶硅太陽電池的光電轉換效率。

隨著對晶硅電池的光電轉換效率的要求越來越高，人們開始研究背鈍化太陽電池技術。目前主流的做法是采用板式PECVD來對背面鍍膜，板式PECVD由不同的腔室組成，每個腔室鍍一層膜，一旦設備固定，復合膜的層數就已經固定，因此板式PECVD的缺點是不能靈活調節復合膜的組合，不能更好的優化背面膜的鈍化效果，從而限制電池的光電轉換效率。同時，板式PECVD使用的是間接等離子法，膜層的鈍化效果不太理想。板式PECVD還具有uptime低，維護時間長的缺點，影響產能和產量。

本實用新型采用管式PECVD技術在硅片背面沉積復合膜，制作單面和雙面管式PERC高效太陽能電池。由于管式PECVD技術采用的是直接等離子法，又可以靈活調節復合膜的組合和成分，膜層的鈍化效果好，能大幅提升PERC太陽能電池的光電轉換效率。管式PECVD技術的優秀鈍化性能和工藝的靈活性還可以相對降低三氧化二鋁膜層的厚度，減少TMA的耗量，同時，管式PERC技術容易維護，uptime高。綜合以上多種因素，與板式PECVD技術相比，管式PECVD技術制作高效PERC電池有顯著的綜合成本優勢。

在管式PERC電池生產過程中，PERC電池的總返工率在10%左右，遠遠高于常規太陽能電池的返工率，嚴重影響管式PERC電池的良率和成本。PERC電池的生產返工片主要集中在正面鍍膜工序，其中舟孔印和舟框印的比例相當高，兩者之和最高能達到5%以上。通過跟蹤發現，舟孔印和舟框印是由PERC電池背面鍍膜引起的，舟孔印是由石墨舟兩外側舟片上的3個細孔導致，舟框印也主要發生在石墨舟兩外側舟片上的硅片。

管式PECVD技術采用石墨舟裝卸硅片，一般用于制備常規太陽能電池的正面膜，常規太陽能電池的背面沒有鈍化膜，在鍍正膜過程中，硅片的背面與石墨舟接觸，硅片背面的外觀不良會被后續印刷的鋁漿覆蓋，因此，常規的石墨舟設計對于常規太陽能電池不會造成EL不良和外觀不良，但是如果采用常規石墨舟制備管式PERC電池的背面鈍化膜，卻大幅度提高生產的返工率，影響產品良率。

如圖1所示，常規石墨舟兩外側的單元舟片1上的內外表面上設有若干與硅片形狀相同且其尺寸小于硅片尺寸的凹槽2，位于每個外側單元舟片內外表面上的凹槽相對應，在凹槽的槽底面上設有貫通該對應凹槽的用于抽真空的3個細孔3。如果采用該常規設計制備管式PERC電池在背面鍍膜，硅片的正面與凹槽周邊的舟壁接觸，并且面對3個細孔，在鍍膜時，工藝氣體會進入細孔，從而在硅片的正面形成3個舟孔印，工藝氣體還會通過兩外側舟片上硅片與舟壁的縫隙進入凹槽，在硅片正面與凹槽接觸的位置形成四條凹槽印，即舟框印。這些有舟孔印和舟框印的片子必須返工，否則做成成品電池會出現EL不良和外觀不良。

實用新型內容