一種矽片鍍膜用的石墨舟的製作方法
2023-08-08 23:13:01
專利名稱：一種矽片鍍膜用的石墨舟的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能電池製作工藝技術領域，更具體地說，涉及一種矽片鍍膜用的石墨舟。
背景技術：
矽片是太陽能電池的載體，經過表面制絨、擴散制結、化學清洗、等離子刻蝕、沉積減反射膜、印刷電極、燒結等工藝製成電池片。電池片經串聯封裝製成太陽能光伏組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電系統。其中，沉積減反膜(鍍膜)是太陽能電池片製作過程中的一個重要工藝，通過等離子增強氣象化學沉積PECVD (Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition)設備在娃片表面沉積氮化娃薄膜,可以減少光的反射、增大電池的短路電流和輸出功率、提高轉換效率。在進行矽片鍍膜時，將矽片放置在石墨舟上，以設定的速度通過PECVD鍍膜設備進行鍍膜。現有的石墨舟有兩種用於矽片上表面鍍膜的石墨舟和用於矽片下表面鍍膜的石墨舟。生產時，如需進行雙面鍍膜，一般選用上鍍膜石墨舟裝載矽片。具體的，當裝載多個矽片的石墨舟以設定的速度經過一個上鍍膜室完成當前上表面鍍膜後，在進入另一個上鍍膜室之前，通過翻片器將石墨舟上的各個矽片進行翻轉，再對翻轉後的各矽片進行上表面的鍍膜，進而完成矽片兩個表面的鍍膜。參考圖1，圖I為現有技術中常見的一種用於矽片上表面鍍膜的石墨舟俯視圖，在舟體I上設置有成行排列的貫穿舟體I的多個舟框2 ;所述舟框2用於裝載矽片。所述舟框2的具體結構可參考圖2和圖3，圖2為圖I中所述石墨舟舟框放大的結構示意圖，包括設置在舟體I上的沉槽3 ;與所述沉槽3具有相同中軸線的沉孔4。沿圖2中切線AA』做切面得到所述舟框2的切面圖，如圖3所示，所述沉槽3的橫向寬度約為5mm。通過對現有石墨舟的描述可知，在進行矽片雙面鍍膜時需要對矽片進行翻片操作，降低了生產效率，且矽片較薄，一般在毫米尺度，故在翻片過程中極易造成矽片破碎，降低成品率。
實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型提供一種矽片鍍膜用的石墨舟，該石墨舟通過特定的裝載臺承載矽片，進行矽片兩面鍍膜時不需要進行翻片操作，提高了生產效率，且避免了因翻片導致的碎片問題的發生，提高了成品率。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種矽片鍍膜用的石墨舟，包括石墨舟體；設置在所述舟體上的多個舟框；固定在所述舟體下表面的兩條導軌；其中，所述舟框包括[0013]貫穿所述舟體的通孔，所述通孔形狀與矽片形狀相匹配；設置在所述通孔內壁的裝載臺，所述裝載臺用於承載矽片；所述裝載臺低於所述舟體上表面，且高於所述舟體的下表面；所有舟框的裝載臺均處於同一水平面。優選的，上述石墨舟中，所述裝載臺結構為平面支架或舟鉤。優選的，上述石墨舟中，每個舟框設置3個或4個裝載臺。優選的，上述石墨舟中，當每個舟框設置4個裝載臺時，裝載臺的分布方式包括所述4個裝載臺分別設置在對應通孔內壁的4個頂角位置；所述4個裝載臺分別設置在對應通孔內壁的4個面上；或者，所述4個裝載臺平均分為兩組，所述兩組裝載臺分別設置在對應通孔內壁的兩個相對面上。優選的，上述石墨舟中，當每個舟框設置3個裝載臺時，裝載臺的分布方式為所述3個裝載臺分別設置在對應通孔內壁的3個面上；或者，將所述3個裝載臺分成兩組，每組分別設置在對應通孔內壁的兩個相對面上。優選的，上述石墨舟中，所述舟框呈5X9矩陣分布或5X5矩陣分布。優選的，上述石墨舟中，與所述導軌相鄰的兩排舟框的每個舟框與對應導軌之間的舟體上設置有用於石墨舟自動裝載、卸載的定位孔。優選的，上述石墨舟中，所述每個定位孔在對應舟框的中軸線上。優選的，上述石墨舟中，所有裝載臺距上鍍膜工藝點和距下鍍膜工藝點的豎直距離相等。 優選的，上述石墨舟中，所述導軌為石墨導軌。從上述技術方案可以看出，本實用新型所提供的石墨舟，包括石墨舟體；設置在所述舟體上的多個舟框；固定在所述舟體下表面的兩條導軌；其中，所述舟框包括貫穿所述舟體的通孔，所述通孔形狀與矽片形狀相匹配；設置在所述通孔內壁的裝載臺，所述裝載臺用於承載矽片，且所述裝載臺低於所述舟體上表面，高於所述舟體的下表面；所有舟框的裝載臺均處於同一水平面。所述石墨舟與現有上鍍膜石墨舟類似，可直接進行上鍍膜，同時，所述裝載臺對矽片的遮擋面積小，在下鍍膜時被遮擋部分可忽略不計，因此無需翻片即可進行下表面鍍膜。因此，本實用新型所述技術方案所提供的石墨舟在進行矽片兩面鍍膜時不需要進行翻片操作，進而提高了生產效率，且避免了因翻片導致的碎片問題的發生，提聞了成品率。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現有技術中常見的一種用於矽片上表面鍍膜的石墨舟的俯視圖；[0035]圖2為圖I中所述石墨舟舟框放大的結構示意圖；[0036]圖3為圖2中所示舟框的切面示意圖；圖4為本實用新型實施例所提供的一種矽片鍍膜用的石墨舟的俯視圖；圖5為圖4中所示石墨舟舟框的放大的結構示意圖；圖6為圖4中圓形區域A的局部放大圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。實施例一矽片根據其晶體結構的不同分為單晶矽片和多晶矽片，根據其參雜類型的不同，分為N型矽片和P型矽片。不同的類型的矽片對鍍膜的要求不同，有的矽片只需要進行正面的鍍膜(即組件封裝後組件中電池片接受光照的面)，有的矽片還需要進行反面鍍膜(即組件封裝後組件中電池片背光面)，以增加組件的光電轉換率，如單晶N型矽片需要在矽片的兩個表面都進行鍍膜。正如背景技術部分所述，現有的矽片鍍膜用的石墨舟有兩種用於矽片上表面鍍膜的石墨舟和用於矽片下表面鍍膜的石墨舟。所述矽片上表面和下表面是指矽片放置在石墨舟上後，以石墨舟為參照，與石墨舟接觸的一面為下表面，另一面為上表面。而出於對生產效率及生產工藝要求的考慮，生產過程中不更換石墨舟。現有技術是使用矽片上鍍膜石墨舟進行兩面鍍膜生產，由於上鍍膜石墨舟的沉槽底面對矽片下表面的遮擋，且遮擋面積較大，故不能直接進行矽片下表面鍍膜，所以，在進行完一次矽片上鍍膜後需要經過一次翻片操作完成矽片兩個表面的鍍膜。需要說明的是，如果使用下鍍膜石墨舟進行矽片雙面鍍膜，由於現有的下鍍膜用石墨舟用於承載矽片的舟鉤低於石墨舟的下表面，這樣矽片下表面距離下鍍膜室的鍍膜工藝點近，便於下表面鍍膜。但如使用下鍍膜舟進行矽片上表面鍍膜，矽片上表面距鍍膜工藝點距離較遠，鍍膜質量差，且能耗較高，因此，下鍍膜石墨舟不能對矽片直接進行上鍍膜。而通過翻片操作實現下鍍膜石墨舟對矽片的雙面鍍膜，由於舟鉤面積較小，會造成比上鍍膜石墨舟更高的碎片率。因此，現有技術一般使用矽片上鍍膜石墨舟進行矽片雙面鍍膜，通過翻片操作完成矽片的雙面鍍膜。但是，翻片操作降低了生產效率，且易導致矽片破碎，降低成品率。為了解決上述問題，本實施例提供了一種不需要翻片操作即可完成矽片雙面鍍膜的新型石墨舟，所述石墨舟包括石墨舟體；設置在所述舟體上的多個舟框；固定在所述舟體下表面的兩條導軌；其中，所述舟框包括貫穿所述舟體的通孔，所述通孔形狀與矽片形狀相匹配；[0052]設置在所述通孔內壁的裝載臺，所述裝載臺用於承載矽片，且述裝載臺低於所述舟體上表面,高於所述舟體的下表面；所有舟框的裝載臺均處於同一水平面。本實施例所述技術方案通過設置在所述舟框通孔內壁上的多個裝載臺承載矽片，每個舟框的裝載臺低於所述舟體上表面，高於所述舟體的下表面，且所有裝載臺均處於同 一水平面。通過改變矽片的承載方式，實現無翻片操作的矽片雙面鍍膜。即在結構上，現有的上鍍膜石墨舟通過沉槽底面承載矽片，如圖2和圖3所示，實現矽片上表面鍍膜，本實施例通過設置在舟框通孔內壁的裝載臺承載矽片，實現矽片上表面鍍膜；而所述裝載臺對矽片下表面的遮擋遠小於現有上鍍膜石墨舟的沉槽底面對矽片的遮擋，且每個舟框內裝載臺對矽片下表面的遮擋面積相對於整個矽片下表面很小可忽略不計，故可通過本實施例所述石墨舟直接進行矽片下表面鍍膜。通過設置裝載臺在對應舟框中的高度，可使所有裝載臺處於一個水平面，使該水平面在進行鍍膜時，距上鍍膜室和下鍍膜室的鍍膜工藝點距離相同，進而使得膜的均勻性好，即在不考慮裝載臺遮擋的未鍍膜部分時，可實現矽片上下表面膜的質量相同。在對矽片進行雙面鍍膜的實際生產時，將矽片放置在所述石墨舟舟框內，令矽片的反面與所述裝載臺接觸，之後進行鍍膜工藝。可先在下鍍膜室進行矽片反面的鍍膜，之後進入上鍍膜室進行矽片正面的鍍膜，亦可先進行矽片正面鍍膜，再進行矽片反面鍍膜。無論是怎樣的鍍膜順序，無需翻片操作即可實現矽片雙面鍍膜，且都可保障矽片正面鍍膜完全。雖然反面被裝載臺遮擋部分未鍍膜，但由於未鍍膜部分分布於矽片邊緣部分，且面積很小，相對於整個矽片來說其作用可忽略不計，故並不影響太陽能電池的轉換效率。通過上述描述可知，本實施例所提供的石墨舟不需要進行翻片操作即可完成矽片的雙面鍍膜，提高了生產效率，且避免了因翻片導致的碎片問題的發生，提高了成品率。實施例二在上述實施例的基礎上，本實施例提供了一種娃片鍛I吳用的石墨舟，所述石墨舟包括石墨舟體；設置在所述舟體上的多個舟框；固定在所述舟體下表面的兩條導軌；其中，所述舟框包括貫穿所述舟體的通孔，所述通孔形狀與矽片形狀相匹配；設置在所述通孔內壁同一水平面上的裝載臺，所述裝載臺用於承載矽片，且所述裝載臺低於所述舟體上表面，高於所述舟體的下表面；所有舟框的裝載臺均處於同一水平面。裝載臺距離舟體上表面和下表面的具體距離可根據實際鍍需求設定。當所述裝載臺的表面距舟體上表面較近時，在進行矽片上表面鍍膜時，距離鍍膜工藝點較近，鍍膜質量較好，但是在進行下表面鍍膜時，由於距舟體下表面較遠，進而導致距離鍍膜工藝點較遠，導致鍍膜較薄，為了達到與上鍍膜相同的鍍膜質量，需要增大能耗。反之，矽片在進行下表面鍍膜時，鍍膜質量較好，而在進行下表面鍍膜時為了達到與上鍍膜相同的鍍膜質量，需要增大能耗。[0067]基於上述原因，將所有舟框的裝載臺設置在同一水平面，優選的，在進行鍍膜時，所述水平面，距上鍍膜室的鍍膜工藝點和距下鍍膜室的鍍膜工藝點垂直距離相等需要說明的是，石墨舟舟體具有一定的弧度，即石墨舟的上下表面是一個弓形曲面，實際生產時，其弓形開口向下，舟體切面圓弧的水平切線是平行與舟體移動方向的，縱向上(與舟體移動方向垂直，且平行與水平面的方向)，每行舟框的裝載臺距舟體上表面的距離從舟體中間 開始向兩邊依次遞減，以保證所用舟框的裝載臺處於同一水平面。具體的，中間的一行距舟體上表面距離約有5mm，兩邊略小於5mm，但由於舟體的曲率半徑很大，所述距離的差異外觀上不是十分明顯。為了減小所述裝載臺對矽片下表面的遮擋，所述裝載臺結構優選為表面積較小的平面支架或舟鉤結構，但不局限於這兩種結構。在儘量減少裝載臺對矽片下表面遮擋的同時，還要保證矽片在一個平面內的穩定性，所以，優選的，本實施例中每個舟框設置裝載臺的個數為3或4。當每個舟框設置3個裝載臺時，將所述3個裝載臺分別設置在對應舟框通孔內壁的3個面上；或者，將所述3個裝載臺分成兩組，每組分別設置在對應舟框通孔內壁的兩個相對面上；或者，將其中兩個裝載臺設置在對應舟框通孔內壁相鄰的兩個頂角上，另一個裝載臺設在與所述兩個頂角相對的內壁上。雖然，每個舟框設置3個裝載臺，相比於設置4個裝載臺少了一個裝載臺對矽片下表面的遮擋，但是為了保證矽片裝載及卸載時受力均勻，以免矽片破碎，對矽片裝載及卸載時的安裝及卸載操作的要求更高。而設置4個裝載臺的舟框可保證在進行矽片裝載及卸載時矽片受力較3個裝載臺的舟框均勻，可避免局部受力過大或受力不均勻導致的矽片破碎；且裝載臺的表面積較小，多一個裝載臺對下表面鍍膜的遮擋也可忽略不計。故優選的，本實施例每個舟框設置4個裝載臺，可通過對稱設置裝載臺在舟框通孔內壁上的位置，保證矽片的受力均勻性，避免在裝載矽片及卸載矽片時由於矽片局部受力不均勻而導致的矽片破碎。具體的，當每個舟框設置4個裝載臺時，裝載臺的分布方式包括將所述4個裝載臺分別設置在對應舟框通孔內壁的4個頂角位置；還可以將所述4個裝載臺分別設置在對應舟框通孔內壁的4個面上，優選的，每個裝載臺在對應內壁的豎直中垂線上；或者，所述4個裝載臺平均分為兩組，所述兩組裝載臺分別設置在對應舟框通孔內壁的兩個相對面上。其中，優選的，所述四個裝載臺成矩形，並與所述舟框具有共同的中軸線。參考圖4，圖4為本實用新型實施例所提供的一種矽片鍍膜用的石墨舟的俯視圖，圖4中所示石墨舟每個舟框具有4個裝載臺，所述石墨舟每個舟框的通孔內壁的4個頂角位置分別設置有一個裝載臺。具體的，在所述石墨舟舟體5上設置有45個舟框6，所述45個舟框6呈5X9矩陣分布；所述舟體下表面與石墨舟移動方向平行的兩邊通過固定螺絲7分別固定有一個石墨導軌；與所述導軌相鄰的兩排舟框的每個舟框與對應導軌之間的舟體5上設置有用於石墨舟自動裝載、卸載的定位孔8。其中，所有裝載臺處於同一水平面；所述舟框的個數及分布方式根據舟體尺寸設定，如採用較小尺寸的舟體，舟框可設置為5X5矩陣分布，一次性裝載25塊矽片。[0081]優選的，所述每個定位孔8在對應舟框6的中軸線上。參考圖5和圖6，圖5為圖4中石墨舟中任一舟框放大的結構示意圖，在所述舟框6的通孔內壁的4個頂角位置分別設置有一個裝載臺9，所述裝載臺位於同一個水平面上。圖6為圖4中圓形區域A的局部放大圖，圖6示出了 4個相鄰舟框相鄰四個頂角上的裝載臺9的結構。 需要說明的是，所述裝載臺的具體結構並不唯一，本實施例優選為一種平面支架，如圖5和圖6中所示，支架結構的裝載臺對矽片反面的遮擋較小，而且能夠很好的保證矽片受力的均勻性。在實際鍍膜生產時，將矽片放置在所述石墨舟舟框內，令矽片的反面與所述裝載臺接觸，之後進行鍍膜工藝。可先在下鍍膜室進行矽片反面的鍍膜，之後直接進入上鍍膜室進行矽片正面的鍍膜；亦可在上鍍膜室先進行矽片正面鍍膜，之後直接進入下鍍膜室進行矽片的反面鍍膜。利用本實施例所述石墨舟，無論是採用怎樣的鍍膜順序，無需翻片操作即可實現矽片雙面鍍膜，且都可保障矽片正面鍍膜完全。雖然矽片下表面被裝載臺遮擋部分未鍍膜，但由於未鍍膜部分分布於娃片邊緣部分，且未鍍膜部分面積很小，相對於整個娃片來說其作用可忽略不計，故並不影響太陽能電池的轉換效率。對鍍膜後的矽片進行鍍膜質量檢驗，檢驗數據表明採用本實施例所述石墨舟進行雙面鍍膜的矽片鍍膜質量優良。通過上述描述可知，本實施例所提供的矽片鍍膜用的石墨舟，在進行矽片鍍膜時，無需翻片操作即可實現矽片的雙面鍍膜，進而提高了生產效率，且避免了因翻片導致的矽片破碎，進而提聞了成品率。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種矽片鍍膜用的石墨舟，其特徵在於，包括 石墨舟體； 設置在所述舟體上的多個舟框； 固定在所述舟體下表面的兩條導軌； 其中，所述舟框包括 貫穿所述舟體的通孔，所述通孔形狀與矽片形狀相匹配； 設置在所述通孔內壁的裝載臺，所述裝載臺用於承載矽片；所述裝載臺低於所述舟體上表面，且高於所述舟體的下表面； 所有舟框的裝載臺均處於同一水平面。
2.根據權利要求I所述的石墨舟，其特徵在於，所述裝載臺結構為平面支架或舟鉤。
3.根據權利要求2所述的石墨舟，其特徵在於，每個舟框設置3個或4個裝載臺。
4.根據權利要求3所述的石墨舟，其特徵在於，當每個舟框設置4個裝載臺時，裝載臺的分布方式包括 所述4個裝載臺分別設置在對應通孔內壁的4個頂角位置； 所述4個裝載臺分別設置在對應通孔內壁的4個面上； 或者， 所述4個裝載臺平均分為兩組，所述兩組裝載臺分別設置在對應通孔內壁的兩個相對面上。
5.根據權利要求3所述的石墨舟，其特徵在於，當每個舟框設置3個裝載臺時，裝載臺的分布方式為 所述3個裝載臺分別設置在對應通孔內壁的3個面上； 或者， 將所述3個裝載臺分成兩組，每組分別設置在對應通孔內壁的兩個相對面上。
6.根據權利要求2所述的石墨舟，其特徵在於，所述舟框呈5X 9矩陣分布或5 X 5矩陣分布。
7.根據權利要求6所述的石墨舟，其特徵在於，與所述導軌相鄰的兩排舟框的每個舟框與對應導軌之間的舟體上設置有用於石墨舟自動裝載、卸載的定位孔。
8.根據權利要求7所述的石墨舟，其特徵在於，所述每個定位孔在對應舟框的中軸線上。
9.根據權利要求2所述的石墨舟，其特徵在於，所有裝載臺距上鍍膜工藝點和距下鍍膜工藝點的豎直距離相等。
10.根據權利要求2所述的石墨舟，其特徵在於，所述導軌為石墨導軌。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種矽片鍍膜用的石墨舟，包括石墨舟體；設置在所述舟體上的多個舟框；固定在所述舟體下表面的兩條導軌；其中，所述舟框包括貫穿所述舟體的通孔，所述通孔形狀與矽片形狀相匹配；設置在所述通孔內壁的裝載臺，所述裝載臺用於承載矽片，且所述裝載臺低於所述舟體上表面，高於所述舟體的下表面；所有舟框的裝載臺均處於同一水平面。所述石墨舟與現有上鍍膜石墨舟類似，可直接進行上鍍膜，同時，所述裝載臺對矽片的遮擋面積小，在下鍍膜時被遮擋部分可忽略不計，因此無需翻片即可進行下表面鍍膜。因此，所述石墨舟進行矽片兩面鍍膜時無需翻片操作，提高了生產效率，且避免了因翻片導致的碎片問題的發生，提高了成品率。
文檔編號H01L31/18GK202373621SQ20112057473
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者崔景光, 李永超 申請人:英利能源(中國)有限公司