專利名稱：雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子設備和太陽能電池技術，尤其涉及一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學
氣相沉積設備。
背景技術：
非晶硅太陽能電池是20多年來國際上新發展起來的一項太陽能電池新技術。非品硅薄膜 太陽能電池的硅材料厚度只有1微米左右，是單晶硅太陽能電池硅材料厚度的1/200-1/300， 與單晶硅太陽能電池相比，制備這種薄膜所用硅原料很少，薄膜生長時間較短，設備制造簡 單，容易大批量連續生產，根據國際上有關專家的估計，非晶硅薄膜太陽能電池是目前能大 幅度降低成本的最有前途的太陽能電池。
目前，非晶硅薄膜太陽能電池的制作設備的一種真空腔體為方形真空腔體，參照中國 CN2404215 Y號專利，由七個真空腔體、真空獲得裝置、氣路和尾氣處理組成，七個真空腔 體為長方體形，線列式排列，氣動閘板閥隔離，設有軌道小車及導軌，三個反應室及過渡室 設電容耦合電極板；氣路分9路進氣，三個反應室各設3組與質量流量控制器MFC連接；尾 氣處理通過r:套增壓泵、機械泵機組把有毒氣體分流；真空獲得是在反應室I及兩側過渡室接 渦輪分子泵和離子泵，反應室P與進片室及反應室N與出片室間均接渦輪分子泵，但這種室 加工制造難度大，尤其是室與室之間的方形法蘭間的真空密封難解決，并且生產率低。
另，參照中國專利申請CN 1760405A號專利所示， 一種圓柱形真空腔體，這種真空腔體 加工制造簡單，內壁圓筒可以做成光滑無死角區，容易滿足抽真空的條件。但該種真空腔體 內腔不夠大，可利用的有效面積小，生產率也比較低。
現有技術中，用于光伏組件規模制造的等離子體化學氣相沉積真空設備，包括真空腔 以及電極盒等主要部件。 一個沉積電極盒包含多個射頻電極，每個電極可以沉積4片太陽 電池，將預熱完成的電極盒子放入一個真空沉積腔室當中，在真空室里完成非晶硅薄膜太 陽電池的沉積，沉積完成后將電極盒子取出進行冷卻。
現有技術所存在的缺點在于低速沉積時的產量比較低，現有系統也增加了額外的預 熱裝置和冷卻裝置，增加了生產線當中流水線的過程。
因此，實有必要對現有的非晶硅薄膜太陽能電池制作設備做出創新設計，實現新的發明。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種非晶硅薄膜太陽能電池量產制造設備，提高生
產效率，降低成本。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案
一種雙腔交替式非晶硅光伏簿膜化學氣相沉積設備，包括真空鍍膜機，所述真空鍍膜機 包括真空腔體及與其連接的加熱/冷卻系統、真空獲得/壓力測量系統、工藝氣體/流量控制系 統、射頻電源/匹配器系統和中心控制系統，其特征在于該真空鍍膜機設有兩個真空腔體， 每個真空腔體設有一至多個電極盒。
作為本發明的優選方案之一，所述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統,工藝氣體/ 流量控制系統，射頻電源/匹配器系統，通過中心控制系統在時間上控制真空腔體的交替鍍膜 過程。
作為本發明的優選方案之一，所述真空腔體內設置軌道，電極盒安裝在軌道上，便于安 裝和維護時拉出和推入。
作為本發明的優選方案之一，各個系統與電極盒的連接均為固定式，在生產的全部過程 中無須移動、拆卸或裝接。
作為本發明的優選方案之一，該設備在生產過程中，兩真空腔體交替進行非晶硅鍍膜和 玻璃片裝卸載，并在玻璃片裝卸載時將其溫度降至安全按操作范圍。
與現有技術相比，本發明的有益效果在于設有兩個真空腔體，每個真空腔體設有一到多 個電極盒，每個電極盒可放置多片玻璃，所述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統，工 藝氣體/流量控制系統，射頻電源/匹配器系統，并通過中心控制系統在時間上控制兩真空腔 體的化學氣相沉積為交替工作過程，該設備大幅度地提高了非晶硅薄膜太陽能電池量產過程 中的設備可靠性，提高了該高質量低速沉積工藝技術的產量，能夠有效降低生產成本。
圖1是本發明雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述
請參閱圖1所示的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備示意圖。 本發明所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備包括包括真空鍍膜機，所述 真空鍍膜機包括真空腔體l及與其連接的加熱/冷卻系統7、真空獲得/壓力測量系統5、工藝 氣體/流量控制系統4、射頻電源/匹配器系統6、和中心控制系統8，所述真空鍍膜機設有兩 個真空腔體l，每個真空腔體1設有一到多個電極盒2，所述電極盒2放置在軌道3上，每一 電極盒2內可放置多片玻璃基片。
所述真空腔體1采用圓柱形，便于實現真空密封。真空腔體1內設置軌道3，電極盒2安 裝在軌道3上，需要維護電極盒2時，只需將電極盒在軌道3上拉出、推入。
所述中心控制系統8分別控制加熱/冷卻系統7、真空獲得/壓力測量系統5、工藝氣體/ 流量控制系統4、射頻電源/匹配器系統6。其中，兩個真空腔體1共用所述真空獲得/壓力測 量系統5、工藝氣體/流量控制系統4、射頻電源/匹配器系統6。
鍍膜流程可分為鍍膜部分和非鍍膜部分，所述非鍍膜部分包括冷卻流程、卸片流程、裝 片流程及加熱流程。鍍膜流程使用真空獲得/壓力測量系統5、工藝氣體/流量控制系統4、射 頻電源/匹配器系統6，非鍍膜流程使用加熱/冷卻系統7。兩個真空腔體A、 B交替工作，從 時間上錯開使用真空獲得/壓力測量系統5、工藝氣體/流量控制系統4、射頻電源/匹配器系 統6。而加熱Z冷卻系統7、真空獲得/壓力測量系統5、工藝氣體/流量控制系統4、射頻電源 /匹配器系統6由中心控制系統8管理控制。
使用時，將玻璃基片垂直推入電極盒2,各玻璃板貼在在電極盒2中的陰極或陽極極板上， 裝上玻璃難片后，關閉真空腔體l，應用真空獲得/壓力測量系統5將真空腔體1內的抽到工 藝流程所需的高真空，壓力靠抽真空的速度和工藝氣體的流量來控制。溫度靠加熱/冷卻系統 7內的加熱器來控制。
玻璃基片在電極盒2內均勻加熱到需要的高溫，硅烷、硼垸、磷垸和其他必需的氣體經 過流量控制和混合，經過真空腔體1送入電極盒2。鍍膜流程分為P層、I層及N層，主要由 不同氣體的組合完成。氣體通過電機盒上部的勻氣裝置，均勻的流過每一片玻璃基片。 一定 功率的射頻電源/匹配器系統6中的射頻電源送到鍍膜室的陰極，在陰極和陽極之間產生等離 子，送入的氣體在等離子作用下在玻璃基片表面鍍膜，鍍膜的速率和特性受射頻電源的功率， 玻璃基片的溫度，真空壓力等影響。完成鍍膜后，玻璃在鍍膜室內冷卻，直到合適的溫度。 打開真空腔體，拉出玻璃基片。裝入新的玻璃基片，開始下一輪鍍膜過程。
本過程中涉及的氣路連接及射頻電源連接均為固定式，為有效提高系統的可靠性。
本發明通過提供一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備， 一方面，由于電極盒 內裝入的玻璃基片較多，保證在高質量低速沉積的情況下提高產量，另一方面，兩個真空腔 體共用一套真空獲得/壓力測量系統5、工藝氣體/流量控制系統4、射頻電源/匹配器系統6 和中心控制系統8，從而降低生產成本，保證了系統的可靠性。
以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，比如增加真空腔的數目等不脫離本 發明精祌和范圍的特征均應涵蓋在本發明的專利申請范圍當中。
權利要求
1.一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備，包括真空鍍膜機，所述真空鍍膜機包括真空腔體及與其連接的加熱/冷卻系統、真空獲得/壓力測量系統、工藝氣體/流量控制系統、射頻電源/匹配器系統和中心控制系統，其特征在于該真空鍍膜機設有兩個真空腔體，每個真空腔體設有一至多個電極盒。
2. 如權利要求1所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備，其特征在于所 述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統，工藝氣體/流量控制系統，射頻電源/匹配器系 統，通過中心控制系統在時間上控制真空腔體的交替鍍膜過程。
3. 如權利要求1所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備，其特征在于所 述真空腔體內設置軌道，電極盒安裝在軌道上，便于安裝和維護時拉出和推入。
4. 如權利要求1所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備，其特征在于各 個系統與電極盒的連接均為固定式，在生產的全部過程中無須移動、拆卸或裝接。
5. 如權利要求1所述的雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備，其特征在于該 設備在生產過程中，兩真空腔體交替進行非晶硅鍍膜和玻璃片裝卸載，并在玻璃片裝卸載時 將其溫度降至安全按操作范圍。
全文摘要
本發明涉及一種雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備，是非晶硅薄膜太陽能電池的規模化生產中一種核心工藝設備，所述雙腔交替式非晶硅光伏薄膜化學氣相沉積設備包括真空鍍膜機。該真空鍍膜機設有兩個真空腔體，每個真空腔體設有一到多個電極盒，每個電極盒可放置多片玻璃，所述兩個真空腔體共用真空獲得/壓力測量系統，工藝氣體/流量控制系統，射頻電源/匹配器系統，并通過中心控制系統在時間上控制兩真空腔體的化學氣相沉積為交替工作過程，該設備大幅度地提高了非晶硅薄膜太陽能電池量產過程中的設備可靠性，提高了該高質量低速沉積工藝技術的產量，能夠有效降低生產成本。
文檔編號C23C16/44GK101339967SQ20081004186
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月19日 優先權日2008年8月19日
發明者奚建平, 金小亮 申請人:上海曙海太陽能有限公司