适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点及具有该定位点的石墨舟片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点，它包括圆柱状定位点本体，所述圆柱状定位点本体侧壁设有两圈凹槽；所述圆柱状定位点本体直径＞10mm；所述凹槽宽度为300—500μm，凹槽深度为3—4mm。所述适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟片上设有4—6个上述定位点；所述定位点均匀分布在石墨舟片放置硅片的四方区域的三条边上。本实用新型使硅片镀膜不良率由原来的35%下降到了8%，本实用新型将大大降低超薄电池的生产成本。
【专利说明】适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点及具有该定位点的石墨舟片
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高效柔性晶体硅太阳能电池制造领域，涉及使用管式PECVD制作氮化硅薄膜的工装夹具，具体涉及适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点及具有该定位点的石墨舟片。
【背景技术】
[0002]在晶体硅太阳电池的应用过程中，为增加太阳能电池的应用范围和提高太阳电池效率的工作一直没有停止过。近年来随着太阳能产业的蓬勃发展，新的形势下对太阳能电池的应用提出新需求。目前一般的晶硅太阳电池组件是把钢化玻璃、常规晶硅电池片阵列、黏合剂和透明薄膜整合在一起，并在四周装配边框以保护玻璃，这种装置仅适用于太阳能电站、屋顶等大型建筑领域。尽管以后出现了一系列改进，但晶体硅太阳电池的基本特征至今仍为在刚性底板上安装电池片阵列。上述传统的太阳电池组件不仅具有刚性底板，而且重量较大，这些特点限制了其使用范围，在很多特殊环境下，如在飞艇、帐篷等曲面物体上不能适用。
[0003]目前，非晶硅薄膜和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，虽然具有柔性和小面积比功率高的特点，但是由于其太阳能电池芯片效率很低且效率衰减非常厉害，当大面积使用时，其面积比功率降低，在一些对铺设面积有严格要求的领域无法使用，如太阳能飞机和太阳能飞艇。
[0004]常规的晶体硅电池片厚度从220 μπι到180 μ m不等，常规电池生产线上使用的工装夹具都是依据这个厚度来设计和开发的，晶体硅电池片展现的是脆性，弯曲时容易断裂；当晶体硅电池片厚度从200 μ m下降到120 μ m以下时，能展现良好的可弯曲特性，电池弯曲到一定程度基本不影响其本身的电性能和寿命，再加上现有的晶体硅电池技术，电池的转换效率相对比较高且成本低廉，他在特殊领域内的实用性高于薄膜电池。而对于用于柔性晶体硅电池使用的厚度在I O O微米以下的硅片，现有的石墨舟定位设计(常规石墨设有三个定位点，定位点属于圆柱状，高8毫米，直径8毫米，开槽宽度和深度I毫米)就会与生产工艺不匹配，出现高比率的加工不良品，在制作氮化硅减反射薄膜工序这个问题尤为关出。
[0005]氮化硅减反射薄膜质量最直观的反应就是薄膜颜色，要生产出均匀颜色的氮化硅薄膜有几个关键点:1，机器设备的参数控制；2，工装夹具的匹配；3，加工器件表面状态。硅片生长氮化硅减反射膜的时候是需要把硅片先固定在石墨舟(石墨舟由石墨材料和陶瓷材料组装而成)上，把石墨舟放进400度以上的环境下进行工艺，硅片通过石墨定位点卡靠在石墨舟上。硅片与石墨舟贴合是否紧密关键依靠石墨定位点。
[0006]从常温环境到高温环境超薄硅片会出现非常明显的翘曲，一旦出现翘曲现有的定位点就不能保证硅片与石墨舟紧密贴合，硅片没有与石墨舟紧密贴合将导致硅片局部镀膜不均，这就是我们常说的镀膜色差。一旦出现明显色差，该硅片就需要返工，而对于超薄硅片而言返工就意外着报废。解决超薄硅片镀膜不均是目前柔性晶硅电池生产的重点。实用新型内容
[0007]本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点及具有该定位点的石墨舟片。
[0008]为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0009]所述适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点，包括圆柱状定位点本体，所述圆柱状定位点本体侧壁设有两圈凹槽；所述圆柱状定位点本体直径> 1mm;所述凹槽宽度为300—500 μ m,凹槽深度为3—4mm。
[0010]所述适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟片上设有4一6个上述定位点；所述定位点均匀分布在石墨舟片放置硅片的四方区域的任意三条边上。
[0011]下面对本实用新型作进一步说明:
[0012]本实用新型改进石墨舟硅片定位点是为了解决超薄晶体硅片(100微米以下)在生长氮化硅薄膜过程中不能与石墨舟紧密贴合而导致镀膜不均，但是需要说明的是，石墨定位点会阻挡氮化硅膜的生长(硅片与定位点接触以及重合的部分是不会生长氮化硅膜的，这就是我们常说的工艺点，太大或者太多的工艺点会影响电池的外观和电性能)，因此需要在定位和工艺点控制上折中考虑。生产常规晶体硅电池时，石墨舟硅片定位点上的卡槽深度非常小，仅仅是需要保证硅片不会滑下来，但是新的石墨定位点卡槽需要更深更窄的设计，因为只有这样才能阻碍超薄硅片出现大的翘曲，并保证硅片与石墨舟的紧密贴合。现有的三点定位方式不仅能够固定常规厚度硅片，而且非常适合硅片的取放，有利于大生产。但是这种定位方式对降低超薄硅片热翘曲起不到任何作用，改变安装方式将有效降低超薄硅片热翘曲。目前因为超薄电池的需求量并不是太大，且很多应用领域仍旧在验证阶段。
[0013]本实用新型使用改进型石墨舟硅片定位点，利用全新的多点定位的方式解决超薄硅片在冷热交替环境下出现的与石墨舟贴合不紧密的问题，即有效降低了超薄硅片镀膜色差。通过一段时间的实验验证更改石墨定位点安装位置以及改进石墨定位点的设计是目前最有效的手段。另外，发明人发现，即使是新设计的完全对称的三点定位方式都不能完全解决超薄晶体硅片在高温环境下的翘曲问题，经过实验证明增加一定数量的石墨定位点是很有效的方式，但是定位点数量太多会导致硅片放置困难，增加破片概率，因此本发明设计的石墨舟使用的是4-6个定位点。
[0014]总之，本实用新型是为了降低超薄硅片在生长氮化硅减反射膜时不良率的。常规的定位方式不能保证超薄硅片在冷热交替环境下硅片与石墨舟片紧密贴合，本实用新型为解决这个问题更改了原来石墨定位点的设计以及定位点的安装位置，新的设计在实验过程中已经得到验证非常有效，镀膜不良率由原来的35%下降到了 8%，本实用新型将大大降低超薄电池的生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型石墨舟硅片定位点结构示意图；
[0016]图2为实施例2所述石墨舟片不意图；
[0017]图3为实施例3所述石墨舟片示意图；
[0018]图4为实施例4所述石墨舟片示意图；
[0019]图中:1、圆柱状定位点本体；2、凹槽；图2至图4中小圆圈代表石墨舟娃片定位点；小方框代表娃片；大方框代表石墨舟片。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]参见图1，所述适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点，它包括圆柱状定位点本体1，所述圆柱状定位点本体I侧壁设有两圈凹槽2 ;所述圆柱状定位点本体I直径为12mm ;所述凹槽2宽度为500 μ m,凹槽2深度为3.5_。
[0022]实施例2
[0023]参见图2，所述适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟片，所述石墨舟片上设有4个实施例I所述的定位点；所述定位点均匀分布在石墨舟片放置硅片的四方区域的任意三条边上。
[0024]实施例3
[0025]参见图3，所述适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟片，所述石墨舟片上设有5个实施例I所述的定位点；所述定位点均匀分布在石墨舟片放置硅片的四方区域的任意三条边上。
[0026]实施例4
[0027]参见图4，所述适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟片，所述石墨舟片上设有6个实施例I所述的定位点；所述定位点均匀分布在石墨舟片放置硅片的四方区域的任意三条边上。
【权利要求】
1.一种适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟硅片定位点，包括圆柱状定位点本体(1)，所述圆柱状定位点本体(I)侧壁设有两圈凹槽(2);其特征在于，所述圆柱状定位点本体(I)直径> 1mm;所述凹槽(2)宽度为300— 500 μ m，凹槽(2)深度为3 — 4mm。
2.一种适用于柔性晶硅电池制作的石墨舟片，其特征在于，所述石墨舟片上设有4一6个权利要求1所述的定位点；所述定位点均匀分布在石墨舟片放置硅片的四方区域的任意二条边上。
【文档编号】C23C16/458GK203950794SQ201420332588
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】成文, 杨晓生, 刘文峰, 姬常晓, 陆运章 申请人:中国电子科技集团公司第四十八研究所