本实用新型涉及一种太阳能电池硅片镀膜设备，尤其涉及一种硅太阳能电池背钝化双层膜工艺制程镀膜设备。
背景技术：
目前，硅基太阳能电池生产企业采用的PECVD(等离子体增强化学气相沉积设备)只能对太阳能电池的硅片进行SiNx镀膜(氮化硅镀膜)，如SiNA一代、SiNA二代镀膜设备，该设备一般包括依次相连的进料腔、预加热腔、SiNX(氮化硅)工艺腔、冷却腔和出料腔，各个腔体的侧面设有载片传输机构，进料腔、预加热腔、SiNX工艺腔和出料腔各有加热器件，进料腔、SiNX工艺腔和出料腔分别通过管路和各自的真空泵、平衡气源相连。随着硅太阳能电池技术不断进步，新型Al2O3(三氧化二铝)背钝化工艺技术已逐步发展起来，但是现有的等离子体增强化学气相沉积设备是无法完成Al2O3背钝化工艺制程的，顾将面临技术淘汰。
技术实现要素：
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种硅太阳能电池背钝化双层膜工艺制程镀膜设备，其通过对原有等离子体增强化学气相沉积设备进行改造，从而使其能实现Al2O3背钝化工艺制程，并且硅片从进料到出料，一次性在硅片上沉积两层膜(Al2O3镀膜和SiNx镀膜)，提高太阳能电池片的性能，也节约设备成本。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括进料腔、预加热腔、SiNX工艺腔、冷却腔和出料腔，还包括ALD工艺腔和缓冲腔，进料腔、预加热腔、ALD工艺腔、缓冲腔、SiNX工艺腔、冷却腔和出料腔依次前后排列，进料腔的进料侧设有一号气动门，进料腔和预加热腔之间连接有二号气动门，预加热腔和ALD工艺腔相连，ALD工艺腔和缓冲腔之间连接有三号气动门，缓冲腔和SiNX工艺腔之间连接有四号气动门，SiNX工艺腔和冷却腔相连，冷却腔和出料腔之间连接有五号气动门，出料腔的出料侧设有六号气动门，所有腔体均设有载片传输机构。进料腔、预加热腔、SiNX工艺腔、冷却腔和出料腔利用现有硅片镀膜设备中已有的腔体。各个气动门起到对相邻腔室进行密封及隔离的作用。硅片放置在载片框上，从进料腔进入，在载片传输机构的带动下，依次经过进料腔、预加热腔、ALD工艺腔、缓冲腔、SiNX工艺腔、冷却腔和出料腔，最后从出料腔出来。ALD工艺腔实现Al2O3背钝化工艺制程，完成硅片的Al2O3镀膜，SiNX工艺腔实现硅片的SiNx镀膜。本实用新型使得硅片由进料腔进入后再从出料腔出来，就能一次性完成Al2O3镀膜和SiNx镀膜的两层膜的沉积，提高太阳能电池片的性能。而在原有设备上通过改造就能实现设备升级，则大大节约了镀膜设备的成本，避免不必要的浪费。
作为优选，所述的ALD工艺腔上设有密封盖板，密封盖板上设有内部装有电热丝的加热板和灌输反应源的反应器，所述的ALD工艺腔分别通过管路和真空泵、平衡气源相连，ALD工艺腔的密封盖板上设有压力计。载片框从预加热腔进入到ALD工艺腔中，经过ALD工艺腔的反应器下方时，参加反应的气源(TMA三甲基铝和去离子水)通过气源分配系统中的质量流量控制器恒流地通入反应器中，反应器为ALD式反应器，反应气源经过反应器送到载片框上的硅片表面进行化学反应，对硅片进行第一层的Al2O3镀膜，边完成镀膜边由ALD工艺腔中的加热板对硅片进行加热，为Al2O3镀膜工艺制程提供稳定均匀的热量，精确控制反应温度，这个过程是在载片框从进入ALD工艺腔到离开ALD工艺腔的移动过程中完成的。
作为优选，所述的反应器呈板体状，反应器朝向所述的ALD工艺腔的一面设有多排小孔，反应器内设有一个和所述的小孔连通的通气管道，通气管道的进口和反应源相连。参加反应的气源通过反应器上布满的小孔均匀地送到载片框上的硅片表面进行化学反应，对硅片进行第一层的Al2O3镀膜，确保Al2O3镀膜更加均匀。
作为优选，所述的缓冲腔上设有盖板，盖板上及缓冲腔底部设有内部装有电热丝的加热板，所述的缓冲腔分别通过管路和真空泵、平衡气源相连，缓冲腔的盖板上设有压力计。缓冲腔的设置，一方面在ALD工艺腔和SiNx工艺腔之间起到隔离作用，另一方面为载片框传输提供相应缓冲时间，优化传输时间及产能。
作为优选，所述的载片传输机构包括电机、从动轮和滚轮，每个腔体的外侧面设有1～2个电机和多个从动轮，电机和从动轮通过传动皮带相连，从动轮的轮轴位于腔体内的一端上设有所述的滚轮。电机转动，通过传动皮带带动从动轮转动，再由从动轮带动腔体内部的滚轮转动。载片框位于滚轮上，滚轮的旋转，带动载片框从腔体的进口移动到腔体的出口，完成载片框的传输。
本实用新型的有益效果是：在原有等离子体增强化学气相沉积设备的基础上，增加了ALD工艺腔和缓冲腔，ALD工艺腔实现Al2O3背钝化工艺制程，完成硅片的Al2O3镀膜，SiNX工艺腔实现硅片的SiNx镀膜，使得硅片由进料腔进入后再从出料腔出来，就能一次性完成Al2O3镀膜和SiNx镀膜的两层膜的沉积，提高太阳能电池片的性能。而在原有设备(SiNA一代、二代镀膜设备)上通过改造就能实现设备升级，则大大节约了镀膜设备的成本。
附图说明
图1是本实用新型的一种俯视结构示意图。
图2是本实用新型中进料腔和预加热腔打开盖板的一种俯视结构示意图。
图3是本实用新型中ALD工艺腔和缓冲腔打开盖板的一种俯视结构示意图。
图4是本实用新型中SiNX工艺腔打开盖板的一种俯视结构示意图。
图中1.进料腔，2.预加热腔，3.ALD工艺腔，4.缓冲腔，5.SiNX工艺腔，6.冷却腔，7.出料腔，8.电机，9.从动轮，10.滚轮，11.一号气动门，12.二号电动门，13.三号气动门，14.四号气动门，15.五号气动门，16.六号气动门，17.红外灯管，18.真空泵，21.加热板，31.加热板，32.反应器，33.小孔，34.真空泵，41.加热板，42.真空泵，51.加热器，52.等离子体反应器，53.真空泵，71.真空泵，100.平衡气源。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种硅太阳能电池背钝化双层膜工艺制程镀膜设备，如图1所示，包括进料腔1、预加热腔2、ALD工艺腔3、缓冲腔4、SiNX工艺腔5、冷却腔6和出料腔7及电气柜，进料腔、预加热腔、ALD工艺腔、缓冲腔、SiNX工艺腔、冷却腔和出料腔依次前后排列，进料腔的进料侧安装有一号气动门11，进料腔和预加热腔之间连接有二号气动门12，预加热腔和ALD工艺腔相连并连通，ALD工艺腔和缓冲腔之间连接有三号气动门13，缓冲腔和SiNX工艺腔之间连接有四号气动门14，SiNX工艺腔和冷却腔相连并连通，冷却腔和出料腔之间连接有五号气动门15，出料腔的出料侧安装有六号气动门16。
进料腔1的盖板上安装有加热器，加热器由多个红外灯管17构成，进料腔的左侧通过管路和平衡气源100相连，进料腔的底部通过角阀连接有管路，管路的另一端和真空泵18相连，进料腔的盖板上安装有压力计。
预加热腔2的盖板上及腔体底部安装有加热器，加热器为内部安装有电热丝的加热板21。
ALD工艺腔3上安装有密封盖板，密封盖板上安装有内部装有电热丝的加热板31和灌输反应源的反应器32，反应器呈板体状，反应器朝向ALD工艺腔的一面布满了一排排的小孔33，反应器内有一个和所有小孔连通的通气管道，通气管道的进口通过管路和反应源相连，参加反应的气源为TMA(三甲基铝)和去离子水，通过气源分配系统的质量流量控制器恒流地输送给反应器。ALD工艺腔的底部也安装有内部装有电热丝的加热板。ALD工艺腔的左侧通过管路和平衡气源相连，ALD工艺腔的底部通过角阀连接有管路，管路的另一端和带有变频器的真空泵34相连，ALD工艺腔的密封盖板上安装有压力计。
缓冲腔4上安装有盖板，盖板上安装有内部装有电热丝的加热板41，缓冲腔的底部也安装有内部装有电热丝的加热板。缓冲腔的左侧通过管路和平衡气源相连，缓冲腔的底部通过角阀连接有管路，管路的另一端和真空泵42相连，该真空泵不带变频器，缓冲腔的盖板上安装有压力计。
SiNX工艺腔5的盖板上安装有加热器51和等离子体反应器52，加热器为内部安装有电热丝的加热板，等离子体反应器呈板体状，等离子体反应器朝向SiNX工艺腔的一面布满了一排排的小孔，等离子体反应器内有一个和所有小孔连通的通气管道，通气管道的进口通过管路和反应源相连，参加反应的气源为NH3(氨气)和SiH4(硅烷)，通过气源分配系统的质量流量控制器恒流地输送给等离子体反应器。SiNX工艺腔的左侧通过管路和平衡气源相连，SiNX工艺腔的底部通过角阀连接有管路，管路的另一端和真空泵53相连，SiNX工艺腔的盖板上安装有压力计。
冷却腔6的底板及盖板中均安装有冷却器，冷却器由水冷管路构成，通过冷却水的流动带走热量以降低硅片温度。
出料腔7的左侧通过管路和平衡气源相连，出料腔的底部通过角阀连接有管路，管路的另一端和真空泵71相连，出料腔的盖板上安装有压力计。
所有腔体均安装有载片传输机构。载片传输机构包括电机8、从动轮9和滚轮10，进料腔、预加热腔、缓冲腔、冷却腔及出料腔的左右两侧面均安装有一个电机和多个从动轮，ALD工艺腔及SiNX工艺腔的左右两侧面均安装有两个电机和多个从动轮，相邻两个从动轮间隔有一定距离，一般为30cm，每个腔体一侧的电机和从动轮通过传动皮带相连，从动轮的轮轴位于腔体内的一端上安装有滚轮。
电气柜位于ALD工艺腔及缓冲腔的旁边，电气柜中安装有控制电路，控制电路为软硬件结合结构，控制电路分别通过控制电缆和镀膜设备中各电气部件相连，控制电路控制整个镀膜设备中各电气部件的工作状态，如气动门的开关、电机的运转、真空泵的运转、加热元件的通断电、气源的通断气等等。
工作过程：
1、待镀膜的硅片放置在载片框上，一号气动门打开，载有硅片的载片框从一号气动门进入进料腔，电机旋转，通过传动皮带带动从动轮，再由从动轮带动滚轮旋转，载片框在左右两侧滚轮的带动下，从一号气动门进入到常压状态下的进料腔中，然后一号气动门关闭。
2、进料腔的真空泵对进料腔抽真空，同时进料腔盖板上的红外灯管对硅片进行快速加热。
3、当进料腔中真空度达到e-2mbar时，打开进料腔平衡气源的电磁阀，向进料腔中通入压力平衡气体氮气，使进料腔压力与预加热腔及ALD工艺腔的压力平衡，通过各腔体盖板上的压力计判断各腔体压力是否平衡，达到压力平衡后，二号气动门打开。
4、载片框经过二号气动门进入预加热腔，当载片框完全进入预加热腔后二号气动门关闭，预加热腔中的加热板对硅片进行均匀加热。
5、此时，进料腔的真空泵再次对进料腔抽真空，当真空度达到e-2mabr时，再通入氮气，使其压力至常压，然后一号气动门打开，下一个载片框进入进料腔。
6、位于预加热腔中的载片框在电机的驱动下减速前行，进入到ALD工艺腔中，经过ALD工艺腔的反应器下方时，参加反应的气源(TMA和去离子水)通过气源分配系统中的质量流量控制器恒流地通入反应器中，通过反应器上布满的小孔均匀地送到载片框上的硅片表面进行化学反应，对硅片进行第一层的Al2O3镀膜，边完成镀膜边由ALD工艺腔中的加热板对硅片进行加热，这个过程是在载片框从进入ALD工艺腔到离开ALD工艺腔的移动过程中完成的。
7、此时电机加速运转，使载片框快速驶向三号气动门。在此之前缓冲腔已被抽取真空到e-2mbar，并在达到e-2mbar时已向缓冲腔通入平衡气体氮气，在缓冲腔压力与ALD工艺腔压力相等后三号气动门已打开，载片框进入缓冲腔。
8、载片框完全进入缓冲腔后，三号气动门关闭，缓冲腔中的加热板对硅片进行加热，同时缓冲腔的真空泵对缓冲腔抽真空，直到真空度到达e-2mbar。
9、当缓冲腔中的压力达到e-2mabr时，打开缓冲腔平衡气源的电磁阀，向缓冲腔中通入压力平衡气体氨气，使缓冲腔中的压力升高到与SiNX工艺腔的压力一致，通过各腔体盖板上的压力计判断各腔体压力是否平衡。
10、打开四号气动门，载片框快速进入SiNX工艺腔，先由SiNX工艺腔中的加热板对硅片进行加热。
11、载片框完全进入SiNx工艺腔后，四号气动门关闭，此时电机减速运行，使硅片慢速地经过SiNx工艺腔中反应器的下方，参加反应的气源(NH3和SiH4)通过气源分配系统中的质量流量控制器恒流地通入反应器中，通过反应器上布满的小孔均匀地送到载片框上的硅片表面进行化学反应，对硅片进行第二层的SiNx镀膜，这个过程是在载片框从进入SiNx工艺腔到离开SiNx工艺腔的移动过程中完成的，当载片框完全离开SiNx工艺腔中反应器后，这时硅片的双工艺制程(Al2O3镀膜和SiNx镀膜)完成。
12、电机加速运转，载片框快速离开SiNx工艺腔，进入冷却腔，使硅片快速离开加热源，降低硅片表面温度。冷却腔中底板、盖板上均有水冷管路，通过流经水冷管中中的冷却水带走热量以实现冷却，达到降低硅片温度的目的。
13、在进行SiNx镀膜同时，出料腔已被抽取真空到e-2mbar，在达到e-2mbar时关闭出料腔角阀并向出料腔通入平衡气体氨气，出料腔压力与SiNx工艺腔压力相等后五号气动门已打开等待载片框进入。载片框经过冷却腔，再持续进入到出料腔中，完全进入出料腔中后，五号气动门关闭。
14、出料腔的真空泵对其抽真空，将其压力从e-1mbar抽到e-2mbar后停止抽真空，再向出料腔内通入平衡气体NH3，使其压力达到常压，然后打开六号气动门，载片框承载着完成双工艺制程的硅片从六号气动门出来，离开出料腔，完成硅片的整个双工艺制程生产过程。
15、载片框离开出料腔后，六号气动门关闭。此时出料腔的真空泵对其抽真空到e-2mabr，然后向出料腔中通入平衡气体NH3，使其压力达到e-1mbar后，再打开五号气动门，下一个载片框进入出料腔。一个个载片框依次排列按顺序完成双工艺制程生产过程。
本实用新型在原有等离子体增强化学气相沉积设备的基础上，增加了ALD工艺腔和缓冲腔，ALD工艺腔实现Al2O3背钝化工艺制程，完成硅片的Al2O3镀膜，SiNX工艺腔实现硅片的SiNx镀膜，使得硅片由进料腔进入后再从出料腔出来，就能一次性完成Al2O3镀膜和SiNx镀膜的两层膜的沉积，提高太阳能电池片的性能。而经过本实用新型的技术升级改造，使得原本面临被淘汰的单一工艺制程(SiNx镀膜)的设备具备了生产双工艺制程(Al2O3镀膜和SiNx镀膜)的功能，具有很高的单机成本优势和综合成本较低的优势，避免了材料及设备的浪费，大大节约了设备的投入成本，具有很好的推广价值。本实用新型的改良结构，既适合对SiNA一代镀膜设备进行改造，也适合对SiNA二代镀膜设备进行改造。