一种免清洗托盘的制作方法

1.本发明涉及太阳能电池制造技术领域，更具体涉及一种免清洗托盘。


背景技术：

2.增强等离子体化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，简称pecvd)是异质结太阳电池制备的核心工艺。pecvd工艺要求基板耐高温、不易变形、成本低。玻璃由于其特性满足太阳电池工艺需求，同时有着重复使用率高、稳定性好、兼容度高等优点，在pecvd工艺中被广泛应用为承载原片的托盘。
3.在pecvd工艺过程中，除了原片会被镀膜，玻璃托盘表面和工艺腔室内壁也都会镀上膜层，当膜层沉积到一定厚度以后，很容易出现“爆膜”现象，脱落在原片上，导致基片镀膜出现缺陷，严重影响产品良率。因此在进行一定量生产后，需要进行远程等离子清洗(remote plasma source clean，简称rpsc)，通过使用氟氮化合物在等离子体中产生的氟离子于腔室壁上残留的膜层进行反应，将腔室壁上的薄膜洗掉。托盘被重复利用多次以后，托盘表面膜层也会越来越厚，达到一定厚度以后也会出现“爆膜”现象。
4.由于rpsc清洗中存在的氟离子会与玻璃发生反应，导致玻璃被腐蚀，影响玻璃结构及性能，因此玻璃托盘不能参与rpsc清洗。玻璃托盘上镀的pecvd工艺膜层中的微晶硅/非晶硅很难使用其他方法去除，会导致托盘的使用寿命很短，造成托盘使用成本增加。
5.有鉴于此，有必要对现有技术中托盘结构予以改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于公开一种免清洗托盘，通过双层托盘的设计，可以解决玻璃托盘膜层去除问题，提高玻璃托盘的使用寿命，降低异质结电池托盘的使用成本。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种免清洗托盘，包括：第一托盘，第二托盘；
8.所述第一托盘用于承载电池片进出pecvd设备，所述第二托盘铺设于所述第一托盘的上端表面，所述第二托盘开设有若干用于放置片状元件的镂空空腔，所述第二托盘能够对所述第一托盘的表面进行遮挡，所述第一托盘为玻璃托盘，所述第二托盘为薄云母片或陶瓷片，所述第二托盘直接参与工艺镀膜。
9.作为本发明的进一步改进，所述第二托盘能够对第一托盘表面进行遮挡，起到精确定位片状原件及遮挡玻璃托盘的作用。
10.作为本发明的进一步改进，所述第一托盘与所述第二托盘的尺寸相同。
11.作为本发明的进一步改进，所述镂空空腔呈矩形阵列排布。
12.作为本发明的进一步改进，所述第二托盘能够增加若干定位点，易于视觉系统的实施。
13.作为本发明的进一步改进，所述片状原件为硅片。
14.作为本发明的进一步改进，所述第二托盘能够直接更换。
15.作为本发明的进一步改进，所述相邻镂空空腔之间形成有遮挡部，所述遮挡部能
够阻挡片状原件移动。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.(1)一种免清洗托盘，玻璃托盘作为基板，为第一层托盘，承载电池片进出pecvd设备，进行工艺镀膜。玻璃托盘表面设置第二层托盘，使用薄玻璃片或陶瓷片等对玻璃托盘表面进行遮挡，起到精确定位硅片及遮挡玻璃托盘的作用，第二层托盘使用薄云母片或陶瓷片等在玻璃表面铺设，尺寸与玻璃尺寸一致，放置硅片位置镂空；在镀膜的时候，第二层托盘直接参与工艺镀膜，玻璃托盘只起到承载作用而不参与镀膜，因此玻璃表面不会镀上膜层，当第二层托盘表面膜层达到一定厚度时，直接更换第二层托盘即可，保证玻璃托盘重复利用，延长玻璃托盘的使用寿命。由于玻璃透明，难以施加光学定位点，硅片的定位精度难以保证。第二层托盘的使用，容易增加定位点，便于视觉系统的实施，利于自动化生产的开展。
18.(2)镂空空腔的形状可以是多种形状的，以适应片状元件的形状而定，镂空空腔的四周形成对片状元件的遮挡与限位，同时四角设置成倒角，避免片状元件在放置与拿取时，与镂空空腔的侧壁之间产生摩擦，从而，倒角的设置能够解决片状元件被划伤的风险。镂空空腔的侧壁厚度小于1mm，具体的，厚度在0.2mm-1mm之间的任一值，一方面，厚度足够大，可以有效的阻挡片状元件，另一方面，厚度适宜，减少pecvd工艺中的扰射，从而提高太阳能电池的性能。作为一种优选的，镂空空腔的侧壁厚度为0.7mm。镂空空腔的侧壁与片状元件的边缘相对，且能够接近贴合，避免在移动托盘的过程中，片状元件在镂空空腔内移动，相邻片状元件之间的间隔也较小。
附图说明
19.图1为本发明一种免清洗托盘的结构简易视图；
20.图中：1、第一托盘；2、第二托盘；3、镂空空腔。
具体实施方式
21.下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中
给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
25.请参图1所示出的本发明一种免清洗托盘的一种具体实施方式。
26.参图1所示，在本实施例中，一种免清洗托盘，包括：第一托盘1，第二托盘2；第一托盘1用于承载电池片进出pecvd设备，第二托盘2铺设于第一托盘1的上端表面，第二托盘2开设有若干用于放置片状元件的镂空空腔3，第二托盘2能够对第一托盘1的表面进行遮挡，第一托盘1为玻璃托盘，第二托盘2为薄云母片或陶瓷片，第二托盘2直接参与工艺镀膜。第二托盘2能够对第一托盘1表面进行遮挡，起到精确定位片状原件及遮挡玻璃托盘的作用。第一托盘1与第二托盘2的尺寸相同。镂空空腔3呈矩形阵列排布。第二托盘2能够增加若干定位点，易于视觉系统的实施。片状原件为硅片。第二托盘2能够直接更换。相邻镂空空腔3之间形成有遮挡部，遮挡部能够阻挡片状原件移动。
27.需要说明的是，在本实施例中，是以用于放置制备太阳能电池用硅片的托盘为例进行说明的，但是不限于硅片，只要是片状元件且需要采用机械手进行放置和抓取，都可以采用本实施例结构的托盘。
28.具体的，一种免清洗托盘，玻璃托盘作为基板，为第一托盘1，承载电池片进出pecvd设备，进行工艺镀膜。具体的，采用玻璃材料的托盘作为基板，是为了满足太阳能电池的制备工艺中对基板耐高温、不易变形、不影响产品性能、成本低的需求，同时，玻璃基板与太阳能电池的制备工艺中的其他设备的兼容性好，重复使用率高，稳定性好，清洗工艺简单。优选的，玻璃托盘的厚度采用3-4mm，基板太薄会影响托盘整体的强度，和耐高温的脆性，太厚会导致托盘重量加重，影响托盘的正常运输，最终影响产品的电池性能。玻璃托盘表面设置第二托盘2，使用薄玻璃片或陶瓷片等对玻璃托盘表面进行遮挡，起到精确定位硅片及遮挡玻璃托盘的作用，第二托盘2使用薄云母片或陶瓷片等在玻璃表面铺设，尺寸与玻璃尺寸一致，放置硅片位置镂空；在镀膜的时候，第二托盘2直接参与工艺镀膜，玻璃托盘只起到承载作用而不参与镀膜，因此玻璃表面不会镀上膜层，当第二托盘2表面膜层达到一定厚度时，直接更换第二托盘2即可，保证玻璃托盘重复利用，延长玻璃托盘的使用寿命。传统技术中采用玻璃托盘作为片状原件的承载体，但在pecvd工艺过程中，除了原片会被镀膜，玻璃托盘表面和工艺腔室内壁也都会镀上膜层，当膜层沉积到一定厚度以后，很容易出现“爆膜”现象，脱落在原片上，导致基片镀膜出现缺陷，严重影响产品良率。
29.此外，为了解决玻璃托盘表面的膜层过厚，在进行一定量生产后，通过进行远程等离子清洗，使用氟氮化合物在等离子体中产生的氟离子于腔室壁上残留的膜层进行反应，将腔室壁上的膜层洗掉。在托盘被重复利用多次的情景下，使用薄云母片或陶瓷片作为第二托盘2，使得在镀膜工艺中，既保证了制备工艺的需要，同时，简化了清洗腔室壁上膜层的工艺步骤，只选对第二托盘2进行更换即可；其次，采用玻璃托盘作为承载片状元件的载体，而由于玻璃透明，在光学定位镀膜的过程中，由于玻璃材质的反射光，造成摄像捕捉不灵敏，增加了光学定位的难度，即难以施加光学定位点，硅片的定位精度难以保证，使得片状元件的成型质量不一。第二托盘2的使用，容易增加定位点，便于视觉系统的实施，利于自动化生产的开展。
30.如图1所示，当片状元件为方形时，第二托盘2开设的镂空空腔3也为方形，以适应
片状元件的尺寸并对片状元件的外侧四周造成阻挡，镂空空腔3的表面积大于片状元件的表面积，便于外部机械手对片状元件的放置与抓取，便于托盘的加工制造。进一步的，镂空空腔3呈矩形阵列排布，及片状元件以矩形阵列排布，使得在镀膜工艺的步骤中，可以流水线批量镀膜，外部的机械手同样按照排列规律，精确到片状元件的位置，实现对片状元件的放置，抓取和翻面的自动化提供了条件，保证了太阳能电池的制备工艺的连续性和一致性，同时，可以简化托盘的制造工艺。
31.镂空空腔3的形状可以是多种形状的，以适应片状元件的形状而定，镂空空腔3的四周形成对片状元件的遮挡与限位，同时四角设置成倒角，避免片状元件在放置与拿取时，与镂空空腔3的侧壁之间产生摩擦，从而，倒角的设置能够解决片状元件被划伤的风险。镂空空腔3的侧壁厚度小于1mm，具体的，厚度在0.2mm-1mm之间的任一值，一方面，厚度足够大，可以有效的阻挡片状元件，另一方面，厚度适宜，减少pecvd工艺中的扰射，从而提高太阳能电池的性能。作为一种优选的，镂空空腔3的侧壁厚度为0.7mm。镂空空腔3的侧壁与片状元件的边缘相对，且能够接近贴合，避免在移动托盘的过程中，片状元件在镂空空腔3内移动，相邻片状元件之间的间隔也较小。
32.需要注意的，第二托盘2与第一托盘1可以通过粘接剂固定，粘接剂的主要作用是粘贴第二托盘2的镂空空腔3，托盘在pecvd设备中工作，因此还需要耐200℃以上的高温、耐化学腐蚀，且能够耐等离子体化学冲击在pecvd工艺不会发生化学反应的粘接剂，如可以是耐200℃以上的高温、耐化学腐蚀的硅胶。
33.实施例二：
34.当片状元件为圆形时，镂空空腔3的形状也为圆形。
35.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。