用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟。
【背景技術(shù)】
[0002]背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池是一種高效晶硅電池，在這種電池結(jié)構(gòu)中，電池正面沒有任何電極分布，發(fā)射極和基極由鍍膜形成的摻雜非晶硅組成，并且交叉排列于電池背面，分別收集晶體硅光伏效應(yīng)產(chǎn)生的光生載流子，由于電池正面沒有金屬電極柵線遮擋產(chǎn)生的光學(xué)損失，可有效增加電池片的短路電流，同時在發(fā)射極與晶體硅之間以及基極與晶體硅之間插入了一層本征非晶硅，有效改善了單晶硅表面的鈍化效果，可獲得較高的開路電壓，因而背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池可獲得極高的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0003]為形成背接觸異質(zhì)結(jié)電池所需要的背面正負電極叉指狀交叉排布的圖案，可采用掩膜技術(shù)實現(xiàn)。在P型和N型非晶硅鍍膜過程中，將掩膜置于硅片之上，非晶硅只在硅片上對應(yīng)掩膜的鏤空區(qū)域生長，這樣通過合理設(shè)計掩膜的圖案，便可形成所需要的P型和N型非晶硅圖案。使用掩膜技術(shù)制備背接觸異質(zhì)結(jié)太陽能電池有兩個技術(shù)難點:一是掩膜要緊密貼在硅片表面，否則在通常的PECVD鍍膜過程中，鍍膜成分會進入掩膜所遮擋的區(qū)域，造成P型和N型的區(qū)域定位不清，邊界模糊，影響載流子的收集效率；二是在整個電池制作過程中，至少要使用兩次掩膜，兩次掩膜之間的相互定位至關(guān)重要，否則，形不成所需的叉指狀圖案。
[0004]為解決上述兩個技術(shù)難題，通常的做法是采用固定掩膜邊緣的方法，以固定整個掩膜及下方的硅片，但這樣做必然會帶來硅片一部分表面不能被利用的弊端，并且固定掩膜的邊緣很容易造成掩膜中間部位由于應(yīng)力的作用翹起，導(dǎo)致掩膜與硅片在中間部位貼合不緊，另外這種方法操作較復(fù)雜，工作效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型針對背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池制作中的上述技術(shù)難題，設(shè)計了一種磁性載片舟，可以有效克服上述技術(shù)壁皇，使用本發(fā)明所設(shè)計的磁性載片舟，可以方便地調(diào)整和固定掩膜位置，大幅提高工作效率。
[0006]本實用新型發(fā)明的目的在于提供一種用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)太陽能電池的磁性載片舟，可方便、有效地實現(xiàn)掩膜的調(diào)整和固定。
[0007]本實用新型的上述目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0008]—種用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟，該載片舟由永磁體和載片舟外殼組成，所述永磁體置于載片舟外殼內(nèi)；永磁體在載片舟表面產(chǎn)生磁場，用以吸附住載片舟上表面放置的硅片上方的具有磁性的掩膜，以達到固定硅片和掩膜之間相對位置的目的；所述永磁體在載片舟上表面產(chǎn)生的磁場開關(guān)可控，以方便拆裝硅片和掩膜，
[0009]所述硅片放置在載片舟上表面，硅片上方置有掩膜。
[0010]所述的永磁體為鋁鎳鈷合金、釤鈷磁體、鐵氧體或釹鐵硼磁體中的一種或幾種。
[0011]所述的永磁體優(yōu)先選擇居里溫度>300°C的永磁材料，比如鋁鎳鈷合金。
[0012]所述的永磁體在載片舟表面產(chǎn)生的磁場要足夠強，足以牢固吸住具有磁性的掩膜。
[0013]所述的掩膜用來在鍍膜過程中形成一定鍍膜圖案，制作掩膜的材料中含有鐵、鎳、鈷等磁性元素。
[0014]所述的硅片可以是N型或P型單晶硅片，硅片的厚度為50?500 μ m ;所述的表面磁場開關(guān)可控指的是通過調(diào)整永磁體的磁路，可以將表面的磁場大小降到接近零。
[0015]所述載片舟外殼的材質(zhì)為不銹鋼、矽鋼或硅鋼中的一種或幾種。
[0016]本實用新型的磁性載片舟主要由永磁體及載片舟外殼組成，硅片置于載片舟外殼上表面之上，所述的永磁體可以選擇但不限于以下幾種永磁材料:鋁鎳鈷合金、釤鈷磁體、鐵氧體、及釹鐵硼磁體，優(yōu)先選擇居里溫度>300°C的永磁材料，比如鋁鎳鈷合金。制作背接觸異質(zhì)結(jié)電池的鍍膜工藝需要在高溫下完成，最高溫度為300°C，因此選擇居里溫度高的永磁材料可以保證在整個鍍膜過程中，有足夠高的磁場吸附住掩膜。載片舟外殼的上表面厚度在保證一定機械強度的前提下要盡量薄，以便有利于永磁體產(chǎn)生的磁力線有效穿透上表面。
[0017]本實用新型中所述的表面磁場要有一定強度，可以牢固吸附載片舟上表面具有磁性的掩膜。表面磁場的強度決定于所用永磁體的材料、體積、磁路設(shè)計、載片舟工作溫度、載片舟的上表面厚度等，載片舟對掩膜的磁性吸附力也取決于掩膜的材料和掩膜的厚度，選用具有較強磁性的材料制作掩膜，可有效增強磁性吸附力。
[0018]本實用新型，硅片的固定是通過永磁體和掩膜之間的磁相互作用實現(xiàn)的，硅片和掩膜之間不能有任何相互移位。
[0019]本實用新型表面磁場是可控的，即在做掩膜的定位調(diào)整的時候，表面的磁場接近于零，這樣可以方便調(diào)整掩膜和硅片相對位置，定位完成后，打開表面磁場開關(guān)，掩膜和硅片就會牢固固定在磁性載片舟上。磁場開關(guān)可通過改變磁路的設(shè)計實現(xiàn)。
[0020]本實用新型的有益效果是:(I)磁性載片舟可以牢固固定掩膜和硅片，避免了在載片舟的轉(zhuǎn)運過程中兩者之間的相互位移；(2)不需要遮擋硅片的任何部位去固定硅片，可以有效提高電池片的利用效率；(3)磁性載片舟使用方便，可以通過控制磁路開關(guān)隨意裝卸硅片和掩膜，極大提高了工作效率。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池P型鍍膜的磁性載片舟的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0022]圖2是本實用新型的用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池N型鍍膜的磁性載片舟的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0023]其中:1永磁體，2載片舟外殼，3硅片，4用于P型薄膜鍍膜的掩膜，5用于N型薄膜鍍膜的掩膜。
【具體實施方式】
[0024]以下列舉具體實施例對本實用新型進行說明。需要指出的是，以下實施例只用于對本發(fā)明作進一步的說明，不代表本發(fā)明的保護范圍，其他人根據(jù)本發(fā)明的提示做出的非本質(zhì)的修改和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0025]實施例1
[0026]—種用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟，該載片舟由永磁體I和載片舟外殼2組成，所述永磁體I置于載片舟外殼2內(nèi)；永磁體I在載片舟表面產(chǎn)生磁場，用以吸附住載片舟上表面放置的硅片3上方的具有磁性的掩膜，以達到固定硅片3和掩膜之間相對位置的目的；并且永磁體I在載片舟上表面產(chǎn)生的磁場開關(guān)可控，以方便拆裝硅片3和掩膜。
[0027]載片舟上表面放置硅片3，硅片3上方置有掩膜。
[0028]所述的永磁體為鋁鎳鈷合金、釤鈷磁體、鐵氧體或釹鐵硼磁體中的一種或幾種。優(yōu)先選擇居里溫度>300°C的永磁材料，比如鋁鎳鈷合金。
[0029]所述的永磁體在載片舟表面產(chǎn)生的磁場要足夠強，足以牢固吸住具有磁性的掩膜。
[0030]所述的掩膜用來在鍍膜過程中形成一定鍍膜圖案，制作掩膜的材料中含有鐵、鎳、鈷等磁性元素。
[0031]所述的硅片可以是N型或P型單晶硅片，硅片的厚度為50?500 μπι ;
[0032]所述的表面磁場開關(guān)可控指的是通過調(diào)整永磁體的磁路，可以將表面的磁場大小降到接近零。
[0033]本實用新型磁性載片舟的具體使用方法。包括以下步驟:
[0034]1.將磁性載片舟的磁場開關(guān)置于“關(guān)”的位置；
[0035]2.將硅片3置于載片舟外殼2的上表面之上；
[0036]3.將用于P型薄膜鍍膜的掩膜4置于硅片3之上，調(diào)整掩膜4和硅片3之間的相對位置；
[0037]4.將磁性載片舟的磁場開關(guān)置于“開”的位置；
[0038]5.完成鍍膜；
[0039]6.將磁性載片舟的磁場開關(guān)置于“關(guān)”的位置，取下掩膜4 ;
[0040]7.將用于N型薄膜鍍膜的掩膜5置于硅片之上，調(diào)整掩膜5和硅片3之間的相對位置；
[0041]8.將磁性載片舟的磁場開關(guān)置于“開”的位置；
[0042]9.完成鍍膜。形成交替鍍膜形成的Ρ/Ν節(jié)結(jié)構(gòu)；所述步驟3和步驟7的順序可以對換。
【主權(quán)項】
1.一種用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟，其特征在于該載片舟由永磁體和載片舟外殼組成，所述永磁體置于載片舟外殼內(nèi)；永磁體在載片舟表面產(chǎn)生磁場，用以吸附住載片舟上表面放置的硅片上方的具有磁性的掩膜，以達到固定硅片和掩膜之間相對位置的目的；永磁體在載片舟上表面產(chǎn)生的磁場開關(guān)可控，以方便拆裝硅片和掩膜； 所述硅片放置在載片舟上表面，硅片上方置有掩膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟，其特征在于:所述的永磁體優(yōu)先選擇居里溫度>300°C的永磁材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟，其特征在于:所述的硅片可以是N型或P型單晶硅片，硅片的厚度為50?500 μ m。
【專利摘要】本實用新型提供一種用于制作背接觸異質(zhì)結(jié)單晶硅太陽能電池的磁性載片舟，屬于太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域。該載片舟由永磁體和載片舟外殼組成，所述永磁體置于載片舟外殼內(nèi)，載片舟上表面放置硅片，硅片上方置有掩膜；永磁體在載片舟表面產(chǎn)生磁場，用以吸附住載片舟上表面放置的硅片上方的具有磁性的掩膜，以達到固定硅片和掩膜之間相對位置的目的；并且永磁體在載片舟上表面產(chǎn)生的磁場開關(guān)可控，以方便拆裝硅片和掩膜。本實用新型的載片舟，可以方便地調(diào)整掩膜相對硅片位置并且牢固固定硅片及掩膜，從而保證載片舟在運動過程中，硅片和掩膜沒有相對位移，以實現(xiàn)精確控制電池背面發(fā)射極和基極的鍍膜圖案的目的，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
【IPC分類】H01L31/18, H01L21/673
【公開號】CN204946875
【申請?zhí)枴緾N201520684720
【發(fā)明人】張振剛, 蕭生剛, 王海波, 趙崇亮
【申請人】深圳市科納能薄膜科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月6日