專利名稱：太陽能電池片涂層工藝用等離子管制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽輻射能的能源領域，特別涉及一種太陽能電池片生產(chǎn)中氮化硅涂層加工工藝用的等離子增強化學氣相沉積(PECVD)管的制造方法。
技術背景傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，全世界都把 目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構，維持長遠的可 持續(xù)發(fā)展。能源中的太陽能以其獨有的優(yōu)勢成為人們關注的對象。豐富的太陽輻射 能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的廉價能源，它沒有污染，能為人類所自 由利用。中國光伏產(chǎn)業(yè)在國家大型工程項目、推廣計劃和國際合作項目的推動下，正 以前所未有的速度迅速發(fā)展。目前以硅太陽能電池片為主流，隨著光伏工業(yè)技術水 平的提高，電池片的尺寸制作得越來越大。在硅太陽能電池片生產(chǎn)制備工藝中，需 要釆用一種加熱用的石英玻璃管，它在設備中的主要作用是真空密封和沉積防護。 在硅太陽能電池片生產(chǎn)制備工藝中，氮化硅涂層是重要的加工工藝流程之一，氮化 硅涂層是在硅片表面涂上一層加強陽光吸收并減少陽光折射的特殊涂料，以提高太 陽能電池片的轉(zhuǎn)化效率。氮化硅涂層設備中的主要配件加熱管需要由耐高溫、純度 髙的材料制造。目前我國板式、鏈式涂層設備全部來自國外，其設備內(nèi)部重要部件加熱管均 為石英玻璃管，其用量很大，都由國外進口，而且價格高、交貨不及時。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務是提供一種改進的太陽能電池片氮化硅涂層工藝用等離子增強 化學氣相沉積(PECVD)管制造方法，它解決了目前在硅太陽能電池片生產(chǎn)制備 工藝中所采用的涂層設備內(nèi)部的加熱管均為石英玻璃管，且從國外進口，價格高,交貨不及時，導致增加生產(chǎn)成本等問題。 本發(fā)明的技術解決方案如下一種太陽能電池片涂層工藝用等離子管制造方法，等離子管為等離子增強化 學氣相沉積管，即PECVD管，用于太陽能電池片氮化硅涂層加工工藝，按下列步 驟制造(1) 選用高純水晶原料，經(jīng)提純后為高純石英，通過高溫電阻爐拉制出坯管， 然后簡單脫羥；(2) 坯管由擺式定位高速切割機按所需尺寸切割；(3) 將PECVD管經(jīng)清洗、干燥后用自動烘口機進行烘口處理，使管子端面 平整圓滑，不缺口；(4) 加工后的PECVD管待自然冷卻后再進行清洗、干燥；(5) 然后將清洗完畢后的PECVD管裝入真空脫羥爐內(nèi)，爐內(nèi)工作溫度1020 'C 1070。C，真空度達到l(T3MPa,進行真空脫羥基，全程用時15 20小時，真 空脫羥基以減少PECVD管內(nèi)的羥基和氫氧根(OH-)的含量，待真空脫羥完成后 取出PECVD管，使其自然冷卻。本發(fā)明在硅太陽能電池片氮化硅涂層加工工藝中采用等離子增強化學氣相沉 積(PECVD)管，取代了現(xiàn)有的石英玻璃管，旨在滿足我國太陽能電池片規(guī)模化 生產(chǎn)的需求，以適應我國光伏產(chǎn)業(yè)的快速穩(wěn)步發(fā)展。PECVD管是ROTH—RAU平板式PECVD設備中使用最多的耗材之一，它在 設備中的主要作用是真空密封和沉積防護。目前半導體電子行業(yè)、硅太陽能電池片 行業(yè)唯一使用的是石英管作為高溫環(huán)境，石英為高純度材料(含硅量為99.99%), 且耐高溫(最高耐溫度1300'C)、耐酸、耐堿。PECVD管是硅太陽能電池片制備工藝中的主要配件之一。在制備工藝過程 中，石英管的兩端通過鋁杯鋁環(huán)密封真空，石英管內(nèi)為大氣壓，外圍是真空狀態(tài)， 它的使用環(huán)境對石英管提出了如下要求生產(chǎn)材料為100%SiO2,有很低的OH含 量，不存在微裂紋和小氣泡，徑向尺寸誤差在土0.5mm以內(nèi)，軸向誤差在士0.4mm 以內(nèi)，表面包有耐高溫膠帶，石英管兩端各露出2cm長度，等等。PECVD管制作減反射膜是制作太陽能電池過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，工藝精 度要求相對較高，對所制得的減反射膜的厚度、均勻性、雜質(zhì)含量等都有較高的要求。所以要求設備具有良好的穩(wěn)定性，這樣才能得到具有均勻厚度的減反射膜。而置于PECVD沉積區(qū)域中央的石英管不僅對沉積工藝的穩(wěn)定性具有較大的影響，而 且其強度影響到設備的安全性能。按本發(fā)明的方法制造的太陽能電池片氮化硅涂層工藝用PECVD管，與同類進 口產(chǎn)品相比，性價比更高。進口石英玻璃管使用壽命一般為80 100小時，按本發(fā) 明方法制造的PECVD管平均壽命為80小時以上，而價格僅為進口管的三分之一。


附圖是按本發(fā)明方法制造的一種太陽能電池片氮化硅涂層工藝用PECVD管 的結(jié)構示意圖。勵錯力《參看附圖，按本發(fā)明的一種太陽能電池片氮化硅涂層工藝用等離子增強化學 氣相沉積(PECVD)管的制造方法，等離子管為等離子增強化學氣相沉積管，即 PECVD管，用于太陽能電池片氮化硅涂層加工工藝，按下列步驟制造1、 選用高純水晶原料，經(jīng)提純后為高純石英，通過高溫電阻爐拉制出坯管， 然后簡單脫羥；2、 采用擺式定位高速切割機，將坯管按客戶所需求的尺寸進行切割，嚴格控 制PECVD管的端面平整度。3、 將PECVD管經(jīng)清洗、干燥后用自動烘口機進行烘口處理，使管子端面平 整圓滑，不缺口。4、 將加工后的PECVD管待自然冷卻后再進行清洗、干燥。5、 然后將清洗完畢后的PECVD管裝入真空脫羥爐內(nèi)，爐內(nèi)工作溫度1020°C 1070'C， 一般為1050'C左右，真空度達到l(T3MPa，進行真空脫羥基，全程用時約 為15 20小時。脫羥基的目的在于減少PECVD管內(nèi)的羥基和氫氧根(OH，)的 含量，以保證PECVD管的低羥基和無應力。待真空脫羥完成后取出PECVD管， 使其自然冷卻。6、 最后將PECVD管進行成品檢驗，并將合格產(chǎn)品包裝入庫。 石英管在使用氫氣燃燒、氧氣助燃烘口過程中會生成水霧，因此在經(jīng)過烘口處理后，石英管本身的羥基含量會增加，石英管未經(jīng)過高溫燒制部分會形成較大應 力，如不加以處理，在生產(chǎn)使用過程中會發(fā)生炸裂，大大地降低產(chǎn)品的使用壽命。按本發(fā)明的制造步驟，PECVD管通過真空脫羥就能保證低羥基、無應力，適應了 太陽能電池片氮化硅涂層的加工工藝要求。當然，本技術領域內(nèi)的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明 本發(fā)明，而并非用作對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對上述實 施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種太陽能電池片涂層工藝用等離子管制造方法，其特征在于，等離子管為等離子增強化學氣相沉積管，即PECVD管，用于太陽能電池片氮化硅涂層加工工藝，按下列步驟制造(1)選用高純水晶原料，經(jīng)提純后為高純石英，通過高溫電阻爐拉制出坯管，然后簡單脫羥；(2)坯管由擺式定位高速切割機按所需尺寸切割；(3)將PECVD管經(jīng)清洗、干燥后用自動烘口機進行烘口處理，使管子端面平整圓滑，不缺口；(4)加工后的PECVD管待自然冷卻后再進行清洗、干燥；(5)然后將清洗完畢后的PECVD管裝入真空脫羥爐內(nèi)，爐內(nèi)工作溫度1020℃～1070℃，真空度達到10-3MPa，進行真空脫羥基，全程用時15～20小時，真空脫羥基以減少PECVD管內(nèi)的羥基和氫氧根(OH-)的含量，待真空脫羥完成后取出PECVD管，使其自然冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能電池片涂層工藝用等離子管制造方法，等離子管為等離子增強化學氣相沉積管，即PECVD管，用于太陽能電池片氮化硅涂層加工工藝，按下列步驟制造(1)選用高純石英，通過高溫電阻爐拉制出坯管，然后簡單脫羥；(2)坯管由擺式定位高速切割機按所需尺寸切割；(3)將PECVD管經(jīng)清洗、干燥后用自動烘口機進行烘口處理，使管子端面平整圓滑；(4)加工后的PECVD管待自然冷卻后再進行清洗、干燥；(5)然后將清洗完畢后的PECVD管裝入真空脫羥爐內(nèi)，待真空脫羥完成后取出PECVD管，使其自然冷卻。本發(fā)明取代了現(xiàn)有的石英玻璃管，PECVD管平均壽命為80小時以上，而價格僅為進口管的三分之一。
文檔編號C23C16/50GK101225513SQ20081003328
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權日2008年1月31日
發(fā)明者周文華 申請人:上海強華石英有限公司