用平板式pecvd制備hit太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)及方法。該傳片機(jī)構(gòu)由電池片托盤、上、下料機(jī)械手、托盤傳送軌道、電池片翻面裝置、PECVD反應(yīng)腔等組成。PECVD反應(yīng)腔的數(shù)量為兩個(gè)，分別用于HIT電池正面、背面薄膜生長(zhǎng)；電池片托盤表面開(kāi)設(shè)有凹槽陣列，該托盤傳送軌道呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，數(shù)量為2個(gè)，布置于兩個(gè)反應(yīng)腔周圍；上、下料機(jī)械手采用龍門式結(jié)構(gòu)，且安裝多個(gè)真空吸盤；電池片翻面裝置位于兩個(gè)PECVD反應(yīng)腔中間，由多個(gè)電池片傳送帶和多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片構(gòu)成。本發(fā)明能一次性完成批量HIT電池的薄膜生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)上下料、翻轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)托盤高效循環(huán)利用，適用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池整線大生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池生產(chǎn)專用裝備，特別是一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其能在整線大生產(chǎn)中，高效、批量完成HIT電池的薄膜生長(zhǎng)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]硅片/電池片傳送機(jī)構(gòu)用于完成硅片/電池片在各制造工序之間的傳送，是光伏自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要組成部分。隨著太陽(yáng)能光伏向高效率、低成本方向發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程中要求盡量減少人工操作帶來(lái)的污染和碎片損耗，盡可能地消除人為誤操作帶來(lái)的設(shè)備故障，同時(shí)提高硅片處理的速度和設(shè)備利用率，提升生產(chǎn)線效率和產(chǎn)能，并減少用工數(shù)量以降低日益增高的人工成本，最終降低太陽(yáng)能光伏電池的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)代的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線越來(lái)越注重產(chǎn)能與高效自動(dòng)化，快速高效、功能完善的硅片/電池片傳送機(jī)構(gòu)對(duì)于光伏電池的自動(dòng)化生產(chǎn)具有重要意義。
[0003]目前國(guó)際光伏市場(chǎng)上的太陽(yáng)能電池主要有晶體硅(包括單晶硅、多晶硅)、非晶/單晶異質(zhì)結(jié)(HIT)、非晶硅薄膜、碲化鎘(CdTe)、GaAs、銅銦硒(CIS)薄膜太陽(yáng)能電池等。HIT電池由本征非晶硅層、摻雜的非晶硅層、透明導(dǎo)電薄膜及柵電極等組成，與傳統(tǒng)的晶硅太陽(yáng)電池相比，HIT具有雙面結(jié)構(gòu)、高效率、薄片化、短波吸收好、低溫工藝、高穩(wěn)定性等許多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊，是未來(lái)電池發(fā)展的重要方向之一。
[0004]HIT電池生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝是正面i/p層和背面i/n層薄膜的生長(zhǎng)，關(guān)鍵設(shè)備是PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n)設(shè)備。PECVD 即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積，是在低壓環(huán)境下，利用射頻輝光放電將反應(yīng)氣體進(jìn)行電離，形成具有較強(qiáng)活性的離子化的氣體，經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)后在樣品表面形成固態(tài)薄膜的方法。PECVD設(shè)備分為管式和平板式兩種，平板式PECVD設(shè)備具有氣體利用率高、工藝性能優(yōu)異、易于大面積化、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)能大、更容易實(shí)現(xiàn)整線自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，能夠適應(yīng)未來(lái)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，平板式PECVD設(shè)備技術(shù)水平不斷提升，反應(yīng)腔及基片尺寸規(guī)格越來(lái)越大，產(chǎn)能越來(lái)越高，目前平板式PECVD設(shè)備已由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最初的單片機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的采用多反應(yīng)腔并聯(lián)結(jié)構(gòu)的大面積生產(chǎn)的商業(yè)化機(jī)型。PECVD法具有很好的靈活性和可重復(fù)性，沉積溫度低，從而擴(kuò)大了 CVD法的應(yīng)用范圍，特別是提供了在不同襯底上制備各種薄膜的可能性，可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上淀積約Iym厚的薄膜。在非晶/微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池中可直接采用大面積的玻璃基板作為襯底材料，易于大面積化，而在HIT太陽(yáng)電池制造中，目前HIT太陽(yáng)電池的主流尺寸為156mmX156mm，為了適應(yīng)未來(lái)整線大生產(chǎn)的發(fā)展潮流，在大面積化(如基板尺寸2200mmX 2600mm)的平板式PECVD設(shè)備的反應(yīng)室需要一次放置多片HIT太陽(yáng)電池同時(shí)完成鍍膜工藝以提高生產(chǎn)效率，同時(shí)，HIT為雙面電池，在正面i/p層薄膜生長(zhǎng)完成后需完成電池片翻面再進(jìn)行背面i/n層薄膜生長(zhǎng)，傳片系統(tǒng)應(yīng)具有快速電池片翻片功能，以滿足HIT電池片正、反面鍍膜要求?？焖俑咝?、功能完善的硅片/電池片傳送機(jī)構(gòu)對(duì)于HIT電池的自動(dòng)化生產(chǎn)具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種能夠運(yùn)用平板式PECVD設(shè)備高效、批量完成HIT電池薄膜生長(zhǎng)的用于平板式PECVD設(shè)備制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于平板式PECVD設(shè)備制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其包括電池片托盤、上料機(jī)械手、底部設(shè)有輸送輥的托盤傳送軌道、下料機(jī)械手、電池片翻面裝置、PECVD反應(yīng)腔，該電池片托盤設(shè)置于托盤傳送軌道上，且該電池片托盤有多個(gè)，每個(gè)電池片托盤表面開(kāi)設(shè)用于放置電池片的凹槽陣列；該P(yáng)ECVD反應(yīng)腔包括順序設(shè)置的第一 PECVD反應(yīng)腔和第二 PECVD反應(yīng)腔；該托盤傳送軌道包括順序設(shè)置的第一托盤傳送軌道和第二托盤傳送軌道，第一、二托盤傳送軌道都呈環(huán)形狀態(tài)設(shè)置，該第一 PECVD反應(yīng)腔、第二 PECVD反應(yīng)腔分別設(shè)置于第一、二托盤傳送軌道的環(huán)形傳送路徑中間，位于第一 PECVD反應(yīng)腔、第二 PECVD反應(yīng)腔前、后側(cè)的第一、二托盤傳送軌道上分別設(shè)置上料位和下料位；該上料機(jī)械手通過(guò)平行導(dǎo)軌滑動(dòng)設(shè)置于上料位的電池片托盤上方，該下料機(jī)械手通過(guò)平行導(dǎo)軌滑動(dòng)設(shè)置于下料位的電池片托盤上方，且該上、下料機(jī)械手采用龍門式結(jié)構(gòu)，在龍門式結(jié)構(gòu)的同一直線方向上安裝有多個(gè)真空吸盤；該電池片翻面裝置位于第一 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位與第二 PECVD反應(yīng)腔前側(cè)的上料位之間，該電池片翻面裝置由多個(gè)平行布置的電池片傳送帶和同軸旋轉(zhuǎn)設(shè)置的多組旋轉(zhuǎn)翻面葉片構(gòu)成，每組旋轉(zhuǎn)翻面葉片上都設(shè)有多個(gè)呈輻射狀分布的葉片傳送缺口，且各組旋轉(zhuǎn)翻面葉片上的葉片傳送缺口對(duì)應(yīng)設(shè)置為一直線分布狀態(tài)，每組旋轉(zhuǎn)翻面葉片對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)電池片傳送帶。
[0007]該電池片托盤的凹槽陣列根據(jù)PECVD反應(yīng)腔的規(guī)格尺寸確定。
[0008]該上、下料機(jī)械手上的真空吸盤數(shù)量根據(jù)電池片托盤上的凹槽陣列的規(guī)格確定。
[0009]一種上述用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片方法，其包括下列步驟:
一次上料:待上料的硅片放置于位于同一直線布置的硅片盒中，上料機(jī)械手的真空吸盤從娃片盒中吸取多片娃片，并一次性將多片娃片放置于第一 PECVD反應(yīng)腔前側(cè)的上料位電池片托盤中，如此循環(huán)往復(fù)，完成電池片托盤中電池片的上料；
正面i/p層鍍膜:第一托盤傳送軌道將已完成電池片上料的電池片托盤輸送至第一PECVD反應(yīng)腔中進(jìn)行正面i/p層鍍膜，在電池正面i/p層鍍膜工藝完成后，電池片托盤繼續(xù)輸送至第一 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位，下料位的電池片托盤完成下料后，由第一托盤傳送軌道將電池片托盤返回至上料位，實(shí)現(xiàn)電池片托盤的循環(huán)利用；
一次下料:下料機(jī)械手的真空吸盤一次性從電池片托盤吸取多片硅片，同時(shí)放置于電池片翻面裝置的多個(gè)電池片傳送帶上；
翻面:多個(gè)電池片傳送帶不斷地同時(shí)將多個(gè)電池片傳送至同軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片的葉片傳送缺口中，多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片同時(shí)旋轉(zhuǎn)完成多個(gè)硅片的快速翻轉(zhuǎn)；
二次上料:上料機(jī)械手的真空吸盤一次性吸取完成翻面的多片硅片硅片放置于第二PECVD反應(yīng)腔前側(cè)的上料位電池片托盤中，如此循環(huán)往復(fù)，完成電池片托盤中電池片的上料；
背面i/n層薄膜生長(zhǎng):第二托盤傳送軌道將已完成電池片上料的電池片托盤輸送至第二 PECVD反應(yīng)腔中進(jìn)行背面i/n層薄膜生長(zhǎng)，在電池背面i/n層薄膜生長(zhǎng)工藝完成后，電池片托盤繼續(xù)輸送至第二 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位，下料位的電池片托盤完成下料后，由第二托盤傳送軌道將電池片托盤返回至上料位，實(shí)現(xiàn)電池片托盤的循環(huán)利用；
二次下料:下料機(jī)械手一次性將多片硅片從第二 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位電池片托盤上吸取下料至硅片收集裝置中。
[0010]該下料機(jī)械手一次性將多片位于第二 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位電池片托盤上的娃片收集于位于同一直線布置的多個(gè)娃片盒中?；蛘咴撓铝蠙C(jī)械手一次性將多片娃片下料至傳送帶上，再由傳送帶收料至硅片花籃盒中。
[0011]本發(fā)明通過(guò)帶有凹槽陣列的電池片托盤，一次性完成批量HIT電池的薄膜生長(zhǎng)工藝，由多吸盤的上、下料機(jī)械手完成HIT太陽(yáng)電池的快速自動(dòng)上、下料，由多葉片的電池片翻面裝置實(shí)現(xiàn)多個(gè)硅片的快速翻轉(zhuǎn)，并通過(guò)托盤傳送軌道完成托盤的輸送和返回以實(shí)現(xiàn)托盤的聞效循環(huán)利用。
[0012]傳統(tǒng)的非晶/微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池中采用大面積的玻璃基板作為襯底材料，直接將玻璃基板放置于反應(yīng)腔中完成鍍膜工藝，而目前HIT太陽(yáng)電池的主流尺寸為156mmX156mm，為了實(shí)現(xiàn)在大面積化(如基板尺寸2200mmX 2600mm)的平板式PECVD設(shè)備的反應(yīng)室一次完成多片HIT太陽(yáng)電池的鍍膜工藝，以提高生產(chǎn)效率適應(yīng)HIT電池的整線大生產(chǎn)要求，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將傳統(tǒng)的非晶/微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中的玻璃基板改為電池片托盤，電池片托盤表面開(kāi)設(shè)有凹槽陣列，用于放置156mmX156mm晶體娃電池陣列，一次性完成批量HIT電池的薄膜生長(zhǎng)工藝。
[0013]本發(fā)明通過(guò)上、下料機(jī)械手完成HIT太陽(yáng)電池片在電池片托盤上的上料和下料，龍門式結(jié)構(gòu)的上、下料機(jī)械手位于電池片托盤的上方，上、下料機(jī)械手同一直線方向上安裝有多個(gè)上、下料真空吸盤，上、下料機(jī)械手的直線運(yùn)動(dòng)配合真空吸盤的動(dòng)作可同時(shí)完成多片HIT電池在電池片托盤上的上料和下料，提升了電池片上、下料的速度。
[0014]本發(fā)明通過(guò)托盤傳送軌道實(shí)現(xiàn)托盤的輸送和返回，即在上位料完成托盤上料后由托盤傳送軌道將托盤輸送至PECVD反應(yīng)腔中，并在PECVD鍍膜工藝完成后，由托盤傳送軌道將托盤繼續(xù)輸送至下料位。托盤傳送軌道呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，托盤下料位完成托盤下料后，由托盤傳送軌道將托盤返回至上料位，實(shí)現(xiàn)了托盤的循環(huán)利用。托盤的數(shù)量為多個(gè)，在PECVD鍍膜工藝過(guò)程中，處于上料位和下料位的托盤可同時(shí)完成硅片上料和下料功能，硅片上、下料過(guò)程不占用PECVD工藝時(shí)間，硅片傳送效率高。
[0015]本發(fā)明電池翻面裝置的多個(gè)平行布置的電池片傳送帶將多個(gè)電池片同時(shí)傳送至同軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片的葉片傳送缺口中，隨后同軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片旋轉(zhuǎn)，完成多個(gè)硅片的同時(shí)翻面，實(shí)現(xiàn)了硅片快速翻轉(zhuǎn)。
[0016]本發(fā)明的積極效果是:
Cl)帶有凹槽陣列的電池片托盤設(shè)計(jì)，一次性完成批量HIT電池的薄膜生長(zhǎng)工藝本發(fā)明公開(kāi)的一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了帶有凹槽陣列的電池片托盤，用于放置晶體硅電池陣列，可在平板式PECVD設(shè)備大面積反應(yīng)室中一次批量完成多片HIT太陽(yáng)電池的鍍膜工藝，適應(yīng)HIT電池的PECVD整線大生產(chǎn)。
[0017](2)多吸盤上、下料機(jī)械手快速自動(dòng)上下料
本發(fā)明公開(kāi)的一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)，上、下料機(jī)械手采用龍門式結(jié)構(gòu)，在機(jī)械手同一直線方向上安裝有多個(gè)上、下料真空吸盤，通過(guò)多吸盤機(jī)械手完成HIT太陽(yáng)電池的批量自動(dòng)上、下料，提升了生產(chǎn)效率。
[0018](3)多葉片的電池翻面裝置一次實(shí)現(xiàn)多個(gè)硅片的快速翻面
本發(fā)明公開(kāi)的一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)，在第一、二PECVD反應(yīng)腔中間設(shè)有電池片翻面裝置，電池片翻面裝置由同軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片構(gòu)成，通過(guò)多葉片旋轉(zhuǎn)翻面葉片實(shí)現(xiàn)多個(gè)硅片的翻轉(zhuǎn)，提升了生產(chǎn)效率。
[0019](4)通過(guò)托盤傳送軌道完成電池片托盤的輸送和返回以實(shí)現(xiàn)電池片托盤的高效循環(huán)利用。
[0020]本發(fā)明公開(kāi)的一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)，通過(guò)托盤傳送軌道完成電池片托盤的輸送和返回，實(shí)現(xiàn)了電池片托盤的高效循環(huán)利用，且電池片托盤的數(shù)量為多個(gè)，在PECVD鍍膜工藝過(guò)程中，處于上料位和下料位的電池片托盤可同時(shí)完成硅片上料和下料功能，硅片上、下料過(guò)程不占用PECVD工藝時(shí)間，生產(chǎn)效率高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種用于平板式PECVD設(shè)備制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)的總體布局圖。
[0022]圖2為本發(fā)明一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)的電池片托盤圖。
[0023]圖3為圖2的局部剖視圖。
[0024]圖4為本發(fā)明一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)的上、下料機(jī)構(gòu)與電池片托盤的配合示意圖。
[0025]圖5為圖4上、下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)的電池片翻面裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為圖6的電池片翻面裝置平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為本發(fā)明一種用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做以下描述。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明一種用于平板式PECVD設(shè)備制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)由多個(gè)電池片托盤1、上料機(jī)械手2、托盤傳送軌道3、下料機(jī)械手4、電池片翻面裝置5、第一PECVD反應(yīng)腔6、第二 PECVD反應(yīng)腔7等組成。
[0031]如圖2、圖3所不,該電池片托盤I的表面開(kāi)設(shè)有凹槽陣列11，用于放置晶體娃電池片12陣列，一次性完成批量HIT電池的薄膜生長(zhǎng)工藝。在具體實(shí)施時(shí)，電池片托盤I的凹槽陣列11根據(jù)PECVD設(shè)備反應(yīng)室規(guī)格尺寸確定，以PECVD反應(yīng)室規(guī)格1200mmX1200mm、HIT電池規(guī)格156X156mm為例，可設(shè)計(jì)規(guī)格為I 10mmXl 10mm的電池片托盤I，并在電池片托盤I上開(kāi)設(shè)6X6凹槽陣列，可以容納36片HIT電池片。
[0032]如圖4、圖5所示，該上、下料機(jī)械手2、4通過(guò)平行導(dǎo)軌21滑動(dòng)設(shè)置于電池片托盤I的上方，且該上、下料機(jī)械手2、4都采用龍門式結(jié)構(gòu)，在龍門式結(jié)構(gòu)的同一直線方向上安裝有多個(gè)真空吸盤22。通過(guò)上、下料機(jī)械手2、4在平行導(dǎo)軌21上的直線運(yùn)動(dòng)配合真空吸盤22的動(dòng)作可同時(shí)完成多片HIT電池在電池片托盤I上的上料和下料，提升了電池片上、下料的速度。該上、下料機(jī)械手2、4上的真空吸盤22的數(shù)量根據(jù)電池片托盤I上的凹槽陣列11的規(guī)格確定，以6X6電池片托盤陣列為例，可在上、下料機(jī)械手2、4上設(shè)置6個(gè)真空吸盤，一次實(shí)現(xiàn)6片電池片的批量吸取，上、下料機(jī)械手經(jīng)過(guò)6次操作即可將36片HIT電池片上料至6X6電池片托盤I中或?qū)㈦姵仄斜PI中的36片電池片下料至硅片盒中。
[0033]如圖1所示，該托盤傳送軌道3呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，該第一 PECVD反應(yīng)腔6、第二 PECVD反應(yīng)腔7分別設(shè)置于一托盤傳送軌道3的中間，該托盤傳送軌道3位于第一 PECVD反應(yīng)腔6、第二 PECVD反應(yīng)腔7的兩側(cè)分別設(shè)置上料位31和下料位32。該托盤傳送軌道3實(shí)現(xiàn)電池片托盤I的輸送和返回，即在上料位31完成電池片托盤I上料后由托盤傳送軌道3將電池片托盤I輸送至第一或第二 PECVD反應(yīng)腔6、7中，并在PECVD鍍膜工藝完成后，由托盤傳送軌道3將電池片托盤I繼續(xù)輸送至下料位32。下料位32完成電池片托盤I的下料后，由托盤傳送軌道3將托盤返回至上料位31，實(shí)現(xiàn)了電池片托盤的I循環(huán)利用。在PECVD鍍膜工藝過(guò)程中，處于上料位31和下料位32的托盤可同時(shí)完成硅片上料和下料功能，硅片上、下料過(guò)程不占用PECVD工藝時(shí)間，硅片傳送效率高。
[0034]如圖6、圖7所示，該電池片翻面裝置5由多個(gè)平行布置的電池片傳送帶51和同軸設(shè)置的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片52構(gòu)成。每個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片52上都設(shè)有多個(gè)呈輻射狀分布的葉片傳送缺口 521。該電池片翻面裝置5位于第一、二 PECVD反應(yīng)腔6、7之間。多個(gè)平行布置的電池片傳送帶51將多個(gè)電池片12同時(shí)傳送至同軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片52位于同一直線上的一葉片傳送缺口 521中，隨后同軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片52旋轉(zhuǎn)到下一葉片傳送缺口 521到達(dá)接片位置，如此一步一步，直至位于旋轉(zhuǎn)翻面葉片52上的電池片12旋轉(zhuǎn)180度后，完成多個(gè)電池片(硅片)的同時(shí)翻面，實(shí)現(xiàn)了硅片快速翻轉(zhuǎn)。
[0035]第一、二 PECVD反應(yīng)腔6、7為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，在此不作過(guò)多介紹。
[0036]本發(fā)明通過(guò)帶有凹槽陣列11的電池片托盤1，一次性完成批量HIT電池的薄膜生長(zhǎng)工藝，由多吸盤的上、下料機(jī)械手2、4完成HIT太陽(yáng)電池的快速自動(dòng)上下料，由多葉片的電池片翻面裝置5實(shí)現(xiàn)多個(gè)硅片的同時(shí)快速翻轉(zhuǎn)，并通過(guò)托盤傳送軌道3完成托盤的輸送和返回以實(shí)現(xiàn)托盤的高效循環(huán)利用。
[0037]如圖8所示，本發(fā)明用于平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片機(jī)構(gòu)，其工作過(guò)程分為一次上料、正面i/p層薄膜生長(zhǎng)、一次下料、翻面、二次上料、背面i/n層薄膜生長(zhǎng)、二次下料6個(gè)步驟，同樣以6X6陣列的電池片托盤為例，詳述具體實(shí)施方案如下:
一次上料過(guò)程中，對(duì)于6X6陣列的電池片托盤I而言，待上料的娃片可放置于位于同一直線布置的6個(gè)硅片盒A中，上料時(shí)，龍門式氣動(dòng)的上料機(jī)械手2的6個(gè)真空吸盤22從對(duì)應(yīng)的硅片盒中吸取硅片，通過(guò)直線平行導(dǎo)軌21 —次性將6片硅片吸取放置于電池片托盤I中，如此循環(huán)往復(fù),完成6X6電池片托盤I中36片電池片的上料。此外，待上料的硅片還可以采用花籃盒流片方式，硅片放置于花籃盒，通過(guò)花籃盒出料機(jī)構(gòu)將硅片從花籃盒逐片取出至傳送帶上，以每輸出6片電池片為一節(jié)拍，然后龍門式氣動(dòng)的上料機(jī)械手2的6個(gè)真空吸盤將傳送帶上的6片電池片吸取并放置于電池片托盤I中，如此循環(huán)往復(fù)，完成6X6電池片托盤I中36片電池片的上料。
[0038]正面i/p層鍍膜時(shí)，首先，底部設(shè)有輸送輥的托盤傳送軌道3將已完成電池片上料的電池片托盤I輸送至第一 PECVD反應(yīng)腔6中進(jìn)行正面i/p層鍍膜，在電池正面鍍膜工藝完成后，電池片托盤I繼續(xù)輸送至下料位32。托盤傳送軌道3呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，下料位32完成托盤下料后，由托盤傳送軌道3將托盤返回至上料位31，實(shí)現(xiàn)了托盤的循環(huán)利用。具體實(shí)施時(shí)，可在環(huán)形托盤傳送軌道3上設(shè)置3個(gè)電池片托盤1，在生產(chǎn)過(guò)程中分別處于上料位31、第一 PECVD反應(yīng)腔或第二 PECVD反應(yīng)腔6、7和下料位32，在PECVD鍍膜工藝過(guò)程中，處于上料位31和下料位32的托盤可同時(shí)完成硅片上料和下料功能，硅片上、下料過(guò)程不占用PECVD工藝時(shí)間。
[0039]一次下料過(guò)程中，龍門式氣動(dòng)的下料機(jī)械手4的6個(gè)真空吸盤一次性從電池片托盤I吸取6片硅片，放置于電池片翻面裝置5中的6個(gè)平行布置的電池片傳送帶51上。
[0040]電池片翻面過(guò)程中，6個(gè)平行布置的電池片傳送帶51同時(shí)將6個(gè)電池片傳送至同軸的6個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片52的葉片傳送缺口 521中，同軸的6個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片52旋轉(zhuǎn)同時(shí)完成6個(gè)硅片的快速翻轉(zhuǎn)。
[0041]二次上料、背面i/n層薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中的硅片傳送過(guò)程與一次上料、背面i/n層薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中類似。二次下料過(guò)程中，龍門式氣動(dòng)的下料機(jī)械手4 一次性將6片硅片從電池片托盤I吸取下料至硅片收集裝置(圖中未示)中，具體實(shí)施時(shí)，下料機(jī)械手4可一次性將6片硅片收集于位于同一直線布置的6個(gè)硅片盒中，也可以一次性將6片硅片下料至傳送帶上，再由傳送帶收料至硅片花籃盒中，完成平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)能電池的傳片流程。
[0042]上面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在了解上述方案的內(nèi)容后還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出種種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其包括電池片托盤(I)、上料機(jī)械手(2)、底部設(shè)有輸送輥的托盤傳送軌道(3)、下料機(jī)械手(4)、電池片翻面裝置(5)、PECVD反應(yīng)腔，其特征在于， 該電池片托盤設(shè)置于托盤傳送軌道上，且該電池片托盤有多個(gè)，每個(gè)電池片托盤表面開(kāi)設(shè)用于放置電池片(12)的凹槽陣列(11)； 該P(yáng)ECVD反應(yīng)腔包括順序設(shè)置的第一 PECVD反應(yīng)腔(6)和第二 PECVD反應(yīng)腔(7)； 該托盤傳送軌道(3)包括順序設(shè)置的第一托盤傳送軌道(31)和第二托盤傳送軌道(32)，第一、二托盤傳送軌道都呈環(huán)形狀態(tài)設(shè)置，該第一 PECVD反應(yīng)腔、第二 PECVD反應(yīng)腔分別設(shè)置于第一、二托盤傳送軌道的環(huán)形傳送路徑中間，位于第一 PECVD反應(yīng)腔、第二 PECVD反應(yīng)腔前、后側(cè)的第一、二托盤傳送軌道上分別設(shè)置上料位(31)和下料位(32)； 該上料機(jī)械手通過(guò)平行導(dǎo)軌滑動(dòng)設(shè)置于上料位的電池片托盤上方，該下料機(jī)械手通過(guò)平行導(dǎo)軌滑動(dòng)設(shè)置于下料位的電池片托盤上方，且該上、下料機(jī)械手采用龍門式結(jié)構(gòu)，在龍門式結(jié)構(gòu)的同一直線方向上安裝有多個(gè)真空吸盤(22)； 該電池片翻面裝置位于第一 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位與第二 PECVD反應(yīng)腔前側(cè)的上料位之間，該電池片翻面裝置由多個(gè)平行布置的電池片傳送帶(51)和同軸旋轉(zhuǎn)設(shè)置的多組旋轉(zhuǎn)翻面葉片(52)構(gòu)成，每組旋轉(zhuǎn)翻面葉片上都設(shè)有多個(gè)呈輻射狀分布的葉片傳送缺口(521)，且各組旋轉(zhuǎn)翻面葉片上的葉片傳送缺口對(duì)應(yīng)設(shè)置為一直線分布狀態(tài)，每組旋轉(zhuǎn)翻面葉片對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)電池片傳送帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其特征在于，該電池片托盤的凹槽陣列根據(jù)PECVD反應(yīng)腔的規(guī)格尺寸確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其特征在于，該上、下料機(jī)械手上的真空吸盤數(shù)量根據(jù)電池片托盤上的凹槽陣列的規(guī)格確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其特征在于，該P(yáng)ECVD反應(yīng)腔前、后側(cè)的上料位和下料位上的電池片托盤同時(shí)進(jìn)行上料和下料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一、二托盤傳送軌道上分別設(shè)置該電池片托盤3個(gè)。
6.一種權(quán)利要求1所述用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片方法，其特征在于包括下列步驟: 一次上料:待上料的硅片放置于位于同一直線布置的硅片盒中，上料機(jī)械手的真空吸盤從娃片盒中吸取多片娃片，并一次性將多片娃片放置于第一 PECVD反應(yīng)腔前側(cè)的上料位電池片托盤中，如此循環(huán)往復(fù)，完成電池片托盤中電池片的上料； 正面i/p層鍍膜:第一托盤傳送軌道將已完成電池片上料的電池片托盤輸送至第一PECVD反應(yīng)腔中進(jìn)行正面i/p層鍍膜，在電池正面i/p層鍍膜工藝完成后，電池片托盤繼續(xù)輸送至第一 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位，下料位的電池片托盤完成下料后，由第一托盤傳送軌道將電池片托盤返回至上料位，實(shí)現(xiàn)電池片托盤的循環(huán)利用； 一次下料:下料機(jī)械手的真空吸盤一次性從電池片托盤吸取多片硅片，同時(shí)放置于電池片翻面裝置的多個(gè)電池片傳送帶上； 翻面:多個(gè)電池片傳送帶不斷地同時(shí)將多個(gè)電池片傳送至同軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片的葉片傳送缺口中，多個(gè)旋轉(zhuǎn)翻面葉片同時(shí)旋轉(zhuǎn)完成多個(gè)硅片的快速翻轉(zhuǎn)； 二次上料:上料機(jī)械手的真空吸盤一次性吸取完成翻面的多片硅片硅片放置于第二PECVD反應(yīng)腔前側(cè)的上料位電池片托盤中，如此循環(huán)往復(fù)，完成電池片托盤中電池片的上料； 背面i/n層薄膜生長(zhǎng):第二托盤傳送軌道將已完成電池片上料的電池片托盤輸送至第二 PECVD反應(yīng)腔中進(jìn)行背面i/n層薄膜生長(zhǎng)，在電池背面i/n層薄膜生長(zhǎng)工藝完成后，電池片托盤繼續(xù)輸送至第二 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位，下料位的電池片托盤完成下料后，由第二托盤傳送軌道將電池片托盤返回至上料位，實(shí)現(xiàn)電池片托盤的循環(huán)利用； 二次下料:下料機(jī)械手一次性將多片硅片從第二 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位電池片托盤上吸取下料至硅片收集裝置中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片方法，其特征在于，處于上料位和下料位的電池片托盤同時(shí)進(jìn)行硅片上料和下料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片方法，其特征在于，下料機(jī)械手一次性將多片位于第二 PECVD反應(yīng)腔后側(cè)的下料位電池片托盤上的硅片收集于位于同一直線布置的多個(gè)硅片盒中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用平板式PECVD制備HIT太陽(yáng)電池的傳片方法，其特征在于，下料機(jī)械手一次性將多片硅片下料至傳送帶上，再由傳送帶收料至硅片花籃盒中。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK104409405SQ201410657117
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】陳暉 , 劉良玉, 楊彬, 蘇衛(wèi)中, 閆海蓮 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所