專利名稱：低壓化學氣相沉積反應設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光伏太陽能電池技術領域，特別涉及一種低壓化學氣相沉積 (LPCVD)反應設備。
背景技術：
隨著能源的日益短缺，可再生綠色能源的開發(fā)利用越來越受到人們的關注，尤以太陽能的利用特別受到世人的青睞。太陽能作為清潔、安全、可持續(xù)并且可靠的能源，太陽能光伏(PV)系統(tǒng)正在迅速擴大其在能源和產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)方面的應用。近年來，作為太陽能轉換媒介的光伏(photovoltaic)電池和大面積光伏模塊器件的開發(fā)和應用引起了普遍關注。以單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜等為代表的太陽能電池板在商業(yè)和住宅建筑物等設施中的廣泛應用顯示出巨大的潛力。特別是薄膜太陽能電池板，以其大面積、輕薄透明等特點正日趨廣泛應用于民用設施建筑等領域的太陽能發(fā)電。薄膜太陽能電池是多層器件，不同層在整個結構中具有不同特點和作用。一個典型的薄膜太陽能電池通常包括玻璃基板、TCO(透明導電氧化物)前電極，具有由P、i和η 型半導體硅薄膜組成的p-i-n結構，背電極以及背玻璃板。摻雜層ρ層和η層在i層之間建立一個內部電場?；诠璧膇層直接將入射光能轉換成電能，由前電極和背電極收集。透明導電前電極和背電極通常采用氧化鋅(SiO)材料，利用LPCVD在玻璃表面沉積形成。LPCVD是用加熱的方式在低壓條件下使氣態(tài)化合物在基片表面反應并淀積形成穩(wěn)定固體薄膜。由于工作壓力低，氣體分子的平均自由程和擴散系數(shù)大，故可采用密集裝片方式來提高生產(chǎn)率。但是，目前大部分LPCVD反應設備多為單片反應設備，且橫向在線裝片， 生產(chǎn)效率不高。而且單片反應設備不利于清洗或維護，需要清洗或維護時須停掉設備，不利于生產(chǎn)效率的提高和降低成本。

實用新型內容因此，本實用新型的目的在于提供一種低壓化學氣相沉積反應設備，能夠進一步提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)和維護成本。為達到上述目的，本實用新型提供的一種低壓化學氣相沉積反應設備，具有前門和后門，包括預熱室和反應室，所述預熱室內具有加熱裝置，所述預熱室和反應室之間具有閥門；所述反應室中包括復數(shù)個縱向、間隔排列的加熱板和噴淋室，所述噴淋室側壁具有噴淋孔；所述低壓化學氣相沉積反應設備還包括中空載片架，載片架兩側可分別安裝基板；當所述載片架通過牽引裝置由所述前門進入預熱室，再通過所述閥門進入反應室后，所述載片架包住所述加熱板，所述噴淋室側壁上的噴淋孔流出的反應氣體在噴淋室兩側的基板表面沉積膜層?？蛇x的，所述加熱裝置為紅外線加熱裝置?？蛇x的，所述紅外線加熱裝置所處的位置包括預熱室的側壁、頂部、底部和基板之間?？蛇x的，所述載片架底部具有輪子?？蛇x的，所述加熱板和噴淋室借助連接件固定在反應室的頂部和底部。可選的，所述基板包括玻璃基板?？蛇x的，所述噴淋室中具有水冷卻裝置。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型的LPCVD反應設備為多腔室設備，采用單獨的載片架在設備外縱向裝片后從前門進入設備的預熱室加熱后再經(jīng)閥門進入沉積室，沉積薄膜之后再由閥門退回預熱室再退出反應設備，形成雙向的流水線生產(chǎn)方式，由于閥門的作用沉積室可始終保持真空狀態(tài)。多個載片架縱向裝片可提高每次處理基板的數(shù)量，大大提高了生產(chǎn)效率。設備具有后門可方便地清洗沉積室中的噴淋室等易污染部位，降低了維護成本。此外，沉積室中的加熱板在反應時被載片架包住遮蓋，沉積物不會沉積在加熱板側面上造成二次污染。因此， 本實用新型的LPCVD反應設備在很大程度上提高了生產(chǎn)效率，降低了維護成本。

通過附圖中所示的本實用新型的優(yōu)選實施例的更具體說明，本實用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本實用新型的主旨。圖1為根據(jù)本實用新型實施例的LPCVD反應設備結構示意圖；圖2為圖1中A-A向剖面結構示意圖；圖3a和圖北為載片架結構示意圖；圖4至圖13為載片架從預熱室進入反應室再由反應室退出預熱室的過程狀態(tài)示意圖。所述示圖只是說明性而非限制性的，在此不能過度限制本實用新型的保護范圍。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。圖1為根據(jù)本實用新型實施例的LPCVD反應設備結構示意圖，圖2為圖1中A-A 向剖面結構示意圖。如圖1和圖2所示，根據(jù)本實用新型實施例的LPCVD反應設備具有前門71和后門60，包括預熱室70和反應室80，預熱室70和反應室80之間具有一閥門40。 預熱室70中具有加熱裝置(圖中未示出)，加熱裝置優(yōu)選為紅外加熱裝置，可安裝在預熱室70的側壁、頂部、底部和基板之間。在反應室80中具有多個縱向、間隔排列的復數(shù)個加熱板81和噴淋室83。這些加熱板81和噴淋室83可通過連接件84固定在反應室80的頂部和底部。每個噴淋室83的兩個側壁上都具有多個噴淋口 831，反應氣體可從這些噴淋口831流出。噴淋室83通過管路與外部的反應氣體源相連。噴淋室83中具有冷卻裝置，例如水冷裝置，用于控制噴淋頭的溫度。后門60可打開，可將噴淋室83和加熱板81取出進行清洗，或清洗其他易污染部位，十分方便。本實用新型的LPCVD反應設備還包括載片架51，圖3a和圖北為載片架結構示意圖。如圖3a和圖北所示，載片架51為中空框架結構，具有一中空空間M。載片架51兩側可分別縱向安裝玻璃基板52。在一個實施例中，載片架51底部具有輪子53，方便推動。 中空空間M的作用是當載片架51從前門71進入預熱室70、再通過閥門40進入反應室80 后，加熱板81能夠插入框架51的中空空間M，整個載片架51將加熱板81包住遮蓋，避免薄膜鍍在加熱板81表面。圖北所示的載片架51的底部為封閉，能夠完全遮蓋加熱板81。圖4至圖13為載片架從預熱室進入反應室再由反應室退出預熱室的過程狀態(tài)示意圖。如圖所示，首先打開前門71，多個側面安裝有玻璃基板52的載片架51通過牽引裝置沿箭頭方向從進入預熱室70。然后關閉前門71。經(jīng)安裝在側面、頂部、底部以及安裝在玻璃基板52之間的紅外加熱燈均勻加熱玻璃基板52并伴隨抽真空。沉積室80也抽成真空狀態(tài)。然后，打開閥門40，裝有玻璃基板52的載片架51通過牽引裝置沿箭頭方向從預熱室 70進入反應室80。載片架51進入反應室80時，縱向、間隔排列的復數(shù)個加熱板81能夠插入到載片架51的中空空間M。載片架51完全進入反應室80后，加熱板81完全進入中空空間54， 加熱板81被載片架51包住遮蓋。噴淋室83分別位于兩個載片架51之間，每個載片架51 兩側均安裝有玻璃基板52 (最外側的載片架51只在面向噴淋室83的表面安裝一片玻璃基板)。從而使噴淋室83恰好位于兩片玻璃基板52之間，如圖9和圖10所示。然后，關閉閥門40，在進行沉積反應時，加熱板81對兩側的玻璃基板進行加熱。噴淋室83中的反應氣體由于水冷裝置的冷卻作用在噴淋室83中不會反應。在達到沉積要求的溫度后，經(jīng)噴淋口 831進入到玻璃基板52 —側的反應空間的反應氣體開始在噴淋室83 兩側的玻璃基板52表面沉積膜層。由于加熱板81被載片架51覆蓋，因此加熱板81表面不會沉積上薄膜而被污染。沉積反應結束后，打開閥門40，載片架51藉由牽引裝置退回到預熱室70中。隨后，關閉閥門40。在預熱室70中進行降溫處理。然后打開前門70，從前門71移出載片架 51。這種雙腔室的結構能夠在很大程度上提高生產(chǎn)效率，降低維護成本。在上述過程中，沉積室80可始終保持真空狀態(tài)，對于沉積工藝條件的穩(wěn)定性和一致性有很大幫助。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種低壓化學氣相沉積反應設備，具有前門和后門，其特征在于包括預熱室和反應室，所述預熱室內具有加熱裝置，所述預熱室和反應室之間具有閥門；所述反應室中包括復數(shù)個縱向、間隔排列的加熱板和噴淋室，所述噴淋室側壁具有噴淋孔；所述低壓化學氣相沉積反應設備還包括中空載片架，載片架兩側可分別安裝基板；當所述載片架通過牽引裝置由所述前門進入預熱室，再通過所述閥門進入反應室后，所述載片架包住所述加熱板，所述噴淋室側壁上的噴淋孔流出的反應氣體在噴淋室兩側的基板表面沉積膜層。
2.根據(jù)權利要求1所述的反應設備，其特征在于所述加熱裝置為紅外線加熱裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的反應設備，其特征在于所述紅外線加熱裝置所處的位置包括預熱室的側壁、頂部、底部和基板之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的反應設備，其特征在于所述載片架底部具有輪子。
5.根據(jù)權利要求1所述的反應設備，其特征在于所述加熱板和噴淋室借助連接件固定在反應室的頂部和底部。
6.根據(jù)權利要求1所述的反應設備，其特征在于所述基板包括玻璃基板。
7.根據(jù)權利要求2所述的反應設備，其特征在于所述噴淋室中具有水冷卻裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種低壓化學氣相沉積反應設備，具有前門和后門，包括預熱室和反應室，所述預熱室內具有加熱裝置，所述預熱室和反應室之間具有閥門；所述反應室中包括復數(shù)個縱向、間隔排列的加熱板和噴淋室，所述噴淋室側壁具有噴淋孔；所述低壓化學氣相沉積反應設備還包括中空載片架，載片架兩側可分別安裝基板；當所述載片架通過牽引裝置由所述前門進入預熱室，再通過所述閥門進入反應室后，所述載片架包住所述加熱板，所述噴淋室側壁上的噴淋孔流出的反應氣體在噴淋室兩側的基板表面沉積膜層。本實用新型的LPCVD反應設備能夠進一步提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)和維護成本。
文檔編號C23C16/44GK202022976SQ20102068585
公開日2011年11月2日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者王樹林, 黃德 申請人:北京精誠鉑陽光電設備有限公司, 福建鈞石能源有限公司