一种用于异质结太阳能电池镀膜的载板组合

技术领域

本发明涉及太阳能电池镀膜领域，尤其是一种用于异质结太阳能电池镀膜的载板组合。

背景技术

异质结太阳能电池是一种利用晶体硅片衬底沉积非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，相对传统单/多晶硅电池，有更高的发电效率，更好的稳定性和更少的制备工序。

PN结制备工序是异质结太阳能电池制备过程一道关键的工序，大规模量产一般采用板式PECVD设备，载板是板式PECVD设备重要的载具。通常在一整块金属板或非金属板上开槽或开孔制成载板，在槽位上放置硅片，在工艺制备中载板温升达200℃。由于载板较大，热变形导致放置载板上的硅片等离子体分布不均匀、温差较大，严重影响PN结的制备质量。

为解决大载板热胀冷缩容易变形的问题，市场上将载板分割成若干个子载板，然后采用钢丝绳将若干子载板连接为一体，虽然解决了热变形的问题，但是由于钢丝绳主要提供子载板支撑力，无法良好约束子载板之间的相对运动。当载板高速移动时，载板输送辊轮微小的几何误差及装配误差，导致子载板之间碰撞、挤压，引起硅片跳片、错位，造成镀膜不良或硅片损坏。随着GW级PECVD设备的出现，载板面积与载板传送速度也突破了原有极限，上述问题愈加突出。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于异质结太阳能电池镀膜的载板组合，不仅能够避免因大面积加热导致载板变形的问题，而且能够加大整体的稳定性，在高速运行的条件下大大减小子载板单元之间发生碰撞、挤压、叠层交错的隐患。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种用于异质结太阳能电池镀膜的载板组合，其包括载板框架和若干子载板单元，所述载板框架中设有柔性支撑结构，所述柔性支撑结构可张紧地设置在载板框架上，所述子载板单元可拆卸地设置于柔性支撑结构上，所述子载板单元横向或/和纵向的一端设置有第一连接件，另一端设置有与第一连接件相互配合的第二连接件；相邻子载板单元的第一连接件与第二连接件可拆卸地间隙配合连接或弹性连接，使得相邻的子载板单元横向相互连接或纵向相互连接组合成载板。

进一步地，所述第一连接件和第二连接件连接结构为公母卡扣连接结构、榫卯连接结构、铰链连接结构中的一种或多种组合，用于限制相邻两块子载板单元在前后、左右、上下方向的任意两个方向或者三个方向相对移动；所述公母卡扣连接结构为上下卡接或者前后卡接，或者左右卡接结构；铰链连接结构为前后铰接、左右铰接或者上下铰接结构。

进一步地，所述公母卡扣连接结构为上下卡接结构，其包括设置于子载板单元端面的公卡扣和母卡扣，所述公卡扣包括沿子载板单元侧面上半沿向外延伸的上延伸块，所述上延伸块的底部设置有第一凸块，所述第一凸块上设置有若干凸点；所述母卡扣包括设置于子载板单元侧面下半沿向外延伸的下延伸块，所述下延伸块的顶部设置有与第一凸块相配合的第一凹槽，所述第一凹槽内设置有若干与所述凸点相配合的凹孔。

进一步地，所述上延伸块的上表面与子载板单元的上表面持平，下延伸块的下表面与子载板单元的下表面持平，所述上延伸块和下延伸块的厚度之和等于子载板单元端面的厚度。

进一步地，所述铰链连接结构包括插销以及设置于相邻子载板单元端面的第一连接块和第二连接块，第一连接块的中间和第二连接块的中间均设置有插孔，相配合的插孔处于同一条轴线上，插孔的轴线与该端面平行，插销穿过相邻两块子载板单元的第一连接块和第二连接块的插孔，将相邻两块子载板单元进行连接。

进一步地，所述载板边缘与载板框架之间设置有将子载板单元向载板框架拉紧的固定绳，固定绳的一端固定于载板边沿的子载板单元上，另一端固定于载板框架上或者通过可调节弹簧张紧机构与载板框架连接；载板相对端的固定绳至少有一端的固定绳通过可调节弹簧张紧机构与载板框架连接。

进一步地，所述弹簧张紧机构包括弹簧、弹簧导柱、弹簧支撑块压板；弹簧导柱一端穿过弹簧支撑块压板和弹簧，并固定在载板框架上，另一端设置有螺纹，螺纹上设置有螺母，弹簧支撑块压板位于螺母和弹簧之间；弹簧的一端顶在载板框架上，另一端顶在弹簧支撑块压板上；所述固定绳的一端固定在子载板单元的边缘上，另一端穿过载板框架设置于弹簧支撑块压板上。

进一步地，所述柔性支撑结构为多条横向和纵向设置的金属线，所述金属线的至少一端通过弹簧张紧机构可调节式的张紧在载板框架内，构成网状结构；所述子载板单元的底部设置有横向和纵向供金属线穿过的线槽，所述线槽安装于载板框架的金属线上。

进一步地，所述线槽的底部设置有限制子载板单元上下移动的下挡块，侧面上设置有限制子载板单元沿金属线径向跑位的侧挡块，所述金属线的一端穿过载板框架固定于弹簧张紧机构的弹簧支撑块压板上，另一端穿过子载板单元的线槽直接固定于载板框架上或者穿过载板框架固定于另一个弹簧张紧机构的弹簧支撑块压板上。

进一步地，所述子载板单元中开设有若干个贯通开孔，所述开孔形成载板组合的承载区域，所述开孔的内边设有台阶形支撑部，需承载的物体放置在开孔内并卡设在开孔内边的台阶形支撑部上；所述载板框架由多块基板首尾相连构成；载板框架上设置有可跟踪每一块载板运行状况的ID。

本发明的有益之处为：

1、本发明通过在载板框架上设置可张紧的柔性支撑结构，将载板分割成若干个子载板单元，并可拆卸地设置于柔性支撑结构上，减小单独个体载板的体积，可减小由于热效应造成的大载板变形的影响，从而避免载板产生变形造成对产品品质的影响。同时，相邻子载板单元上的第一连接件和第二连接件进行间隙配合连接或弹性连接，间隙或弹性连接的存在可克服子载板单元的热胀冷缩挤压变形。采用本发明方案后，载板变形的隐患大大减小，使得载板在不影响生产的前提下，有效面积从常规的2m×2m，提高到3m×3m，大大提高生产效率。

2、同时相邻子载板单元进行配合连接，可增强整体稳定性，避免高速下子载板单元之间发生碰撞、挤压、叠层交错的隐患。使得载板在保证生产质量的前提下，传送速度可从常规的200mm/s，提高到本发明的600mm/s以上，进一步提高生产效率。

3、本发明的载板通过若干子载板单元可拆卸组成，使得载板易于拆卸，方便更换维修，便于清洁保养。

4、本发明的载板边缘与载板框架之间设置有将子载板单元向载板框架拉紧的固定绳，并采用可调张紧机构进行连接，张紧各子载板单元之间连接，减小连接的间隙，使载板整体更加稳定。

5、本发明通过采用弹簧张紧机构，随着制备工艺过程中加热装置温度的提高，金属线的长度由设于载板框架一侧的弹簧张紧机构进行调节，从而使得金属线不受温度的影响而保持其张紧状态，因此使放置到载板上的产品不会因载板的变形而受到影响。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是图1中F处的局部放大图。

图4是实施例一去掉载板后的结构示意图。

图5是实施例一子载板单元的俯视图。

图6是实施例一子载板单元的仰视图。

图7是子载板单元的立体图(底面方向)。

图8是图7中B处公卡扣的局部放大图。

图9是图7中C处的局部放大图。

图10是图7中D处的局部放大图。

图11是子载板单元的立体图(顶部方向)。

图12是图11中E处母卡扣的局部放大图

图13是实施例二子载板单元的简易图。

图14是实施例二子载板单元之间连接的简易图。

主要组件符号说明：

1、载板框架；

2、子载板单元，21、第一连接件，22、第二连接件，23、开孔，24、台阶形支撑部，25、线槽，26、下挡块，27、侧挡块，28、固定绳；

3、公卡扣，31、上延伸块，32、第一凸块，33、凸点；

4、母卡扣，41、下延伸块，42、第一凹槽，43、凹孔；

5、金属线，51、弹簧张紧机构，511、弹簧；512、弹簧导柱，513、弹簧支撑块压板；

6、第一连接块；

7、第二连接块；

81、插孔，82、插销；

91、第一子载板单元，92、第二子载板单元，93、第三子载板单元，94、第四子载板单元。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。

实施例一：

如图1、图3所示，本发明公开了一种用于异质结太阳能电池镀膜的载板组合，其包括载板框架1和子载板单元2。载板框架1可由多块基板首尾相连构成。载板框架上设置有可跟踪每一块载板运行状况的ID，便于后续管理。

其中，子载板单元2横向或/和纵向的一端设置有第一连接件21，另一端设置有与第一连接件21相互配合的第二连接件22。相邻子载板单元2的第一连接件21与第二连接件22可拆卸地间隙配合连接或弹性连接，使得相邻的子载板单元2横向相互连接或纵向相互连接组合成载板。

其中，第一连接件21和第二连接件22连接结构可采用多种结构方式，用于限制相邻两块子载板单元2在前后、左右、上下方向的任意两个方向或者三个方向相对移动。连接结构可采用公母卡扣连接结构、榫卯连接结构、铰链连接结构的一种或多种组合。公母卡扣4连接结构为上下卡接或者前后卡接，或者左右卡接结构。铰链连接结构为前后铰接、左右铰接或者上下铰接结构。

如图5至图12所示，本实施例中的第一连接件21和第二连接件22连接结构采用上下卡接的公母卡扣4结构。其包括设置于子载板单元2端面的公卡扣3和母卡扣4。

其中，如图8所示，公卡扣3包括沿子载板单元2侧面上半沿向外延伸的上延伸块31，上延伸块31的底部设置有第一凸块32，第一凸块32上设置有若干凸点33。

其中，如图12所示，母卡扣4包括设置于子载板单元2侧面下半沿向外延伸的下延伸块41，下延伸块41的顶部设置有与第一凸块32相配合的第一凹槽42，第一凹槽42内设置有若干与所述凸点33相配合的凹孔43。通过第一凸块32和凸点33双重限位，不仅起到限位牢固的作用，而且还能保证连接件的强度。

为了更好的加工以及增强卡扣强度，上延伸块31的上表面与子载板单元2的上表面持平，下延伸块41的下表面与子载板单元2的下表面持平，上延伸块31和下延伸块41的厚度之和等于子载板单元2端面的厚度。

如图5、图6所示，子载板单元2为矩形状，上开设有若干个贯通开孔23，开孔23形成载板组合的承载区域，开孔23的内边设有台阶形支撑部24，硅片放置在开孔23内并卡设在开孔23内边的台阶形支撑部24上。放置硅片的承载区域上设置开孔23，有利于硅片的快速加热，同时便于每片硅片CCD定位，更适用于薄片化。

其中第一连接件21为公卡扣3，设置在子载板单元2的上端，第二连接件22为母卡扣4，设置在子载板单元2的下端，每侧上设置有两个，且沿子载板单元2的中线对称分布。

为了减轻子载板单元2的重量，子载板单元2可采用铝合金制作。同时也能减小子载板单元运输时产生的惯性。

如图1至图4所示，为了使载板整体更加稳定，张紧各子载板单元2之间连接，减小连接的间隙，载板边缘与载板框架1之间设置有将子载板单元2向载板框架1拉紧的固定绳28，固定绳28的一端固定于载板边沿的子载板单元2上，另一端固定于载板框架1上或者通过可调节弹簧张紧机构51与载板框架1连接。载板相对端的固定绳28至少有一端的固定绳28通过可调节弹簧张紧机构51与载板框架1连接。本实施例的载板一端的固定绳28采用固定在载板框架1上，另一端的固定绳28采用弹簧张紧机构51与载板框架1连接。

其中，弹簧张紧机构51包括弹簧511、弹簧导柱51、弹簧支撑块压板513。弹簧导柱512一端穿过弹簧支撑块压板513和弹簧511，并固定在载板框架1上，另一端设置有螺纹，螺纹上设置有螺母，弹簧支撑块压板513位于螺母和弹簧511之间。弹簧511的一端顶在载板框架1上，另一端顶在弹簧支撑块压板513上。固定绳28的一端固定在子载板单元2的边缘上，另一端穿过载板框架1设置于弹簧支撑块压板513上。

其中，载板框架1中设有柔性支撑结构，柔性支撑结构可张紧地设置在载板框架1上。

如图1、图2所示，本实施例的柔性支撑结构可优选为多条横向和纵向设置的金属线5，金属线5的至少一端通过上述的弹簧张紧机构51可调节式的张紧在载板框架1内，构成网状结构。具体地，金属线5的一端固定在载板框上，另一端通过弹簧张紧机构51张紧构成网状结构；或者金属线5的两端均采用弹簧张紧机构51张紧构成网状结构。通过采用弹簧张紧机构51，随着制备工艺过程中加热装置温度的提高，金属线5的长度由设于载板框架1一侧的弹簧张紧机构51进行调节，从而使得金属线5不受温度的影响而保持其张紧状态，因此使放置到载板上的产品不会因载板的变形而受到影响。

其中，网格金属线5为线性热膨胀系数小于9×10

子载板单元2可拆卸地放置于柔性支撑结构上。具体地，子载板单元2的底部设置有横向和纵向供金属线5穿过的线槽25，线槽25安装于载板框架1的金属线5上。其中，线槽25的底部设置有限制子载板单元2上下移动的下挡块26，侧面上设置有限制子载板单元2沿金属线5沿径向跑位的侧挡块27。金属线5的一端穿过载板框架1固定于弹簧张紧机构51的弹簧支撑块压板513上，另一端穿过子载板单元2的线槽25直接固定于载板框架1上或者穿过载板框架1固定于另一个弹簧张紧机构51的弹簧支撑块压板513上。

综上，各个子载板单元2在金属丝的柔性限位下，在加上公母卡扣4的相互连接，使得各个子载板单元2相互连接成一个整体，由于公母卡扣4不会被拉伸，从而增强载板的稳定性。在高速运行的条件下，可大大减小因载板移动过程中，受到惯性的影响，导致各子载板单元之间发生碰撞、挤压、跳片的隐患。

同时将载板分割成若干个子载板单元2，减小载板的体积，可减小由于热效应造成的载板变形的影响，从而避免载板产生变形造成对产品品质的影响。同时，各子载板单元2通过金属线5初步柔性限位后，相邻子载板单元2上的第一连接件21和第二连接件22进行间隙配合，间隙的存在可克服子载板单元2的热胀冷缩，避免挤压变形。

将载板分割成若干个可拆卸连接的子载板单元2，也得到易于拆卸安装，方便更换维修，便于清洁保养的效果。

实施例二：

如图13、图14所示，本发明公开了一种用于异质结太阳能电池镀膜的载板组合的另一种实施方式。其中第一连接件21和第二连接件22连接结构采用铰链连接结构。

其中，铰链连接结构包括插销82以及设置于相邻子载板单元2端面的第一连接块6和第二连接块7，第一连接块6的中间和第二连接块7的中间均设置有插孔81，相配合的插孔81处于同一条轴线上，插孔81的轴线与该端面平行，插销82穿过相邻两块子载板单元2的第一连接块6和第二连接块7的插孔81，将相邻两块子载板单元2进行连接。

子载板单元2的上端设置有第一连接件21，第一连接件21为两个设有插孔81的第一连接块6，该第一连接块6位于上端的两侧。子载板单元2的下端设置有第二连接件22，第二连接件22为两个设有插孔81的第二连接块7。当上下相邻的子载板单元2相配合时，设在下端的第二连接块7位于设在上端的第一连接块6的内侧，并相贴。

子载板单元2的左侧和右侧分别设置有一个第一连接块6和第二连接块7。当左右相邻的子载板单元2相配合时，设置在侧边的第一连接块6和第二连接块7相贴合。

如图14所示为四块子载板单元2相拼接的实施例，四块子载板单元分别记为第一子载板单元91、第二子载板单元92、第三子载板单元93、第四子载板单元94。

拼接时，在纵向上，将第一子载板单元91和第二子载板单元92以及第三子载板单元93和第四子载板单元94的上下两端的第一连接件21和第二连接件22对准相贴拼接，然后把插销82的一端插入第二子载板单元92的第一连接件21和第一子载板单元91的第二连接件22的插孔81中，另一端插入第四子载板单元94的第一连接件21和第三载板的第二连接件22的插孔81中。为了防止插销82脱落，第二连接件22的插孔81，可制作成盲孔。

在横向上，第一子载板单元91右侧的第二连接件22与第三子载板单元93左侧的第一连接件21相贴合，并用插销82固定。第二子载板单元92左侧的第二连接件22与第四子载板单元94左侧的第一连接件21相贴合，并用插销82固定。

四块子载板单元相拼接，其上下、左右、前后的移动方向均被限制住。使得各子载板单元组合成一个整体，不仅起到限位牢固的作用，而且还能保证连接件的强度。同时插孔81和插销82为间隙配合，留有一定的热胀冷缩余量，可克服子载板单元的热胀冷缩，避免挤压变形。

本实施例除第一连接件21和第二连接件22连接结构采用铰链连接结构，与实施例一不一致外，其他结构特征与实施例一一致。

综上，本发明采用柔性柔性支撑结构进行初步限位，再结合第一连接件和第二连接件进行间隙配合连接，不仅能够避免因加热导致载板变形的问题，而且能够加大整体的稳定性，大大减小子载板单元之间发生碰撞、挤压、跳片的隐患。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。