防硅片中心下陷的镀膜载板和镀膜设备

技术领域

本申请属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种防硅片中心下陷的镀膜载板和镀膜设备。

背景技术

现有技术在对硅片镀膜时，通常采用镀膜载板来承载硅片。然而如此，硅片与镀膜载板的底壁紧贴，容易被镀膜载板表面的颗粒粘附并被镀膜载板的底壁摩擦，导致镀膜后的硅片有很多的麻点和划伤。因此，现有技术中通过抬高硅片来减少硅片与底壁的接触。然而，在抬高硅片之后，硅片由于自身重力，中心区域容易下陷，会导致明显的受热不均和镀膜不均。基于此，如何设计镀膜载板以减少硅片损伤并提高镀膜效果，成为了亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种防硅片中心下陷的镀膜载板和镀膜设备，旨在解决如何设计镀膜载板以减少硅片损伤并提高镀膜效果的问题。

本申请提供的防硅片中心下陷的镀膜载板包括：

底壁；

自所述底壁向外延伸的多个侧壁，多个所述侧壁和所述底壁围成凹槽；

设于所述凹槽的承托件，所述承托件用于承托待镀膜的硅片的边缘区域，以在所述硅片与所述底壁之间形成空腔；

设于所述空腔的支撑件，所述支撑件用于支撑所述硅片的中心区域。

可选地，所述凹槽呈矩形，所述支撑件设于所述凹槽的对角线的交点。

可选地，所述支撑件的顶面与所述支撑件的至少一个侧面，由弧面连接。

可选地，所述支撑件的顶面用于支撑所述硅片的中心区域，所述支撑件的顶面在所述底壁的投影呈圆形。

可选地，所述支撑件的顶面的直径范围为3-5mm。

可选地，所述支撑件呈圆台状。

可选地，所述支撑件的底面的直径范围为4-8mm。

可选地，所述承托件的高度与所述支撑件的高度之差的范围为0-0.1mm。

可选地，所述承托件包括自所述侧壁向所述凹槽凸出的台阶。

本申请提供的镀膜设备包括上述任一项的镀膜载板。

本申请实施例的镀膜载板和镀膜设备，通过设于空腔的支撑件支撑硅片的中心区域，防止了硅片被承托件抬高后由于自身重力而中心下陷，使得硅片受热更均匀、镀膜更均匀，有利于防止硅片损伤和提高镀膜效果。

附图说明

图1是本申请实施例的镀膜载板的平面示意图；

图2是图1的镀膜载板沿Z-Z方向的剖面示意图；

图3是图2的镀膜载板的Y部分的放大示意图；

图4是图2的镀膜载板的X部分的放大示意图；

图5是本申请实施例的镀膜载板的平面示意图；

图6是图5的镀膜载板沿A-A方向的剖面示意图；

图7是本申请实施例的镀膜载板的平面示意图；

图8是图7的镀膜载板沿B-B方向的剖面示意图；

图9是将硅片放在相关技术的平载板、台阶载板和本申请实施例的镀膜载板进行镀膜的效果对比示意图；

图10是将硅片放在相关技术的平载板、台阶载板和本申请实施例的镀膜载板进行镀膜的效果对比示意图。

主要元件符号说明：

硅片20、边缘区域21、中心区域22、镀膜载板10、底壁12、侧壁14、凹槽15、承托件16、空腔17、支撑件19、顶面191、侧面192、弧面193。

具体实施例

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相关技术中的镀膜载板承载硅片进行镀膜时，硅片的中心区域易下陷。本申请通过支撑件支撑硅片的中心区域，可以防硅片中心下陷。

请参阅图1和图2，本申请实施例提供的防硅片中心下陷的镀膜载板10包括底壁12、侧壁14、承托件16和支撑件19。侧壁14的数量为多个，多个侧壁14自底壁12向外延伸，多个侧壁14和底壁12围成凹槽15。承托件16设于凹槽15，承托件16用于承托待镀膜的硅片20的边缘区域21，以在硅片20与底壁12之间形成空腔17。支撑件19设于空腔17，支撑件19用于支撑硅片20的中心区域22。

本申请实施例的镀膜载板10，通过设于空腔17的支撑件19支撑硅片20的中心区域22，防止了硅片20被承托件16抬高后由于自身重力而中心下陷，使得硅片20受热更均匀、镀膜更均匀，有利于防止硅片20损伤和提高镀膜效果。

可以理解，硅片20的边缘区域21可为距硅片20的边缘的距离小于第一距离的区域。换言之，边缘区域21的宽度s为第一距离。具体地，第一距离的范围为2mm-4mm。例如为2mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3mm、3.4mm、3.8mm、4mm。在本实施例中，第一距离为3mm，也即是说，边缘区域21的宽度s为3mm。

硅片20的中心区域22可为距硅片20的中心的距离小于第二距离的区域。换言之，中心区域22的半径r为第二距离。具体地，第二距离的范围为1.5-2.5mm。例如为1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.4mm、2.5mm。在本实施例中，第二距离为2mm，也即是说，中心区域22的半径r为2mm。

具体地，在本实施例中，承托件16和支撑件19与硅片20的接触面积小于硅片20的底面积。如此，可以保证利用承托件16和支撑件19承托硅片20后，硅片20与镀膜载板10的接触面积减小，从而保证硅片20更少地被摩擦、更少地被镀膜载板10的颗粒粘附。

可选地，支撑件19可由玻璃、陶瓷、纯铝或其他材料制成。如此，支撑件19在高温下无污染，无挥发，避免了支撑件19在高温镀膜时损伤硅片20。

可选地，凹槽15呈矩形，支撑件19设于凹槽15的对角线的交点。如此，保证支撑件19设于凹槽15的中心，从而保证支撑件19制成硅片20的中心区域22。

具体地，在本实施例中，硅片20呈圆角方形，凹槽15呈方形。如此，使得凹槽15的形状与硅片20的形状相适应。可以理解，在其他的实施例中，凹槽15可呈圆形、椭圆形、三角形或其他形状，支撑件19设于凹槽15的中心。

进一步地，凹槽15与硅片20的边长之差的范围为1mm-3mm。例如为1mm、1.1mm、1.4mm、1.5mm、1.66mm、1.7mm、2mm、2.2mm、2.4mm、2.5mm、2.68mm、2.9mm、3mm。在本实施例中，凹槽15与硅片20的边长之差为2mm。如此，使得硅片20的边长略小于凹槽15的边长，为硅片20的放入和取出预留空间，避免硅片20在放入和取出时由于操作空间不够而损坏。

请参阅图1和图2，具体地，在本实施例中，侧壁14的数量为4个，4个侧壁14自底壁12的4个边缘位置向外延伸，4个侧壁14和底壁12围成凹槽15。如此，4个侧壁14可以充分限制硅片20的活动范围，保证硅片20不会从凹槽15中滑脱，有利于保证镀膜效果。进一步地，每个侧壁14均与底壁12垂直。可以理解，在其他的实施例中，侧壁14也可不与底壁12垂直。

可以理解，侧壁14自底壁12的边缘位置向外延伸，可与底壁12围成一个凹槽15。侧壁14可自底壁12的非边缘位置向外延伸，以与底壁12围成多个凹槽15。侧壁14也可自底壁12的边缘位置和非边缘位置向外延伸，以与底壁12围成多个凹槽15。在凹槽15的数量为多个的情况下，多个凹槽15可呈网格状。在凹槽15的数量为多个的情况下，图1可为其中一个凹槽15的示意图。

可选地，支撑件19的顶面191与支撑件19的至少一个侧面192，由弧面193连接。如此，可以避免顶面191与侧面192所形成的角划伤硅片20，有利于减少硅片20的损伤。

具体地，弧面193可通过打磨圆滑顶面191与侧面192所形成的角而形成。如此，使得通过打磨形成弧面，可以保证弧面的光滑。另外，在打磨顶面191与侧面192所形成的角的同时，可一并打磨顶面191，使得顶面191更加光滑，避免顶面191划伤硅片20。

具体地，支撑件19包括一个侧面192，支撑件19的顶面191与支撑件19的侧面192由弧面193连接。例如支撑件19呈圆台状或圆柱状。

可以理解，在其他的实施例中，支撑件19可包括多个侧面192，支撑件19的顶面191可与支撑件19的至少一个侧面192由弧面193连接。例如支撑件19呈棱台状或棱柱状。

可选地，顶面191和弧面193可至少部分地涂覆有增滑涂层。如此，通过增滑涂层，使得支撑件19与硅片20接触的部分更光滑，从而进一步避免支撑件19划伤硅片20。

具体地，增滑涂层可通过在顶面191和弧面193涂覆增滑剂而形成。增滑剂包括但不限于液体石蜡、凡士林、合成石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

可选地，支撑件19的顶面用于支撑硅片20的中心区域22，支撑件19的顶面191在底壁12的投影呈圆形。如此，使得顶面191的边缘到硅片20的重心的距离相同，从而使得支撑件19更稳妥地支撑硅片20的中心区域22。可以理解，在其他的实施例中，支撑件19的顶面191在底壁12的投影可呈矩形、正方形、三角形、椭圆形或其他形状。

可选地，支撑件19的顶面的直径范围为3-5mm。例如为3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.4mm、4.8mm、5mm。在本实施例中，支撑件19的顶面的直径为4mm。

如前所述，本实施例中，中心区域22的半径r为2mm。而支撑件19的顶面的直径为4mm，故可以完全支撑中心区域22，从而避免硅片20的中心区域下陷。

请参阅图1和图2，可选地，支撑件19呈圆台状。如此，支撑件19的稳定性更强，能够更好地支撑中心区域22。可以理解，在其他的实施例中，支撑件19可呈圆柱状、棱柱状、棱台状或其他形状。

可选地，支撑件19的底面的直径范围为4-8mm。例如为4mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm、5mm、5.5mm、6mm、6.4mm、6.8mm、7mm、7.8mm、8mm。在本实施例中，支撑件19的顶面的直径为6mm。

可选地，承托件16的高度与支撑件19的高度之差的范围为0-0.1mm。例如为0mm、0.01mm、0.02mm、0.035mm、0.036mm、0.04mm、0.08mm、0.1mm。在本实施例中，承托件16的高度与支撑件19的高度之差为0.05mm。

如此，支撑件19的高度等于或略小于承托件16的高度，能够避免高度之差过大而导致支撑效果较差，也能够为硅片20的中心下陷预留一定空间，在下陷幅度较小时，硅片20不会抵触支撑件19，可以避免被支撑件19损伤。

可选地，承托件16可包括设于凹槽15的垫片，垫片用于承托待镀膜的硅片20以在硅片20与底壁12之间形成空腔17。

具体地，垫片的底面设有防滑件。如此，通过防滑件，减少垫片在凹槽15内滑动，避免因垫片滑动而导致硅片20损伤。防滑件例如为橡胶。

具体地，垫片的厚度的范围为0.3mm-1mm。例如为0.3mm、0.31mm、0.4mm、0.5mm、0.66mm、0.7mm、0.8mm、0.92mm、1mm。

具体地，垫片16可由玻璃、陶瓷、纯铝或其他材料制成。如此，垫片16在高温下无污染，无挥发，避免了垫片16在高温镀膜时损伤硅片20。在本实施例中，垫片16为玻璃环垫。

具体地，垫片16的长度与凹槽15的长度相同，垫片16的宽度与凹槽15的宽度相同。如此，使得垫片16能够恰好地放入凹槽15，不会因尺寸过大而无法放入凹槽15，也不会因尺寸过小而在凹槽15中滑动。

具体地，垫片16的厚度小于凹槽15的深度。如此，在将硅片20放在垫片16上时，硅片20不会全部自侧壁14的顶面露出，避免了硅片20从凹槽15滑出而损伤。

请参阅图1和图2，可选地，承托件16可包括自侧壁14向凹槽15凸出的台阶16，台阶16用于承托待镀膜的硅片20以在硅片20与底壁12之间形成空腔17。如此，由于台阶16承托待镀膜的硅片20以在硅片20与底壁12之间形成空腔17，使得硅片20不会与底壁12紧贴，故可以减少硅片20被底壁12摩擦和被底壁12的颗粒粘附的情况。

可选地，台阶16的底面抵触底壁12。如此，台阶16与底壁12之间没有间隙，便于对镀膜载板10进行清洁。而且，还可以减少台阶16断裂的可能性，有利于保证镀膜载板10的可靠性。在其他的实施例中，台阶16的底面也可与底壁12之间可形成有间隙。

可选地，台阶16可与镀膜载板10一体成型。如此，可以提高生产效率。台阶16也可通过切割镀膜载板10而形成。台阶16的材料可与镀膜载板10的材料一致，例如为石墨或碳纤维。

请参阅图4，可选地，台阶顶面163承托硅片20，台阶顶面163与至少一个台阶侧面162由台阶弧面164连接。如此，可以避免台阶顶面163与台阶侧面162所形成的角划伤硅片20，有利于减少硅片20的损伤。

具体地，台阶弧面164可通过打磨圆滑台阶顶面163与台阶侧面162所形成的角而形成。如此，使得通过打磨形成台阶弧面，可以保证台阶弧面的光滑。另外，在打磨台阶顶面163与台阶侧面162所形成的角的同时，可一并打磨台阶顶面163，使得台阶顶面163更加光滑，避免台阶顶面163划伤硅片20。

可选地，台阶顶面163和台阶弧面164可涂覆有增滑涂层。如此，通过增滑涂层，使得台阶16与硅片20接触的部分更光滑，从而进一步避免台阶16划伤硅片20。

具体地，增滑涂层可通过在顶面163和弧面164涂覆增滑剂而形成。增滑剂包括但不限于液体石蜡、凡士林、合成石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

请再次参阅图1，可选地，台阶16沿侧壁14的围绕方向连续分布。换言之，台阶16呈环状。如此，使得台阶16连续地承托硅片20的边缘，使得对硅片20的承托更稳定，避免由于对硅片20不稳定承托而导致硅片20损伤。而且，这样使得硅片20的边缘贴近镀膜载板10，可以防止镀膜气体从硅片20的边缘与镀膜载板10的缝隙进入，从而避免发生绕镀。

请再次参阅图4，可选地，台阶16的高度h的范围为0.4mm-1mm。例如为0.4mm、0.42mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.73mm、0.82mm、0.9mm、1mm。在本实施例中，台阶16的高度h为0.6mm。

请再次参阅图4，可选地，台阶16的宽度w的范围为2mm-4mm。例如为2mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3mm、3.4mm、3.8mm、4mm。在本实施例中，台阶16的宽度w为3mm。

请再次参阅图2，可选地，侧壁14的高度H的范围为0.8mm-2mm。例如为0.8mm、0.82mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.2mm、1.35mm、1.44mm、1.56mm、1.73mm、1.8mm、2mm。在本实施例中，侧壁14的高度H为1.2mm。

请参阅图5和图6，可选地，镀膜载板10包括通孔18，通孔18连通空腔17与外界，通孔18包括第一端181和第二端182，第一端181靠近空腔17，第二端182靠近外界，第一端181在底壁12的正投影，位于凹槽15的对角线上。

如此，由于通孔18的第一端181在底壁12的正投影位于凹槽15的对角线上，故可以使得空腔17与外界的气压较好地平衡，避免抽真空和破真空时硅片20的破碎。这样，有利于减少硅片20损伤。

可以理解，通孔18的第一端181在底壁12的正投影位于凹槽15的对角线上，使得抽真空时气体从对角线的位置自空腔17排出，破真空时气体从对角线的位置进入空腔17，这样对角线两侧的气压较为对称，使得空腔17内部的气压沿对角线和缓分布，并与外界的气压较好地平衡，有利于避免硅片20因气压而破碎。

在本实施例中，通孔18的形状为圆形。如此，形状较为简单，有利于提高生产效率。可以理解，在其他的实施例中，通孔18的形状可为椭圆形、三角形、正方形或其他形状。

可选地，通孔18的数量为多个，至少一个通孔18的第一端181在底壁12的正投影，位于凹槽15的对角线上。如此，由于通孔18的数量为多个，故可以提高气压平衡的效率。由于将至少一个通孔18设于凹槽15的对角线上，故可使得空腔17内部的气压沿对角线和缓分布，并与外界的气压较好地平衡。这样有利于防止硅片20损伤。

可选地，通孔18的数量为多个，多个通孔18以对角线的交点为中心，呈中心对称分布。如此，可以进一步保证内部气压分布和内外气压平衡的效果，从而防止硅片20损伤。

请再次参阅图5，在本实施例中，通孔18的数量为4个，4个通孔18以对角线的交点为中心，呈中心对称分布。

进一步地，通孔投影至空腔投影的中心的距离，等于空腔投影的对角线长度的1/4。其中，通孔投影为通孔18的第一端181在底壁12的正投影，空腔投影为空腔17在底壁12的正投影。如此，使得每个通孔投影，位于空腔投影的半条对角线的中部，可以进一步保证内部气压分布和内外气压平衡的效果，从而防止硅片20损伤。

可以理解，在其他的实施例中，通孔18的数量可为1个、2个、3个、5个或其他数量。通孔投影至空腔投影的中心的距离，可等于空腔投影的对角线长度的1/2、1/3、1/5、1/6。在此不对通孔18的数量和通孔18在对角线的具体位置进行限定。

可选地，通孔18的直径的范围为0.5mm-1.5mm。例如为0.5mm、0.52mm、0.6mm、0.75mm、0.83mm、0.92mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.32mm、1.48mm、1.5mm。

在本实施例中，通孔18的直径为1mm。如此，使得内部气压分布和内外气压平衡的效果较好。

请再次参阅图5，可选地，通孔18全部地位于底壁12。如此，便于生产，有利于提高生产效率。而且，底壁12的面积较大，可以多开设通孔18，从而更好地平衡内外气压，有利于防止硅片20损伤。

可选地，第一端181在底壁12的正投影和第二端182在底壁12的正投影重叠。如此，便于定位通孔18，避免从底壁12的一侧向底壁12的另一侧打孔时，由于难以对通孔18的另一端定位而损伤到侧壁14或台阶16。第一端181在底壁12的正投影和第二端182在底壁12的正投影也可错开。

具体地，通孔18的延伸方向可为直线。如此，打孔更加方便容易，有利于提高生产效率。而且不易在通孔18内沉积灰尘，有利于通孔18的清洁和通畅。可以理解，通孔18的延伸方向也可为曲线、折线。在此不对通孔18的具体形式进行限定。

在其他的实施例中，台阶16的数量可为多个，多个台阶16沿侧壁14的围绕方向间隔分布，通孔18可全部地位于侧壁14并自相邻两个台阶16的间隔处连通空腔17。如此，使得台阶16设于侧壁14，不易在通孔18内沉积灰尘，有利于通孔18的清洁和通畅。类似地，第一端181在侧壁14的正投影和第二端182在侧壁14的正投影可以重叠，也可错开。

可选地，通孔18穿过底壁12、侧壁14和台阶16中的至少两个。例如，通孔18穿过底壁12、侧壁14和台阶16。又如，通孔18穿过底壁12和侧壁14。再如，通孔18穿过底壁12和台阶16。另如，通孔18穿过侧壁14和台阶16。如此，使得通孔18的设置方式更加灵活。

请参阅图7和图8，通孔18依次穿过侧壁14、底壁12和台阶16。如此，在保证通孔18连通腔体17和外界以实现气压平衡的同时，使得通孔18的第一端181形成于台阶16的侧面162，第二端182形成于侧壁14的侧面，能够降低灰尘和脏污从第一端181或第二端182落入通孔18的可能性，从而避免灰尘和脏污堵塞通孔18。

具体地，在本实施例中，第一端181在侧壁14的正投影高于第二端182在侧壁14的正投影。可以理解，在其他的实施例中，第一端181在侧壁14的正投影可低于第二端182在侧壁14的正投影，也可与第二端182在侧壁14的正投影重叠。

具体地，在本实施例中，通孔18的数量为4个，4个通孔18设于台阶16的侧面162的转折处。如此，使得4个通孔18的第一端181在底壁12的正投影，均位于凹槽15的对角线上，可以进一步保证内部气压分布和内外气压平衡的效果，从而防止硅片20损伤。

本申请提供的镀膜设备包括上述任一项的镀膜载板1010。

本申请实施例的镀膜设备，通过设于空腔17的支撑件19支撑硅片20的中心区域22，防止了硅片20被承托件16抬高后由于自身重力而中心下陷，使得硅片20受热更均匀、镀膜更均匀，有利于防止硅片20损伤和提高镀膜效果。

具体地，本实施例的镀膜设备为等离子体增强化学的气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，PECVD)设备。在其他的实施例中，镀膜设备也可为其他化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)设备。

请参阅图9，图9是将边长为210mm的大尺寸硅片放在相关技术的平载板、台阶载板和本申请实施例的镀膜载板10进行镀膜的效果对比示意图。本实施例中，镀膜载板10的结构如图2、图5和图6所示。

请参阅图10，图10是将边长为210mm的大尺寸硅片放在相关技术的平载板、台阶载板和本申请实施例的镀膜载板10进行镀膜的效果对比示意图。本实施例中，镀膜载板10的结构如图2、图7和图8所示。

显然，将硅片放在相关技术的平载板、台阶载板进行镀膜后，硅片PL会有很多麻点和划伤。而将硅片放在本实施例的镀膜载板10进行镀膜后，硅片PL的麻点和划伤明显减少甚至消失。

综合以上，本申请实施例的镀膜载板10和镀膜设备，既可以减少太阳能电池PECVD镀膜过程中的PL损伤，又可以避免硅片由于自身重力而中心下陷，从而避免受热不均和镀膜不均，进而加强PECVD钝化的效果，提高太阳能电池的各个电性能，提高太阳能电池的转换效率。太阳能电池可为HJT电池。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。