一種PERC電池片的石墨框單元及石墨框的制作方法

本實用新型涉及光伏電池片制造技術領域，具體是一種PERC電池片的石墨框單元及石墨框。

背景技術：

晶體硅太陽能電池成本組成中，硅成本占60-70％，隨著市場行情的變化，由于電池輔料利潤空間縮窄，非硅成本降本成效甚微，降低硅片使用量將成為有效的降本措施。隨著硅片厚度的降低，電池片的翹曲及隱裂風險增加。為了提高電池片的轉化效率，在常規電池背面增加背鈍化工藝，是目前較為成熟的技術。PERC電池背面一般采用板式PECVD設備在背面生長出AlOx/SiNx疊層膜，為提高正面氮化硅膜的致密性，正面一般采用低頻的管式PECVD。當硅片厚度低于190um時，由于薄膜應力存在，PERC電池片在鍍膜過程中產生不同程度的彎曲，造成正面SiNx中間發白，嚴重影響電池片質量。

目前的石墨框載板根據硅片的外觀尺寸設計成載片數4x6共24個小單元(根據上鍍膜PECVD設備需求)，圖1是以外形為156.75x156.75mm的硅片進行說明。載板中每一個載片單元大小為159x159mm，內部153x153mm的面積為空，四周連接部分為寬度3mm的下沉凹槽，硅片正面朝下緊貼放置在下沉凹槽上。由于硅片緊貼于載板單元，無法實現均勻大面積的繞射。

根據薄膜應力研究結果，如圖2所示，高頻板式PECVD生長的SiNx膜在硅片表面產生張應力，產生膜收縮；低頻管式PECVD生長的SiNx膜在硅片表面產生壓應力，產生膜膨脹，最終造成硅片翹曲度增大。由于硅片翹曲，在管式PECVD石墨舟片上，硅片中心間距減小，電場強度增強，導致正面鍍膜中心厚，邊緣薄，外觀上造成中間發白現象。硅片越薄，中間發白表現愈加明顯。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種PERC電池片的石墨框單元及石墨框，以克服現有技術中存在的缺陷。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

一種PERC電池片的石墨框單元，所述石墨框單元的框體為矩形，框體的內部為空腔，在石墨框單元中心上部設置有載臺，載臺的外圍完全覆蓋石墨框單元的外圍，載臺通過連接物與石墨框單元連接，載臺的水平位置高出于石墨框單元的水平位置。

優選的，所述連接物為不銹鋼絲或者石墨連接件，直徑1-2mm，能夠承受400度以上的高溫。

優選的，所述石墨框單元的空腔尺寸為166.75x166.75mm。

優選的，載臺的厚度為2mm。

優選的，載臺高出于石墨框單元5mm。

優選的，所述載臺為矩形環狀、圓形環狀、實心矩形或實心圓形。

在一個具體實施方式中，所述載臺為矩形環狀或實心矩形時，載臺的四個頂點分別通過連接物與石墨框單元的四個頂點連接；或者，所述載臺為圓形環狀或實心圓形時，石墨框單元的四個頂點分別通過連接物與載臺連接。

更具體的，所述載臺為矩形環狀或圓形環狀時，載臺的寬度為5mm；所述載臺為矩形環狀或實心矩形時，載臺的外圍尺寸為136mm x 136mm，載臺的尺寸可根據繞射程度進行設計。

本實用新型還公開了一種石墨框，它由本實用新型公開的石墨框單元行列組合而成。

優選的，所述石墨框單元的行列結構包括4x6或6x6或5x7等行不小于4且列不小于4時的所有行列組合。

本實用新型的有益效果：

1、對于PERC電池片，尤其厚度小于190um的PERC電池片，通過載臺和連接物的組合設置，一方面可有效降低硅片與載臺的接觸面積，提高硅片正面的清潔度，另一方面可起到減緩中心繞射程度的作用。

2、本實用新型利用板式PECVD繞射現象，同時結合本實用新型可增強繞射的石墨框單元設計，可有效降低正面膜厚不均勻的問題，使發白比例明顯降低。

3、使用本實用新型的石墨框單元進行硅片正面鍍膜時，可根據繞射生長的具有一定厚度的SiNx膜，適當降低正面膜厚進行互補。因此，可有效降低正面鍍膜時氣體的使用量，達到降低成本的目的。

附圖說明

圖1是現有石墨框的結構示意圖。

圖2是薄硅片疊加PERC工藝的薄膜應力示意圖。

圖3是本實用新型石墨框的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本實用新型作進一步描述。

實施例1：結合圖3，一種PERC電池片的石墨框單元，所述石墨框單元的框體為矩形，框體的內部為空腔2，在石墨框單元中心上部設置有載臺1，載臺1的外圍完全覆蓋石墨框單元的外圍，載臺1通過連接物3與石墨框單元連接，載臺1的水平位置高出于石墨框單元的水平位置。

本實用新型載臺1的設計一方面可有效降低硅片與載臺的接觸面積，提高硅片正面的清潔度，另一方面可起到減緩中心繞射程度的作用。

基于本實施例提出的石墨框單元，可利用板式PECVD背面鍍膜時的繞射現象，首先沿硅片邊緣在正面形成一層厚度從10nm-3nm漸變的繞射層。在管式PECVD做正面鍍膜時，由于SiNx應力的存在，硅片發生彎曲，硅片與硅片間的中心間距減小，電場強度增強，導致正面鍍膜中心厚，邊緣薄，邊緣與中心區域膜厚相差3nm-10nm。由于正面鍍膜前，硅片正面從邊緣到中心區域已經生長出一層10nm-3nm漸變的繞射層，與正面鍍膜的膜厚差異進行互補，達到解決正面發白的問題。

實施例2：如實施例1所述的一種PERC電池片的石墨框單元，所述連接物3為不銹鋼絲或者石墨連接件，直徑1-2mm。

實施例3：如實施例1所述的一種PERC電池片的石墨框單元，所述石墨框單元的空腔2尺寸為166.75x166.75mm。

實施例4：如實施例1所述的一種PERC電池片的石墨框單元，載臺1的厚度為2mm。

實施例5：如實施例1所述的一種PERC電池片的石墨框單元，載臺1高出于石墨框單元5mm。

實施例2-5中，連接物3的直徑、石墨框單元的空腔2的尺寸、載臺1的厚度和高度可以根據發白的嚴重程度進行相應設計。

實施例6：如實施例1所述的一種PERC電池片的石墨框單元，所述載臺1為矩形環狀、圓形環狀、實心矩形或實心圓形(圖3中所示為矩形環狀，僅為舉例說明，不應視為對本申請方案的限制，下同)。

實施例7：如實施例6所述的一種PERC電池片的石墨框單元，所述載臺1為矩形環狀或實心矩形時，載臺1的四個頂點分別通過連接物3與石墨框單元的四個頂點連接；或者，所述載臺1為圓形環狀或實心圓形時，石墨框單元的四個頂點分別通過連接物3與載臺1連接。

實施例8：如實施例6所述的一種PERC電池片的石墨框單元，所述載臺1為矩形環狀或圓形環狀時，載臺1的寬度為5mm；所述載臺1為矩形環狀或實心矩形時，載臺1的外圍尺寸為136mm x 136mm。在其他實施例中，載臺1的尺寸可根據繞射程度進行設計。

實施例9：一種PERC電池片的石墨框，它由實施例1-8任一項所述的石墨框單元行列組合而成。

實施例10：如實施例9所述的一種PERC電池片的石墨框，所述石墨框單元的行列結構包括4x6或6x6或5x7，具體可根據上鍍膜PECVD設備需求進行設計。

以上實施例僅用于說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。