阅读说明：本技术 一种用于管式pecvd设备的石墨舟电极对接装置 (Graphite boat electrode butt joint device for tubular PECVD equipment ) 是由 王玉明 程海良 闫宝洁 曾俞衡 陈晖� 谢利华 李旺鹏 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置,包括：长直状的电极杆,其由刚性导电材料制成；以及分别连接于所述电极杆两端的接电固定组件及电极头,其中,所述接电固定组件由刚性绝缘材料制成,所述接电固定组件安装于炉盖的外侧,从所述接电固定组件引出的电极杆穿过所述炉盖后沿着所述真空反应炉的轴线方向延伸至所述真空反应炉的内部。根据本发明,其相比原有的通过石墨舟角与陶瓷支撑杆上电极转接组件接触方式,可避免多个工艺周期后镀膜(绝缘膜)沉积于石墨舟角、电极转接组件接触区导致电极接触不良问题。(the invention discloses a graphite boat electrode butt joint device for a tubular PECVD device, which comprises: a long straight electrode rod made of a rigid conductive material; the electric connection fixing assembly is made of rigid insulating materials, the electric connection fixing assembly is installed on the outer side of the furnace cover, and the electrode rod led out from the electric connection fixing assembly penetrates through the furnace cover and then extends to the inside of the vacuum reaction furnace along the axial direction of the vacuum reaction furnace. According to the invention, compared with the original mode of contacting the graphite boat corner with the electrode switching component on the ceramic support rod, the problem of poor electrode contact caused by the deposition of a coating (insulating film) on the graphite boat corner and the electrode switching component contact area after a plurality of process cycles can be avoided.)

一种用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池沉积镀膜领域，特别涉及一种用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置。

背景技术

据测算，光在太阳能电池表面的反射损失率高达35％左右，在太阳能电池沉积镀膜领域中，通常采用管式PECVD设备用于在太阳能电池的表面沉积以镀上氧化硅减反膜，减反膜可以极高地提高电池片对太阳光的利用率，有助于提高光生电流密度，进而提高转换效率，同时薄膜中的氢对于电池片表面的钝化降低了发射结的表面复合速率，减小了暗电流，提升了开路电压，提高了光电转换效率以减少太阳光的反射，增加电池对太阳光线的吸收率。

PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)即等离子增强化学气相沉积，具体的原理是利用射频电源放电来激发气体辉光放电形成等离子体，在电磁场的作用下，促进工艺气体分子的分解、化合、激发和电离，加速了反应活性基团的生成，降低薄膜沉积温度，从而实现镀膜功能。具体地，将待镀膜的电池片放入石墨舟的相邻两片电极片之间，相邻两片电极片间通过绝缘陶瓷隔套进行隔断与支持，将射频电源的正负两个电机的电极杆***石墨舟对应位置的两个电极孔，使得石墨舟上相邻两个电极片间可以形成电场，从而实现放电。

PECVD镀膜前需要完成的准备工作具体操作流程是：推着载有电池片的石墨舟进入真空反应炉中，引导电极杆***至石墨舟电极引入孔中以实现电极杆与石墨舟的电连接，之后石墨舟会落于绝缘支撑架上，将真空反应炉进行封闭并抽真空，至此完成PECVD镀膜前的准备工作。

在研究和提升PECVD法沉积镀膜质量的过程中，发明人发现现有技术中的电极杆至少存在如下问题：

现有的石墨舟接电方式为，将石墨舟与绝缘支撑架上的电极转接组件相导通，在多个镀膜工艺周期后镀膜层(绝缘膜)亦会沉积于石墨舟角与电极转接组件接触区，造成电接触不良甚至电连接出现断路等问题，最终造成PECVD镀膜失败。

有鉴于此，实有必要开发一种用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的主要目的是，提供一种用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置，相比原有的通过石墨舟角与陶瓷支撑杆上电极转接组件接触方式，可避免多个工艺周期后镀膜(绝缘膜)沉积于石墨舟角、电极转接组件接触区导致电极接触不良问题。

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置，所述管式PECVD设备包括：

管状的真空反应炉，其内部中空并且两端敞开形成左敞口及右敞口；

两个炉盖，分别连接到所述真空反应炉的端部以对所述左敞口及右敞口进行封闭；以及

绝缘支撑架，其固定安装于所述真空反应炉内，用于承托石墨舟，

所述石墨舟电极对接装置包括：

长直状的电极杆，其由刚性导电材料制成；以及

分别连接于所述电极杆两端的接电固定组件及电极头，

其中，所述接电固定组件由刚性绝缘材料制成，所述接电固定组件安装于炉盖的外侧，从所述接电固定组件引出的电极杆穿过所述炉盖后沿着所述真空反应炉的轴线方向延伸至所述真空反应炉的内部。

可选的，所述电极杆由310S号不锈钢材料制成。

可选的，所述电极头包括：

固定段，其一端与所述电极杆的端部进行可拆卸连接；以及

导通段，其固定于所述固定段的另一端，

其中，所述导通段上开设有至少一条从其自由端出发向其固定端延伸的细槽，所述细槽在所述导通段的径向方向上贯穿所述导通段，使得所述导通段被所述细槽分割成至少两个分叉。

可选的，所述固定段的径向尺寸大于所述导通段的径向尺寸，其中，所述固定段与所述导通段之间固接有锥形导向段，该锥形导向段的径向尺寸在从所述固定段出发向所述导通段延伸的方向上呈逐渐收缩之势。

可选的，所述导通段的外周电镀有镀银层。

可选的，所述接电固定组件包括：

一端固定安装于所述炉盖外侧的电极连接管，其内部中空以形成在轴线方向上贯穿所述电极连接管的连接通孔；

与所述电极连接管的另一端同轴固接的电极安装管，其内部中空以形成在轴线方向上贯穿所述电极安装管的安装通孔，

其中，所述安装通孔与所述连接通孔在轴向上相连通，所述安装通孔中嵌设有由绝缘材料制成的绝缘安装套，该绝缘安装套从所述电极安装管的端面出发延伸至连接通孔中，电极杆的端部插接入绝缘安装套中并且从所述安装通孔中露出形成接线端子，从所述绝缘安装套引出的电极杆经所述连接通孔穿过所述炉盖后沿着所述真空反应炉的轴线方向延伸至所述真空反应炉的内部。

可选的，所述安装通孔的内径小于所述连接通孔的内径。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：相比原有的通过石墨舟角与陶瓷支撑杆上电极转接组件接触方式，可避免多个工艺周期后镀膜(绝缘膜)沉积于石墨舟角、电极转接组件接触区导致电极接触不良问题。

附图说明

图1为应用了根据本发明一个实施方式提出的石墨舟电极对接装置的管式PECVD设备的纵向剖视图；

图2为根据本发明一个实施方式提出的用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置的正视图；

图3为根据本发明一个实施方式提出的用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置的左视图；

图4为根据本发明一个实施方式提出的用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置的右视图；

图5为根据本发明一个实施方式提出的用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置的纵向剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。

在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化，所以，也不应当将这些或者其他的方位用于解释为限制性用语。

涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

根据本发明的一实施方式结合图1和图2的示出，可以看出，用于管式PECVD设备的石墨舟电极对接装置包括：

图1示出了应用了根据本发明一个实施方式提出的石墨舟电极对接装置的管式PECVD设备的纵向剖视图，从图1及图2的示出中可以看出所述管式PECVD设备包括：

管状的真空反应炉2，其内部中空并且两端敞开形成左敞口及右敞口；

两个炉盖1，分别连接到所述真空反应炉2的端部以对所述左敞口及右敞口进行封闭；以及

绝缘支撑架6，其固定安装于所述真空反应炉2内，用于承托石墨舟7，

所述石墨舟电极对接装置包括：

长直状的电极杆3，其由刚性导电材料制成；以及

分别连接于所述电极杆3两端的接电固定组件5及电极头4，

其中，所述接电固定组件5由刚性绝缘材料制成，所述接电固定组件5安装于炉盖1的外侧，从所述接电固定组件5引出的电极杆3穿过所述炉盖1后沿着所述真空反应炉2的轴线方向延伸至所述真空反应炉2的内部。

在本实施方式中，所述电极杆3由310S号不锈钢材料制成。

现在将参照图2及图4，其中详细示出了电极头4的进一步结构，所述电极头4包括：

固定段41，其一端与所述电极杆3的端部进行可拆卸连接；以及

导通段42，其固定于所述固定段41的另一端，

其中，所述导通段42上开设有至少一条从其自由端出发向其固定端延伸的细槽45，所述细槽45在所述导通段42的径向方向上贯穿所述导通段42，使得所述导通段42被所述细槽45分割成至少两个分叉44。由于细槽45的存在，使得分叉44在受到径向的挤压压迫后会产生相应的径向回复力，通常会将导通段42的径向尺寸设置得比石墨舟电极引入孔的径向尺寸略大，使得导通段42接入石墨舟电极引入孔中后，导通段42的分叉44会受到石墨舟电极孔的挤压压迫而产生相应的径向回复力，在导通段42自身径向回复力的作用下，能够实现与石墨舟电极引入孔的紧密接触式连接，解决了电极杆与石墨舟电极引入孔发生松脱甚至从石墨舟电极引入孔中滑脱的问题，杜绝了电极杆与石墨舟电极发生接触不良甚至电通路断路的问题，保证了PECVD镀膜过程的顺利进行。在本实施方式中，细槽45设有两条，且彼此相交成十字状，相应地，所述导通段42被所述细槽45分割成4个分叉。

进一步地，所述固定段41的径向尺寸大于所述导通段42的径向尺寸，其中，所述固定段41与所述导通段42之间固接有锥形导向段43，该锥形导向段43的径向尺寸在从所述固定段41出发向所述导通段42延伸的方向上呈逐渐收缩之势。

进一步地，所述导通段42的外周电镀有镀银层。镀银层能够保证石墨舟电极引入孔与电极头在落舟状态时的良好接触。

现在将参照图3及图5，所述接电固定组件5包括：

一端固定安装于所述炉盖1外侧的电极连接管51，其内部中空以形成在轴线方向上贯穿所述电极连接管51的连接通孔511；

与所述电极连接管51的另一端同轴固接的电极安装管52，其内部中空以形成在轴线方向上贯穿所述电极安装管52的安装通孔521，

其中，所述安装通孔521与所述连接通孔511在轴向上相连通，所述安装通孔中521嵌设有由绝缘材料制成的绝缘安装套53，该绝缘安装套53从所述电极安装管52的端面出发延伸至连接通孔511中，电极杆3的端部插接入绝缘安装套53中并且从所述安装通孔521中露出形成接线端子，从所述绝缘安装套53引出的电极杆3经所述连接通孔511穿过所述炉盖1后沿着所述真空反应炉2的轴线方向延伸至所述真空反应炉2的内部。

进一步地，所述安装通孔521的内径小于所述连接通孔511的内径。在本实施方式中，石墨舟从上位到落舟绝缘支撑架6上的下降高度为1.363cm，相当于电极杆3前端电极头发生约1.363cm扰度弯曲变形量，这对于采用耐高温310s不锈钢材质制作的电极杆3来说完全在其自身弹性变形范围内，不存在发生塑性变形(永久变形)，使得石墨舟在镀膜完成从反应炉中撤出后，电极杆3能够恢复其长直状态，保证下次与石墨舟电极引入孔对接的顺利进行，确保了设备的可靠性。

这种电极直接对接方式相比原有的通过石墨舟角与陶瓷支撑杆上电极转接组件接触方式，可避免多个工艺周期后镀膜(绝缘膜)沉积于石墨舟角与电极转接组件接触区上导致电极接触不良问题。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。