一種等離子射流裝置和組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于材料表面深度氧化和表面清洗的大氣壓等離子體射流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫等離子體包含有電子和離子這兩個(gè)重要的能量載體，大范圍的電子和離子能量分布以及高度活性的激發(fā)態(tài)粒子使得等離子體具備了超化學(xué)能力，從而引發(fā)常規(guī)化學(xué)反應(yīng)中不能或難以實(shí)現(xiàn)的物理變化和化學(xué)反應(yīng)。這些特點(diǎn)決定了等離子體在諸多領(lǐng)域具備了如薄膜生長(zhǎng)、基片刻蝕、材料表面改性、生物表面修飾、細(xì)胞分離、滅菌、空氣凈化以及等離子體隱身等的廣泛應(yīng)用。
[0003]眾所周知，基于太陽(yáng)能的光伏發(fā)電是二十一世紀(jì)最重要的新能源利用之一，其中，晶體硅太陽(yáng)能電池片的光伏發(fā)電是當(dāng)前光伏領(lǐng)域的主流技術(shù)。然而，這些晶硅電池組件在經(jīng)歷各種大氣環(huán)境尤其是在濕熱的惡劣環(huán)境條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后通常會(huì)出現(xiàn)所謂的功率輸出的電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PID)的問(wèn)題。主要原因是由于介于封裝玻璃與晶硅片之間的EVA膠出現(xiàn)老化，形成了一些微通道，在電池組件的強(qiáng)電勢(shì)作用下，封裝玻璃種的鈉離子會(huì)沿著微通道進(jìn)入到晶硅表面，這些鈉離子在晶硅表面的堆積造成了晶硅表面微米級(jí)的缺陷位，這些表面缺陷位造成了電池組件中載流子的大量復(fù)合，直接導(dǎo)致了電池組件的功率輸出降低。
[0004]為克服鈉離子進(jìn)入到晶硅表面，一方面，研究者們從EVA膠的改進(jìn)方面著手，提高EVA膠的阻抗特性，延緩鈉離子的進(jìn)入，但成本相對(duì)較高，離實(shí)際應(yīng)用還有較長(zhǎng)一段距離；另一方面，研究者們?cè)诰Ч璞砻嫱扛惨粚又旅躍1x的阻擋層，阻止鈉離子的進(jìn)入，例如，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法利用笑氣(N20)和硅烷(SiH4)作為前驅(qū)體在晶硅表面生長(zhǎng)S1x的阻擋層，但所生長(zhǎng)S1x薄膜不夠致密，實(shí)際的阻擋效果并不理想；也有直接采用臭氧氧化方法在晶硅表面增強(qiáng)生長(zhǎng)一層2-3nm的氧化硅，該方法目前在生產(chǎn)中已有一定的應(yīng)用，但仍面臨著厚度較薄、氧化深度不夠等不利因素。
[0005]另外，在晶硅電池片加工生產(chǎn)與操作過(guò)程中，操作員工經(jīng)常會(huì)不經(jīng)意的在電池片表面留下指紋等污染物，這些污染物在晶硅片涂覆減反層SiNx薄膜之前很難被覺(jué)察，而一旦涂覆減反層之后，指紋痕跡很明顯，嚴(yán)重的影響著電池片的外觀。有時(shí)，晶硅電池片成品表面上也留有一些指紋印。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠阻擋封裝玻璃中的鈉離子從EVA膠的微通道進(jìn)入硅片表面的裝置。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種等離子射流裝置，包括接地的空心桿狀金屬外管體，其特征在于，還包括:
[0008]-絕緣管，位于所述外管體的內(nèi)腔中，其軸線與所述外管體的軸線平行；
[0009]-金屬陰極體，位于所述絕緣管的內(nèi)腔中且與射頻輸出裝置的射頻輸出端相連，所述陰極體為桿狀結(jié)構(gòu)且其軸線與所述絕緣管的軸線平行；
[0010]-金屬陽(yáng)極體，為空心桿狀結(jié)構(gòu)，所述陽(yáng)極體其內(nèi)壁套設(shè)在所述絕緣管的外壁上，其外壁夾緊于所述所述外管體內(nèi)壁中；
[0011]-進(jìn)氣通道，其與所述絕緣管的內(nèi)腔連通，所述進(jìn)氣通道的出氣口設(shè)置在所述射流裝置的外部。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括相互連接的第一連接裝置和第二連接裝置，所述陰極體的一端夾緊在所述第一連接裝置上，所述外管體的外壁夾緊在所述第二連接裝置上。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一連接裝置和第二連接裝置的連接方式為法蘭連接，所述陰極體、外管體與所述第一連接裝置、第二連接裝置的夾緊方式均為定心夾緊。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述陰極體為鎢絲。
[0015]一種等離子射流組件，包括:
[0016]如權(quán)利要求1-4其中任一所述的射流裝置；
[0017]連接在所述射流裝置的進(jìn)氣通道上的進(jìn)氣裝置；以及
[0018]能夠向所述射流裝置的陰極體中饋入射頻功率的射頻電源；
[0019]所述氣體發(fā)送裝置能夠向所述進(jìn)氣通道中送入氬氣、氧氣中的一種或者多種。
[0020]一種晶硅電池表面氧化方法，其特征在于包括以下步驟:
[0021]A1、將射流裝置的空心筒狀絕緣管中的陰電極調(diào)整到所述絕緣管的軸中心位置，所述陰電極縮進(jìn)在所述絕緣管內(nèi)，所述絕緣管突出于設(shè)置在其外壁上的空心筒狀陽(yáng)極體夕卜，調(diào)節(jié)射頻電源，向所述陰極體饋入射頻功率；
[0022]B1、通過(guò)進(jìn)氣裝置向與所述的絕緣管內(nèi)腔連通的進(jìn)氣通道中通入氬氣和氧氣混合氣體；
[0023]C1、將射流裝置勻速地在用4%氫氟酸溶液中浸泡過(guò)的多晶硅片表面進(jìn)行二維行列掃描。
[0024]進(jìn)一步的，步驟A1中，射頻功率為20MHz。
[0025]進(jìn)一步的，混合氣體中，氧氣的含量小于0.5%。
[0026]進(jìn)一步的，步驟B1中，混合氣體流量為10SLM，其中氧氣的流量為20SCCM，另外，將所述射頻電源調(diào)節(jié)為70W。
[0027]一種晶硅電池表面去污方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0028]A2、將射流裝置的空心筒狀絕緣管中的陰電極調(diào)整到所述絕緣管的軸中心位置，所述陰電極縮進(jìn)在所述絕緣管內(nèi)，所述絕緣管突出于設(shè)置在其外壁上的空心筒狀陽(yáng)極體夕卜，調(diào)節(jié)射頻電源，向所述陰極體饋入射頻功率為13.56MHz ;
[0029]B2、通過(guò)進(jìn)氣裝置向與所述的絕緣管內(nèi)腔連通的進(jìn)氣通道中通入氬氣和氧氣混合氣體8SLM，其中氧氣的流量為10SCCM，同時(shí)調(diào)節(jié)射頻電源的放電功率射頻為100W ;
[0030]C2、將射流裝置的射流照射在晶硅電池表面的污點(diǎn)上；
[0031]D2、將射流處理過(guò)的晶體硅片放入去離子水中漂洗；
[0032]E2、將漂洗后的晶體硅片放入溫度為110度的烘箱中進(jìn)行烘干處理。
[0033]本實(shí)用新型的有益效果在于，本實(shí)用新型能夠阻擋封裝玻璃中的鈉離子進(jìn)入硅片表面，從而防止鈉離子在晶硅表面的堆積造成了晶硅表面微米級(jí)的缺陷位造成電池組件中載流子的大量復(fù)合，導(dǎo)致電池組件的功率輸出降低，同時(shí)，也為了消除電池片表面的指紋等污染物。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]其中:2-外管體；3_絕緣管；4_金屬陰極體；6_金屬陽(yáng)極體；8_進(jìn)氣通道；10_第一連接裝置；12-第二連接裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0037]如圖1所示，本實(shí)用新型包括接地的空心桿狀金屬外管體2，其特征在于，還包括:
[0038]-絕緣管3，位于所述外管體2的內(nèi)腔中，其軸線與所述外管體2的軸線平行；
[0039]-金屬陰極體4，位于所述絕緣管3的內(nèi)腔中且與射頻輸出裝置的射頻輸出端相連，所述金屬陰極體4為桿狀結(jié)構(gòu)且其軸線與所述絕緣管的軸線平行；
[0040]-金屬陽(yáng)極體6，為空心桿狀結(jié)構(gòu)，所述金屬陽(yáng)極體6其內(nèi)壁套設(shè)在所述絕緣管3的外壁上，其外壁夾緊于所述所述外管體2內(nèi)壁中；
[0041]-進(jìn)氣通道8，其與所述絕緣管3的內(nèi)腔連通，所述進(jìn)氣通道8的出氣口設(shè)置在所述射流裝置的外部。
[0042]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括相互連接的第一連接裝置10和第二連接裝置12，所述金屬陰極體4的一端夾緊在所述第一連接裝置10上，所述外管體2的外壁夾緊在所述第二連接裝置12上。
[0043]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一連接裝置10和第二連接裝置12的連接方式為法蘭連接，所述金屬陰極體4、外管體2與所述第一連接裝置10、第二連接裝置12的夾緊方式均為定心夾緊。
[0044]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬陰極體4為鎢絲。
[0045]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬陰極體4的長(zhǎng)度1-4_，其放電端采用錐形結(jié)構(gòu)，其錐角曲率半徑為0.5mm-3mm,其錐形尖端縮進(jìn)接地端口 3mm-10mm，所述絕緣管3的內(nèi)徑為6mm，其突出所述接地端口約3mm-10mm。
[0046]一種等離子射流組件，包括:
[0047]如權(quán)利要求1-5其中任一所述的射流裝置；
[0048]連接在所述射流裝置的進(jìn)氣通道8上的進(jìn)氣裝置；以及
[0049]能夠向所述射流裝置的金屬陰極體4中饋入射頻功率的射頻電源；
[0050]所述氣體發(fā)送裝置能夠向所述進(jìn)氣通道8中送入氬氣、氧氣中的一種或者多種。
[0051]一種晶硅電池表面氧化方法，其特征在于包括以下步驟:
[0052]A1、將射流裝置的空心筒狀絕緣管3中的陰電極調(diào)整到所述絕緣管3的軸中心位置，