Установка для термовакуумного ламинирования фотопреобразователей

Авторы патента:

Махаев Владимир Гаврилович (RU)

Малинов Сергей Митрофанович (RU)

Тупикин Вячеслав Федорович (RU)

Степанков Виктор Семёнович (RU)

H01L31/18 - способы и устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей (не предназначенные специально для этих приборов H01L 21/00)

Владельцы патента RU 2492556:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения" (ОАО НИИПМ) (RU)

Изобретение относится к изготовлению солнечных батарей. Устройство для термовакуумного ламинирования фотопреобразователей (ФП) включает вакуумируемую камеру с нагревателем, теплопроводными поддонами для укладки склеиваемых пакетов и прижим, обеспечивающий необходимое усилие сжатия пакетов. Поддоны соединены через центральное отверстие на вертикальной колонке, образуя вертикальный ряд, и подпружинены относительно друг друга с возможностью согласованного последовательного перемещения. В каждом из поддонов симметрично относительно центрального отверстия выполнены два ложемента для пакетов. Дно поддонов выполнено с возможностью передачи усилия сжатия пакетам на нижележащем поддоне при перемещении прижима. Последний размещен над крайним верхним поддоном. Ложементы снабжены ограничителями смещения пакетов и хода прижима. Последние размещены по центру продольных краев ложементов и выполнены с возможностью контакта с вертикальными экранами нагревателя и теплопередачи на поддон. Поддоны со стороны продольных краев снабжены углублением для сбора излишков клея, образующихся при сдавливании пакета, а также антиадгезионным покрытием. Изобретение обеспечивает возможность получения плоскопараллельных равнотолщинных ФП за счет повышения равномерности сжатия пакетов, предотвращение образования воздушных включений (пузырей) между ламинирующими стеклами и ФП за счет одинакового нагрева пакетов от центра к их периферии и попадания клея на контакты ФП, снижение габаритов и энергоемкости устройства и повышение удобства загрузки-выгрузки пакетов на поддоны. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к изготовлению солнечных батарей, а именно, к оборудованию для горячего ламинирования в вакууме фотоэлектрических преобразователей (ФП) стеклянными покрытиями.

Ламинирование ФП является критичной операцией по привнесению дефектов в солнечные панели. Типичный дефект, который может опознаваться визуально, это поломка, вызываемая избыточным давлением во время ламинирования.

Другим дефектом является расслаивание ламинированных ФП вследствие возможности образования застойных зон воздуха (пузырьков) в многослойном пакете.

Известно устройство для ламинирования ФП, включающее вакуумную камеру, нижняя часть которой имеет коробчатую форму с дном в виде плиты с нагревателем. Верхняя часть камеры представляет собой крышку коробчатой формы, аналогичной форме нижней части, а дно крышки выполнено в виде эластичной мембраны, закрепленной по периметру крышки. При закрытии крышки в камере образуется две вакуумные полости, разделенные эластичной мембраной. Нижняя часть камеры служит для установки в ней горизонтальных рядов поддонов с пакетами, образованными ФП, заключенными с двух сторон между слоем клея и стеклянным покрытием на тыльных сторонах (ЕР 0655976 (A1), МПК 7 B32B 31/00; H01L 1/04).

Ламинирование в известном устройстве начинается размещением пакетов в поддонах на горячую плиту нижней части камеры, закрытия крышки и создания одинакововго вакуума в верхней и нижней частях камеры. После определенной временной выдержки в вакуумную полость подается избыточное давление и мембрана, разделяющая две части камеры, начинает перемещаться вниз и сжимать пакеты. При этом для передачи усилия используется только часть дна нижней части камеры около центра мембраны. Таким образом, мембрана, неподвижно закрепленная по периметру крышки, не обеспечивает параллельного приложения усилия сжатия на все пакеты, и они получаются не плоскопараллельными и разнотолщинными. Это в конечном счете ухудшает параметры ФП.

В известном устройстве реализуется процесс нагрева, при котором одновременно нагревается основание пакетов по всей площади основания, вследствие непосредственного контакта основания поддонов с нагревателем, что одновременно с неравномерным распределением усилия сжатия на пакеты не позволяет исключить возможность образования в них воздушных включений (пузырей) в слоях клея между стеклами и ФП.

Кроме того, в известном устройстве габаритами основания камеры определяется количество загружаемых пакетов, и как следствие его производительность. Таким образом, одним из путей повышения производительности известного устройства является увеличение его габаритов. Увеличение габаритов приводит к повышению не только материалоемкости, но и расходу электроэнергии.

Задача изобретения - усовершенствование оборудования для горячего ламинирования в вакууме ФП стеклянными покрытиями и сокращение брака.

Технический результат - получение плоскопараллельных равнотолщинных ФП за счет повышения равномерности сжатия пакетов, предотвращение образования воздушных включений (пузырей) между ламинирующими стеклами и ФП, за счет одинакового нагрева пакетов от центра к их периферии, и попадания клея на контакты ФП, снижение габаритов и энергоемкости устройства и повышение удобства загрузки-выгрузки пакетов на поддоны.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для термовакуумного ламинирования ФП, включающем вакуумируемую камеру с нагревателем, теплопроводными поддонами для укладки склеиваемых пакетов и прижим, обеспечивающий необходимое усилие сжатия пакета, поддоны соединены через центральное отверстие на вертикальной колонке, образуя вертикальный ряд, и подпружинены относительно друг друга с возможностью согласованного последовательного перемещения, причем в каждом из поддонов симметрично относительно центрального отверстия выполнены два ложемента для пакетов, а дно поддонов выполнено с возможностью передачи усилия сжатия пакетам на нижележащем поддоне при перемещении прижима, размещенного над крайним верхним поддоном, при этом ложементы снабжены ограничителями смещения пакетов и хода прижима, из которых последние размещены по центру продольных краев ложементов и выполнены с возможностью контакта с вертикальными экранами нагревателя и теплопередачи на поддон.

Поддоны со стороны продольных краев могут быть снабжены углублением для сбора излишков клея, образующихся при сдавливании пакета.

Кроме того, поддоны могут быть снабжены антиадгезионным покрытием.

Соединение поддонов с ложементами для пакетов через центральное отверстие на вертикальной колонке, с образованием вертикального ряда, а также выполнение дна поддонов с возможностью передачи усилия сжатия пакетам на нижележащем поддоне при перемещении прижима, размещенного над крайним верхним поддоном, обеспечивает возможность одновременного сжатия с одинаковым усилием всех ламинируемых пакетов. Наличие у ложементов поддонов ограничителей смещения пакетов и хода прижима гарантирует постоянство усилию сжатия пакетов.

Благодаря тому, что поддоны подпружинены относительно друг друга, они могут не только согласованно перемещаться, но и повышается удобство разъединения поддонов.

Наличие в каждом из поддонов симметричных относительно центрального отверстия двух ложементов для пакетов обеспечивает возможность беспрепятственного извлечения ламинированных ФП или размещение пакетов при повороте соответствующего поддона на 90 относительно выше и ниже, расположенных в вертикальном ряду.

Возможность контакта ограничителей ложементов, которые размещены по центру их продольных краев, с вертикальными экранами нагревателя и теплопередачи на поддон позволяет в процессе ламинирования осуществлять прогрев пакетов по всей высоте от центра к периферии. Вследствие этого полимеризация клея в пакетах начинается от центра к периферии, способствуя перемещению воздушных включений (пузырей) к краям пакетов и их удалению.

Наличие на поддонах со стороны продольных краев углублений для сбора излишков клея, образующихся при сдавливании пакета, позволяет защитить шинки ФП от клея.

Наличие на поддонах антиадгезионного покрытия препятствует прилипанию клея к поддонам и их быструю и надежную очистку от клея.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для термовакуумного ламинирования ФП; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - поддон (вид сбоку); на фиг.4 - поддон (вид сверху).

Устройство содержит вакуумируемую камеру 1 с системой вакуумирования 2, нагревателем с вертикальными экранами 3, теплопроводными поддонами 4 с антиадгезионным покрытием для укладки склеиваемых пакетов и прижим 5. Поддоны 4 соединены через центральное отверстие 6 на вертикальной колонке 7 с основанием 8, образуя вертикальный ряд.

Между поддонами 4 размещены пружины сжатия (не показаны). В каждом из поддонов 4 симметрично относительно центрального отверстия 8 выполнены два ложемента 9, 10 для пакетов. Дно поддонов 4 снабжено выступами 11, выполненными с возможностью передачи усилия сжатия пакетам на нижележащем поддоне при перемещении прижима 5, размещенного над крайним верхним поддоном.

Ложементы 9, 10 снабжены ограничителями 12, 13, 14 смещения пакетов. Ограничители 14, размещенные по центру продольных краев ложементов, ограничивают ход прижима 5 и выступов 11 на вышележащих поддонах, а также выполнены с возможностью контакта с вертикальными экранами 3 нагревателя при заданной температуре и теплопередачи на соответствующий ложемент и пакет.

Поддоны 4 со стороны продольных краев снабжены углублением 15 для сбора излишков клея, образующихся при сдавливании пакета.

Для ламинирования ФП собранные пакеты последовательно размещают в ложементах поддонов. Для этого поддон, начиная со второго сверху, поворачивают на 90° относительно выше и ниже лежащих, и беспрепятственно укладывают по два пакета в ложементы между ограничителями 12, 13, 14. Загруженный поддон поворотом возвращают с исходное положение и далее загружают следующий.

Загруженную кассету с поддонами устанавливают в камере 1 между экранами 3 нагревателя. Ограничители 14 обращены к последним с образованием зазора, перекрывающимся в процессе нагрева и расширения поддонов. К верхнему крайнему поддону подводят прижим 5 и далее реализуют выбранные условия процессов вакуумирования, нагрева и приложения усилия сжатия пакетов.

1. Устройство для термовакуумного ламинирования фотопреобразователей, включающее вакуумируемую камеру с нагревателем, теплопроводными поддонами для укладки склеиваемых пакетов и прижим, обеспечивающий необходимое усилие сжатия пакетов, отличающееся тем, что поддоны соединены через центральное отверстие на вертикальной колонке, образуя вертикальный ряд, и подпружинены относительно друг друга с возможностью согласованного последовательного перемещения, причем в каждом из поддонов симметрично относительно центрального отверстия выполнены два ложемента для пакетов, а дно поддонов выполнено с возможностью передачи усилия сжатия пакетам на нижележащем поддоне при перемещении прижима, размещенного над крайним верхним поддоном, при этом ложементы снабжены ограничителями смещения пакетов и хода прижима, из которых последние размещены по центру продольных краев ложементов и выполнены с возможностью контакта с вертикальными экранами нагревателя и теплопередачи на поддон.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поддоны со стороны продольных краев снабжены углублением для сбора излишков клея, образующихся при сдавливании пакета.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поддоны снабжены антиадгезионным покрытием.

Способ изготовления слоев p-типа проводимости на кристаллах insb // 2485629

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, чувствительных к инфракрасному излучению, и может быть использовано при изготовлении фотодиодов на кристаллах InSb n-типа проводимости (изготовление p-n-переходов), фототранзисторов (изготовление базовых областей на кристаллах n-типа проводимости и эмиттеров и омических контактов на кристаллах p-типа проводимости), фоторезисторов на основе кристаллов p-типа проводимости (омические контакты).

Способ изготовления чипов наногетероструктуры и травитель // 2485628

Изобретение относится к созданию высокоэффективных солнечных элементов на основе полупроводниковых многослойных наногетероструктур для прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию с использованием солнечных батарей.

Способ изготовления фотовольтаического преобразователя // 2485627

Спутник-носитель пластин фотопреобразователя // 2477545

Изобретение относится к солнечной энергетике, а именно к технологическому оборудованию для производства фотоэлектрических панелей, и, в частности, технологической таре для хрупких пластин фотопреобразователей (ФП) при позиционировании, фиксации, обработке, транспортировании, контроле, испытаниях и хранении.

Способ изготовления солнечных элементов // 2476959

Способ определения вольтамперных характеристик солнечных элементов на симуляторе солнечного излучения // 2476958

Устройство обнаружения, способ его изготовления и система обнаружения // 2474922

Способ текстурирования кремниевых поверхностей // 2474008

Способ изготовления органического фотовольтаического преобразователя солнечной энергии в электрический ток // 2469440

Изобретение относится к области энергосберегающих технологий. .

Способ изготовления чипов каскадных фотоэлементов // 2493634

Способ изготовления чипов каскадных фотоэлементов относится к солнечной энергетике. Способ включает выращивание фоточувствительной многослойной полупроводниковой структуры на германиевой подложке, последовательное выращивание на поверхности фоточувствительной многослойной структуры пассивирующего слоя и контактного слоя, создание сплошных омических контактов на тыльной и фронтальной поверхностях фоточувствительной многослойной полупроводниковой структуры. Формирование контактной сетки на фотоэлементах осуществляют локальным травлением химическим и ионно-лучевым методами омического контакта и контактного слоя для открытия части нижележащего пассивирующего слоя и создают многослойное просветляющее покрытие на открытой части пассивирующего слоя. Далее проводят разделение многослойной структуры на чипы и пассивируют боковую поверхность чипов диэлектриком. Способ позволяет уменьшить затенение фоточувствительной поверхности фотоэлементов и одновременно упростить технологию. 1 з.п. ф-лы, 7 пр., 5 ил.

Задний лист для модуля солнечных элементов и модуль солнечных элементов // 2498458

Задний лист для модуля солнечных элементов содержит лист подложки и отвержденный слой пленки покрытия из материала покрытия, сформированного на одной стороне или на каждой стороне листа подложки, причем указанный материал покрытия содержит фторполимер (А), имеющий повторяющиеся звенья на основе фторолефина (а), повторяющиеся звенья на основе мономера (b), содержащего группы для поперечного сшивания и повторяющиеся звенья на основе мономера (с), содержащего алкильные группы, где C2-20 линейная или разветвленная алкильная группа не имеет четвертичного атома углерода, а ненасыщенные группы, способные к полимеризации, связаны друг с другом посредством эфирной связи или сложноэфирной связи. Также предложен модуль солнечных элементов с использованием такого заднего листа и варианты способа изготовления заднего листа для модуля солнечных элементов. Предложенное изобретение обеспечивает возможность создания отвержденного слоя гибкого с хорошей адгезией за счет исключения растрескивания, разламывания, замутнения и расслоения. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Способ обработки поверхности монокристаллического кремния ориентации (111) // 2501057

Изобретение относится к области микроэлектроники, фотовольтаики, к не литографическим технологиям структурирования кремниевых подложек, в частности к способам структурирования поверхности монокристаллического кремния с помощью лазера. Способ согласно изобретению включает обработку поверхности монокристаллического кремния ориентации (111) с помощью импульсного излучения лазера, сфокусированного перпендикулярно поверхности обработки с длительностью импульса 15 нс, при этом предварительно монокристаллический кремний ориентации (111) помещают в ультразвуковую ванну и обрабатывают в спирте в течение 30 минут, а обработку лазером ведут импульсами с длиной волны 266 нм и частотой 6 Гц, при этом число импульсов составляет 5500-7000 с плотностью энергии на обрабатываемой поверхности 0,3 Дж/см2. Изобретение обеспечивает формирование периодических пирамидальных структур на поверхности монокристаллического кремния, имеющих монокристаллическую структуру и три кристаллографические грани ориентации (111). 1 табл., 5 ил.

Кремниевый фотоэлектрический преобразователь с гребенчатой конструкцией и способ его изготовления // 2502156

Настоящее изобретение относится к области кремниевых многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) солнечных батарей. Согласно изобретению предложено создание «гребенчатой» конструкции фотоэлектрического преобразователя, которая позволяет реализовать в его диодных ячейках максимально возможный объем области пространственного заряда p-n переходов, в котором сбор неосновных носителей заряда происходит наиболее эффективно. Предложены конструкция и способ изготовления этой конструкции гребенчатого кремниевого монокристаллического многопереходного фотоэлектрического преобразователя. Данное изобретение позволяет повысить коэффициент полезного действия фотоэлектрических преобразователей до 32%. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Способ получения слоя прозрачного проводящего оксида на стеклянной подложке // 2505888

Изобретение относится к технологии тонкопленочных фотоэлектрических преобразователей с текстурированным слоем прозрачного проводящего оксида. Способ получения слоя прозрачного проводящего оксида на стеклянной подложке включает нанесение на стеклянную подложку слоя оксида цинка ZnO химическим газофазным осаждением при пониженном давлении и последующее текстурирование поверхности слоя ZnO высокочастотным магнетронным травлением в среде рабочего газа с одновременным перемещением электромагнитов магнетрона по площади поверхности слоя ZnO в течение определенных времени и мощности магнетрона. Способ имеет повышенную производительность и позволяет уменьшить себестоимость слоев прозрачных проводящих оксидов за счет уменьшения времени и энергозатрат на их выращивание и модификацию поверхности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ изготовления электродов для солнечных батарей // 2505889

Изобретение касается способа изготовления электродов для солнечных батарей, в котором электрод выполнен в виде электропроводящего слоя на основе (1) для солнечных батарей, на первом этапе с носителя (7) на основу (1) переносят дисперсию, содержащую электропроводящие частицы, посредством облучения дисперсии лазером (9), а на втором этапе сушат и/или отверждают перенесенную на основу (1) дисперсию в целях образования электропроводящего слоя. Способ изготовления электродов для солнечных батарей согласно изобретению позволяет формировать электропроводящий слой с очень тонкой структурой, реализуется простым образом, без использования больших количеств экологически вредных веществ. 16 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ изготовления структуры фотоэлектрического элемента // 2509392

Изобретение относится к области фотоэлектрического преобразования солнечной энергии. Согласно изобретению предложен способ изготовления структуры фотоэлектрического элемента, имеющей два электрода и содержащей по меньшей мере один слой соединения кремния, который включает осаждение слоя соединения кремния на несущую структуру, в результате чего одна поверхность слоя соединения кремния расположена на несущей структуре, а вторая поверхность слоя соединения кремния является непокрытой, обработку второй поверхности слоя соединения кремния в заданной кислородсодержащей атмосфере с обогащением тем самым второй поверхности слоя соединения кремния кислородом и воздействие на обогащенную вторую поверхность окружающим воздухом. Изобретение обеспечивает улучшение технологической гибкости при сохранении хорошей воспроизводимости процесса и воспроизводимости готового продукта. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Кремниевый многопереходный фотоэлектрический преобразователь с наклонной конструкцией и способ его изготовления // 2513658

Настоящее изобретение относится к области кремниевых многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) солнечных батарей. Конструкция «наклонного» кремниевого монокристаллического многопереходного (МП) фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) согласно изобретению содержит диодные ячейки (ДЯ) с n+-p--p+ (р+-n--n+) переходами, параллельными горизонтальной светопринимающей поверхности, диодные ячейки содержат n+(p+) и р+(n+) области n+-p--p+(p+-n--n+) переходов, через которые они соединены в единую конструкцию металлическими катодными и анодными электродами, расположенными на поверхности n+(p+) и p+(n+) областей с образованием соответствующих омических контактов - соединений, при этом, что n+(p+) и p+(n+) области и соответствующие им катодные и анодные электроды расположены под углом в диапазоне 30-60 градусов к светопринимающей поверхности, металлические катодные и анодные электроды расположены на их поверхности частично, а частично расположены на поверхности оптически прозрачного диэлектрика, расположенного на поверхности n+(p+) и p+(n+) областей, при этом они с металлическими электродами и оптически прозрачным диэлектриком образуют оптический рефлектор. Также предложен способ изготовления описанной выше конструкции «наклонного» кремниевого монокристаллического многопереходного (МП) фотоэлектрического преобразователя (ФЭП). Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента полезного действия фотопреобразователей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ изготовления фотоприемного модуля на основе pbse // 2515190

Изобретение может быть использовано в различной оптико-электронной аппаратуре для обнаружения инфракрасного излучения. Фотоприемный модуль на основе PbSe согласно изобретению представляет собой гибридную микросборку, состоящую из фоточувствительного элемента, в виде линейки на основе PbSe и кристалла БИС-считывания (мультиплексора), соединенных между собой методом перевернутого монтажа (flip-chip), при этом индиевые столбики наносят на контактные площадки ламелей фоточувствительного элемента, которые помимо слоев Cr, Pd, An содержат подслой Cr и In, и стыкуют с индиевыми столбиками, нанесенными на БИС-считывания, образуя электрическую и механическую связь. Изобретение позволяет значительно снизить трудоемкость монтажа и повысить эффективность изготовления, используя метод групповой холодной сварки, что в свою очередь позволяет конструктивно выполнить фотоприемный модуль в виде гибридной сборки и расположить БИС-считывания на фоточувствительном элементе, снизить габариты и повысить надежность. 3 ил.

Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом // 2515420

Изобретение относится к области электрического оборудования, в частности к фотопреобразователям. Техническим результатом изобретения является улучшение качества контактов и увеличение выхода годных приборов. В способе изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом, включающем создание на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями трехкаскадной структуры фоторезистивной маски с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и встроенного диода, вытравливание диодной площадки, напыление слоев лицевой металлизации, удаление фоторезиста, создание фоторезистивной маски с окнами под меза-изоляцию фотопреобразователя и встроенного диода, вытравливание мезы, удаление фоторезиста, напыление слоев тыльного контакта, отжиг контактов, вскрытие оптического окна травлением, нанесение просветляющего покрытия, вырезку из пластины фотопреобразователя со встроенным диодом, вытравливание диодной площадки проводят капельным смачиванием, а для напыления слоев лицевой металлизации используются слои хрома толщиной 5÷15 нм, серебра толщиной 5÷15 нм, золото-германия толщиной 50÷80 нм, серебра толщиной 5÷6 мкм, золота толщиной 30÷80 нм, кроме того, после создания фоторезистивной маски с окнами под меза-изоляцию фотопреобразователя и встроенного диода проводят вытравливание мезы с одновременным удалением эпитаксиальных наростов на тыльной стороне подложки, а затем наносят защитное покрытие, после чего стравливают подложку, а после удаления защитного покрытия и фоторезиста напыляют слои тыльной металлизации. 1 табл.