一种低成本LPCVD用载料舟及其制备方法
技术领域
本发明属于LPCVD用零件领域，涉及一种载料舟，具体涉及一种低成本LPCVD用载料舟及其制备方法。
背景技术
在晶体硅太阳能电池中，金属-半导体接触区域存在严重的复合，成为制约晶体硅太阳能电池效率发展的重要因素。隧穿氧化层钝化金属接触结构由一层超薄的隧穿氧化层和掺杂多晶硅层组成，可以显著降低金属接触区域的复合，同时兼具良好的接触性能，可以极大地提升太阳能电池的效率。钝化接触电池(例如TOPCon电池)具有更加高的效率极限(28.2％～28.7％)，高于HIT电池的极限效率(27.5％)且远高于PERC电池(24.5％)，因此受到了广泛的关注。
LPCVD工艺是在衬底表面淀积一层均匀的介质薄膜，用作微机械结构层材料、牺牲层、绝缘层、掩模材料。LPCVD工艺淀积的材料有多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃；不同的材料淀积采用不同的气体。载料舟是LPCVD淀积的常用工具，其通常是石英材质。现有LPCVD淀积多晶硅的工艺过程中，有硅附着在石英舟表面，在反复升降温过程中，由于膨胀系数的差别，造成石英舟的损害而无法使用，其消耗量特别大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种低成本LPCVD用载料舟，能够克服反复升降温过程中由于膨胀系数的差别造成舟的消耗特别大的缺陷，并显著降低成本。
针对上述问题，本发明提供一种低成本LPCVD用载料舟，它包括：
金属骨架，所述金属骨架包括多块支撑板和连接杆组，多块所述支撑板相对且间隔设置；所述连接杆组包括连接多块所述支撑板的至少一根第一连接杆以及连接多块所述支撑板且与所述第一连接杆相平行的多根第二连接杆，所述第一连接杆与多根所述第二连接杆处于不同平面内，所述第一连接杆在多根所述第二连接杆所处平面内的投影落在间距最大两根所述第二连接杆之间；相邻两根所述第二连接杆中相向的表面具有多个第一插槽，第一连接杆中朝向所述第二连接杆的表面具有与所述第一插槽相配合的多个第二插槽；
涂层，所述涂层形成在所述金属骨架的表面。
优化地，每个所述第一插槽具有朝外延伸且间距逐渐增大的第一导向开口，每个所述第二插槽具有朝外延伸且间距逐渐增大的第二导向开口。
进一步地，所述第一导向开口的两个斜面之间以及所述第二导向开口的两个斜面之间相互独立地形成45～75°的夹角。
进一步地，所述第一导向开口深度与所述第一插槽深度之比为1：4.3～4.7，所述第二导向开口深度与所述第二插槽深度之比为1:2.8～3.2。
优化地，每块所述支撑板包括板本体以及开设在所述板本体上且由其第一面向内凹陷的凹槽，所述第一连接杆位于所述第一面和多根所述第二连接杆之间。
进一步地，所述凹槽延伸至所述第一连接杆的两侧。
进一步地，所述第一面与所述支撑板的两侧面通过斜面相连。
优化地，所述金属骨架还包括形成在所述支撑板外侧面上的多根卡接杆或/和位于相邻两块所述支撑板之间且被所述第一连接杆和所述第二连接杆贯穿的辅助支撑板，所述辅助支撑板上开设有避让槽。
优化地，所述涂层为陶瓷涂层。
本发明的又一目的在于提供一种上述低成本LPCVD用载料舟的制备方法，它包括以下步骤：
(a)组装金属骨架；
(b)将涂层材料喷涂至所述金属骨架的表面，形成涂层。
采用本发明公开的低成本LPCVD用载料舟，一方面在金属骨架表面形成涂层，可以克服反复升降温过程中由于膨胀系数的差别造成舟的消耗特别大的缺陷，从而减少LPCVD工艺的石英舟成本，可实现重复使用；另一方面通过采用特定结构的金属骨架，每个槽可以放置两片硅片，而且整体可以退火去应力，承载大量硅片，长期耐温高达1100℃不变形。
附图说明
图1为本发明低成本LPCVD用载料舟的主视图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的局部放大图；
图4为图1的俯视图；
图5为图4的局部放大图；
图6为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明不限于以下实施例。
如图1至图6所示的低成本LPCVD用载料舟，主要包括金属骨架1以及形成在金属骨架1表面的涂层。
其中，金属骨架1包括支撑板11和连接杆组12。支撑板11有多块，相对且间隔设置；在本实施例中，支撑板11为两块(当然，可以采用多个金属骨架1首尾拼接形成更大尺寸的骨架，此时支撑板11的数量大于两块)。连接杆组12包括连接多块支撑板11的至少一根第一连接杆121以及连接多块支撑板11且与第一连接杆121相平行的多根第二连接杆122(在本实施例中，第一连接杆121和第二连接杆122相互独立地为两根)；第一连接杆121与多根第二连接杆122处于不同平面内，使得第二连接杆122高于第一连接杆121(当金属骨架1处于图1中的状态时)。第一连接杆121在多根第二连接杆122所处平面内的投影落在间距最大两根所述第二连接杆122之间；在本实施例中，两根第一连接杆121的间距小于两根第二连接杆122的间距，使得两根第一连接杆121在两根第二连接杆122所处平面内的投影落在两根第二连接杆122中间。相邻两根第二连接杆122中相向的表面具有多个第一插槽1212，这些第一插槽1212等间隔、整齐排列，在本实施例中，第一插槽1212的数量根据实际需要进行设置，通常为300～600个。第一连接杆121中朝向第二连接杆122的表面具有与第一插槽1222相配合的多个第二插槽1222，这些第二插槽1222也等间隔、整齐排列，其数量与第一插槽1212的数量相同而一一对应。金属骨架1的材质采用市售耐高温的材质即可，如钨、铼、锇、钽、铌、铱等金属。
在本实施例中，每个第一插槽1212具有朝外延伸且间距逐渐增大的第一导向开口1213，每个第二插槽1222对应具有朝外延伸且间距逐渐增大的第二导向开口1223；该第一导向开口1213的两个斜面之间以及第二导向开口1223的两个斜面之间相互独立地形成45～75°的夹角，最优为60°；此时每个插槽中放置两片硅片时能够降低其之间的相互影响，从而有利于提高硅片的质量。第一导向开口1213深度与第一插槽1212深度之比为1：4.3～4.7，第二导向开口1223深度与第二插槽1222深度之比为1：2.8～3.2；并且当将硅片插入对应的第一插槽1212和第二插槽1222中时，其与水平面之间形成的角度α通常为85～88°，最优为87°(此时优选将第二插槽1222设置成对应的倾斜角度)，此时也有利于降低两片硅片之间的相互影响，从而有利于提高硅片的质量。
在本实施例中，每块支撑板11包括板本体111以及开设在板本体111上且由其第一面(图2中的底面)向内凹陷的凹槽112，第一连接杆121位于第一面和多根第二连接杆122之间；凹槽112延伸至第一连接杆121的两侧。第一面与支撑板11的两侧面通过斜面113相连。金属骨架1还包括形成在支撑板11外侧面上的多根卡接杆13(可用于将低成本LPCVD用载料舟支撑在其它结构上)或/和位于相邻两块支撑板11之间且被第一连接杆121和第二连接杆122贯穿的辅助支撑板14，辅助支撑板14上开设有避让槽141。还可根据需要在对应的第一连接杆121和第二连接杆122之间安装间隔设置的多个支撑加强杆，以保证载料舟的整体强度。涂层可以采用市售的多种(如陶瓷涂层等)，只要具有耐高温(1100℃及以上)的特性即可，采用市售常规的。
上述低成本LPCVD用载料舟的制备方法，它包括以下步骤：(a)组装金属骨架1：先加工获得第一连接杆121和第二连接杆122，再进行加工获得支撑板11，按结构进行焊接等固接即可；(b)采用喷涂设备将涂层材料喷涂至金属骨架1的表面，形成涂层即可(形成涂层的过程中或者形成涂层后，可能包含烧结、固化等相关的常规工艺，也可能包含磨削表面等后处理工艺)。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
