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CN204857699U - 用于太阳能电池的基板载具 - Google Patents

用于太阳能电池的基板载具 Download PDF

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CN204857699U
CN204857699U CN201520563385.2U CN201520563385U CN204857699U CN 204857699 U CN204857699 U CN 204857699U CN 201520563385 U CN201520563385 U CN 201520563385U CN 204857699 U CN204857699 U CN 204857699U
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颜晖展
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Chung King Enterprise Co ltd
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    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
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Abstract

一种用于太阳能电池的基板载具,用于一湿蚀刻工艺,该载具包含有:两侧板、分别连接该两侧板外缘的至少一侧杆、连接该两侧板下缘的至少一底杆,以及连接该两侧板上缘的至少一压杆。该侧板、侧杆与底杆之间共同形成一容置空间以容置至少一太阳能电池基板,其中沿该侧杆与该压杆的轴向上方分别设有数个齿肋,使该侧杆与该压杆的该每一齿肋分别以点接触该每一太阳能电池基板,该侧板设有一凹口以旋转卡固该压杆的一水滴状的凸部,且进一步在该凹口的下方设有一斜面开口,以及该载具为四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。

Description

用于太阳能电池的基板载具
技术领域
本实用新型是一种用于太阳能电池的基板载具,尤指一种在制作太阳能电池工艺中,承载太阳能电池基板以进行湿式蚀刻的载具。
背景技术
在制作太阳能电池的工艺中,会先经过湿式或干式蚀刻,而使太阳能电池的基板表面形成金字塔结构,借以形成光电转换层。
目前,在一般的太阳能电池工艺中,需利用一载具承载太阳能电池基板,再利用机械手臂夹持该载具,以将该载具中承载的太阳能电池基板,进行酸碱蚀刻、清洗与干燥等步骤,其中使用的酸碱液可包括氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸、硝酸、氢氟酸、氨水等强碱、强酸等蚀刻液,清洗液可包括高洁净度液体、去离子水以清洗残留在基板的蚀刻液体,最后再进行烘干的工艺。
然而,现有载具所用的材质与其结构,无法耐强碱、强酸于工艺所生的高温,换言之,现有载具耐温仅达60℃~80℃,且不耐强碱、强酸的腐蚀性,仅可耐低浓度(<20%)的酸碱蚀刻液,导致现有载具的使用寿命变短,通常使用100~500次之后即损坏需更换,且现有载具的疏水性较差,蚀刻或清洗的液体易残留于太阳能电池基板上,于工艺中经不断地交互进行酸碱蚀刻,造成太阳能电池基板四周的无效区域(pinmark)面积过大以致产品不良率过高,譬如前一步骤实施强碱蚀刻的残留液,即使经过清洗步骤,然疏水性差的载具仍可能将其所承载的含有强碱残留液的基板进入下一强酸蚀刻步骤,将导致蚀刻液酸碱中和的不利效应,轻则影响基板的蚀刻效果,重者危害操作员的生命。
实用新型内容
有鉴于此,本案发明人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验,针对上述的目标,详加设计与审慎评估后,终得一确具实用性的本实用新型。
本发明的目的,在于提供一种用于太阳能电池的基板载具,用于湿式蚀刻化学工艺中,该载具包含有:两侧板、分别连接该两侧板外缘的至少一侧杆体、连接该两侧板下缘的至少一底杆体、以及连接该两侧板上缘的至少一压杆体;
其中该侧板、侧杆体与底杆体之间共同形成一空间,以容置至少一太阳能电池基板;
其中分别沿该侧杆体与该压杆体的轴向设有数个轴向排列且等距间隔的第一齿肋,且该各齿肋与太阳能电池基板维持两者之间的一点对点的接触;
其中该侧板设有一凹口以定位该压杆体具有一水滴状的凸部,且进一步自该凹口向外延伸一斜向开口;以及
其中该载具的材质为一四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(Tetrafluoroethylene-PerfluoroalkylVinylEtherCopolymer,简称PFA)。
本发明的一个实施例中,该各第一齿肋由一较长的弧边、一较短的线边、对称的一对斜侧边与一顶点所构成,该顶点定义为该第一齿肋的最高点,该各第一齿肋的四边分别与该等侧杆体、压杆体连接于四处交点,借助该对斜侧边而使该各齿肋以点对点的接触方式支撑该各太阳能电池基板。
本发明的一个实施例中,该第一齿肋具有一侧视面而呈现一不对称鳍形,该弧边的曲率半径介于3毫米(mm)与500毫米(mm)之间,该弧边通过该顶点至与该交点的第一直线与通过该顶点与该杆体的圆心的第二直线共同形成一夹角介于10°与85°之间,且该线边与该第二直线共同形成一夹角介于-18°与45°之间;
其中该第一齿肋具有一上视面,而呈现一第一径向长度、一第二径向长度与一轴向长度,而该第一径向长度是定义自该顶点沿该弧边方向而至交点的径向长度,而该第二径向长度是定义自该顶点沿该线边方向而至交点的径向长度,该第二径向长度为该第一径向长度的0.1~0.9倍,且该轴向长度为该齿肋的一最大轴向长度且为该第一径向长度的0.2~0.8倍;其中该第一齿肋具有一前视面而呈现该对斜侧边与该线边,该斜侧边与该线边共同形成一夹角介于1°与45°之间。
本发明的一个实施例中,该载具进一步沿该底杆体的轴向设有数个轴向排列且等距间隔的第一齿肋。
本发明的一个实施例中,该载具进一步沿该侧杆体、该底杆体与该压杆体的其中之一另设有数个轴向排列且等距间隔的第二齿肋,其中该些第二齿肋与该些第一齿肋之间以彼此交错方式排列,且两者具有相同的构型;
其中该第一与第二齿肋共同形成一侧视面而呈现一对称鳍形;
其中该第一与第二齿肋共同形成一上视面而呈现其相邻齿肋具有一上一下的组态;
其中该第一与第二齿肋共同形成一前视面,而呈现该任一齿肋的该斜侧边的径向距离为其轴向长度的0.8~5倍之间;
其中该斜侧边与该弧边共同形成一夹角介于1°与45°之间。
本发明的一个实施例中,该第一齿肋具有一侧视面而呈现一大致等腰梯形,该梯形由一顶面、一对倒角面、一对斜面与一底部所构成者,该倒角面具有一曲率半径介于1毫米(mm)与30毫米(mm)之间,该斜面与一通过该顶面的中心与该杆体圆心的直线共同形成一夹角介于1°与60°之间;
其中该第一齿肋具有一前视面而呈现该顶面、该倒角面、该斜面与两斜侧面,通过该顶面的中心与该杆体圆心的直线与该斜侧面共同形成一夹角介于1°与45°之间,该顶面具有一最大轴向长度且该斜侧面具有一最大径向长度,该最大径向长度约为该最大轴向长度的0.5~10倍。
本发明的一个实施例中,该第一齿肋具有一侧视面而呈现一具有一顶点的等腰三角形,该等腰三角形具有两等腰斜边且其与通过该顶点及该杆体圆心的直线共同形成一夹角介于3°与60°之间;
其中该第一齿肋具有一上视面而呈现一菱形,该菱形具有一最大的对角径向边与一最小的对角轴向边,而该最小的轴向边约为该最大的径向边的0.2~5倍;
其中该第一齿肋具有一前视面而呈现该顶点、该等腰斜边与两侧斜边,该等腰斜边与该侧斜边共同形成一夹角介于1°与45°之间。
本发明的一个实施例中,该第一齿肋为一渐变椭圆柱体,具有一侧视面而呈现在其顶端具有一最小椭圆的长轴,且在其底端具有一最大椭圆的长轴,以及在该两长轴之间具有一长轴斜边,该长轴斜边与通过该椭圆柱体圆心及该杆体圆心的直线共同形成一夹角介于1°与45°之间。
本发明的一个实施例中,该侧板的凹口进一步设有一L型缺口,该L型缺口的入口二侧设有供该压杆体置入的一导正斜面,该L型缺口的下方一侧延伸有一内开口与自该内开口进一步延伸有一侧圆弧以配合该水滴状凸部的顶端,其中该侧圆弧的直径大于该内开口的长度。
本发明的一个实施例中,该压杆体进一步在其水滴状凸部往外延伸一凸起部,其中该水滴状凸部进一步设有一长轴与一短轴,而该长轴的长度约为短轴的1.1~1.5倍,且该侧板的凹口进一步设有对应该长、短轴的U型缺口,该U型缺口的入口二侧设有使该压杆体置入的一导正斜面,其中该U型缺口在其底端两侧分别具有第一直径弧部与第二直径弧部以干涉该水滴状凸部的该长、短轴,其中该第一直径弧部与该第二直径弧部具有不同的直径。
为便贵审查委员能对本实用新型的目的、形状、构造装置特征及其功效,做更进一步的认识与了解,兹举实施例配合图式,详细说明如下:
附图说明
图1为本实用新型的载具的立体外观图。
图2A、2B、2C分别为本实用新型第一齿肋的第一实施例的侧视图、上视图及前视图的示意。
图3A、3B、3C、3D分别为本实用新型第一齿肋、第二齿肋的立体图、前视图、上视图与侧视图的示意。
图4A、4B分别为本实用新型第一齿肋的第二实施例的侧视图、前视图的示意。
图5A、5B、5C分别为本实用新型第一齿肋的第三实施例的侧视图、上视图、前视图的示意。
图6A、6B分别为本实用新型第一齿肋的第四实施例的侧视图、前视图的示意。
图7为本实用新型的压杆体放大示意图。
图8A、8B分别为本实用新型的水滴状凸部、U型缺口的示意图。
图9为本实用新型的L型缺口的示意图。
图10A、10B为本实用新型侧板及该侧板上挂勾的示意图。
具体实施方式
本实用新型是一种「用于太阳能电池的基板载具」,请参阅图1所示,本文中所使用的名称「径向」与「轴向」分别是指沿杆体的半径方向(radiusdirection)所延伸者及穿过杆体中心的纵轴方向(lengthwisedirection)所延伸者且两者是相互垂直,用于太阳能电池的基板载具1,使用于湿式蚀刻化学工艺中,承载太阳能电池基板5(substratesforsolarcells),使太阳能电池基板5可浸入高温的(包括但不限制于氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸、硝酸、氢氟酸、氨水等)强蚀性液体中及高洁净度或纯水等液体中,交互进行湿式化学蚀刻与清洗。
该载具1整体系由PFA材质所构成,其包含有:两侧板11(sideplate)、至少一侧杆体12(siderod)、至少一底杆体13(bottomrod)以及至少一压杆体14(pressingrod),该些杆体为一圆柱状。
其中,该两侧板11分别相对应设于该载具1的二侧端处。
该等侧杆体12分别连接该两侧板11外缘,如图1所示。
该底杆体13连接该两侧板11下缘,令该两侧板11、侧杆体12与底杆体13之间共同形成一空间15(space),以容置至少一太阳能电池基板5,使基板5承载于该载具1中,用于湿式化学蚀刻的相关工艺。
该压杆体14连接该两侧板11上缘。
又,分别沿该等侧杆体12与该压杆体14的轴向设有复数个轴向排列且等距间隔的第一齿肋16(firstteeth),令太阳能电池基板5进入载具1,安装于该第一齿肋16与相邻的另一第一齿肋16间的间隙,而位于该空间14中,且该各第一齿肋16与太阳能电池基板5于一上视剖面(top-viewcross-sectionprofile)维持两者之间的一点对点的接触(apoint-to-pointcontact),以借助点接触令进行湿式化学蚀刻时,可使蚀刻、清洗时遮蔽面积减小,提供将太阳能电池基板5蚀刻、清洗更完整,不致影响电讯导通,而减少成为不良品的产生。
该两侧板11上缘设有一凹口111(recess),以定位该压杆体14具有一水滴状的凸部141(dropletprojection),且进一步自该凹口111向外延伸一斜向开口1111(inclinedopening),使该凹口111借助该斜向开口1111而达到高疏水性,而能有效排掉残留于载具与基板之间的蚀刻或清洗液体。
借此,通过载具1的PFA材质,令该载具1用于湿式蚀刻化学工艺中,具有耐高温、抗腐蚀、高洁净度、低污染析出及耐磨耗的特性,而大幅提高使用寿命,同时借助斜面开口1111的设置,令该载具1具有高疏水性,避免蚀刻的化学液体残留于太阳能电池基板5四周上,而造成太阳能电池基板5四周的无效区域(pinmarkorinvalidregion),并使太阳能电池基板的光电转换层形成良好的金字塔结构,即该金字塔的反射面与基板水平面之间形成的锐角夹角大于20度,进而提升太阳能电池于光电转换层抗反射效率,使其光电转换效率超过17%以上。
本实用新型的第一实施例中,请参阅图2A所示,从第一齿肋16的侧视图观之,显然第一齿肋16由一较长的弧边R(arcedge)、一较短的线边L(lineedge)、对称的一对斜侧边S(apairofsymmetrylateraledges)与一顶点P(apex)所构成者,该顶点P定义为该第一齿肋16的最高点(即距离杆体的最远的正上方),该各第一齿肋16的四边分别与该等侧杆体12、压杆体14连接于四处交点J(fourjunctions),借助该对斜侧边S而使该各第一齿肋16以点接触方式支撑该各太阳能电池基板5。
此外,在该实施例中,自该第一齿肋16的侧视面(side-viewprofile)而呈现一不对称鳍形(anasymmetryfin),该弧边R的曲率半径介于3毫米(mm)与500毫米(mm)之间,通过该顶点P至与该交点J的第一直线L1,与通过该顶点P与该杆体的圆心O的第二直线L2,共同形成一夹角θ1介于10°与85°之间,且该线边L与该第二直线L2共同形成一夹角θ2介于-18°与45°之间。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请参阅图2A、2B所示,该第一齿肋16具有一上视面(top-viewprofile)而呈现一第一径向长度L1a、一第二径向长度L2a与一轴向长度Ld,而该第一径向长度L1a定义为自该顶点P往该弧边R方向而至交点J的径向长度,而该第二径向长度L2a定义为自该顶点P沿该线边L方向而至交点J的径向长度,该第二径向长度L2a约为该第一径向长度L1a的0.1~0.9倍,且该轴向长度Ld为该齿肋的一最大轴向长度且约为该第一径向长度L1a的0.2~0.8倍。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请参阅图2C所示,该第一齿肋16具有一前视面(front-viewprofile)而呈现该对斜侧边S与该线边L,该斜侧边S与该线边L共同形成一夹角θ3介于1°与45°之间(较佳为8°~20°)。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请再参阅图1所示,该载具1沿该底杆体13的轴向设有数个轴向排列且等距间隔的第一齿肋16。
请参阅图3A所示,该载具1进一步沿该侧杆体12、该底杆体13与该压杆体14的其中的一另设有数个轴向排列且等距间隔的第二齿肋17(secondteeth)。
该些第二齿肋17与该些第一齿肋16之间以彼此交错方式排列(staggeredarrangement),且两者具有相同的构型,该些第一齿肋16、第二齿肋17的交错方式排列方式,可利于将太阳能电池基板5安装于该载具1的空间14中,减少粘片,并于进行湿式化学蚀刻时,可搭配不同酸碱槽的流体方向、速率,或不同酸碱槽的酸碱种类、浓度、温度而予以调整。
该第一与第二齿肋16、17共同形成一侧视面(side-viewprofile)而呈现一对称鳍形(asymmetryfin),请参阅图3D所示,其中该对称鳍形分别由第一齿肋的较长弧边R’与第二齿肋的较长弧边R”所形成者,每一弧边具有曲率半径介于3毫米~500毫米之间,通过任一齿肋的顶点至与交点的一直线L1,与通过顶点与杆体圆心的另一直线L2,共同形成一夹角θ11介于10°与60°之间,且任一齿肋的较短线边L’或L”与该另一直线L2共同形成一夹角θ12介于-18°与15°之间,借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请参阅图3C所示,该第一与第二齿肋16、17共同形成一上视面(top-viewprofile)而呈现其相邻齿肋16、17于其所在杆体上具有一上一下的组态(up-and-downconfiguration)。
请参阅图3B所示,该第一与第二齿肋16、17共同形成一前视面(front-viewprofile)而呈现该任一齿肋的该斜侧边S的径向距离Sd约为其轴向长度d的0.8~5倍之间。且该斜侧边S与该弧边R共同形成一夹角θ4介于1°与45°之间。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
本实用新型的第二实施例中,请参阅图4A所示,该第一齿肋16具有一侧视面(side-viewprofile)而呈现一大致等腰梯形(isoscelestrapezoid),该梯形由一顶面Ut、一对倒角面Ct、一对斜面St与一底部所构成者,该倒角Ct面具有一曲率半径介于1毫米(mm)与30毫米(mm)之间,该斜面St与一通过该顶面Ut的中心与该杆体圆心的直线Lt1共同形成一夹角θ5介于1°与60°之间。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
在本实施例中,请参阅图4B所示,该第一齿肋16具有一前视面(top-viewprofile)而呈现该顶面Ut、该倒角面Ct、该斜面St与两斜侧面Bt,通过该顶面Ut的中心与该杆体圆心的直线Lt2与该斜侧面Bt共同形成一夹角θ6介于1°与45°之间,该顶面Ut具有一最大轴向长度Le1,且该斜侧面Bt具有一最大径向长度Le2,该最大径向长度Le2约为该最大轴向长度Le1的0.5~10倍。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
本实用新型的第三实施例中,请参阅图5A所示,该第一齿肋16具有一侧视面(side-viewprofile)而呈现一具有一顶点P的等腰三角形(isoscelestriangle),该等腰三角形具有两等腰斜边Si,且其与通过该顶点P及该杆体圆心O的直线L,共同形成一夹角θ7介于3°与60°之间。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请参阅图5B所示,该第一齿肋16具有一上视面(top-viewprofile)而呈现一菱形,该菱形具有一最大的对角径向边F与一最小的对角轴向边D,而该最小轴向边D约为该最大径向边F的0.2~5倍。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请参阅图5C所示,该第一齿肋16具有一前视面(front-viewprofile)而呈现该顶点P、该等腰斜边Si与两侧斜边S1,该等腰斜边Si与该侧斜边Sl共同形成一夹角θ8介于1°与45°之间。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
本实用新型的第四实施例中,请参阅图6A所示,该第一齿肋16为一渐变椭圆柱体,具有一侧视面(side-viewprofile)而呈现在其顶端具有一最小椭圆的长轴(majoraxis)且在其底端具有一最大椭圆的长轴,以及在该两长轴之间具有一长轴斜边Sl,该长轴斜边Sl与通过该椭圆柱体圆心及该杆体圆心的直线Le共同形成一夹角θ9介于1°与45°之间。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请参阅图6B所示,该第一齿肋16具有一前视面(front-viewprofile)而呈现该最小椭圆的短轴(minoraxis),该最大椭圆的短轴与在该两短轴之间具有一短轴斜边Ss,该短轴斜边Ss与通过该椭圆柱体圆心及该杆体圆心的直线Le共同形成一夹角θ10介于1°与45°之间,该短轴斜边Ss约为该最小椭圆短轴的长度G的0.5~5倍。借助此结构的尺寸与角度,可使载具达到最佳的疏水性,进而使生产的太阳能电池片获得最高的光电转换效率。
请参阅图1所示,该载具1的PFA材质具有密度介于2与2.5之间;熔点介于280与350℃之间;拉伸强度20与38MPa之间;弹性模数于室温下介于445与730MPa之间;限氧指数(limitingoxygenindex,LOI)大于95%的特性,令该载具1用于湿式蚀刻化学工艺中,具有耐高温、抗腐蚀、高洁净度、低污染析出及耐磨耗的特性,而大幅提高载具1的使用寿命。
请参阅图7所示,该压杆体14进一步在其水滴状凸部141往外延伸一凸起部142,该凸起部142呈扁平状,以供使用者握住该凸起部142并将该压杆体14定位于该侧板11的凹口111内。
该压杆体14在该水滴状凸部141往内延伸一凸圆部143,当该压杆体14定位于该侧板11的凹口111内时,该凸圆部143用以紧密抵靠于该侧板11的内缘,避免该压杆体14受到基板挤压而发生左右偏移的问题,进而影响该压杆体14在侧板11的定位。
当该压杆体14定位于该侧板11的凹口111后,则该压杆体14上的第一齿肋16同时朝向该些太阳能电池基板5的上缘以抵靠支撑太阳能电池基板5的上缘。
请参阅图8A、8B所示,本实用新型的一实施例中,该压杆体14的水滴状凸部141进一步设有一长轴与一短轴,而该长轴的长度A约为短轴的长度B的1.1~1.5倍,且该侧板11的凹口111进一步设有对应该长、短轴的U型缺口1115,该凹口111的入口二侧设有一压杆体14置入导正的斜面1110,该U型缺口1115的弧度系配合该长轴的外型,使该长轴得以于该U型缺口1115上滑动,而短轴则无法于U型缺口1115上滑动,借以确保该压杆体14以一特定旋转方向且旋转一特定距离,而使该压杆体14旋转地定位于该侧板11的凹口111内。该侧板11的凹口111进一步设有对应该长、短轴的U型缺口1115,该U型缺口1115的入口二侧设有一压杆体置入导正的斜面1110,其中该U型缺口1115在其底端两侧分别具有第一直径弧部1116与第二直径弧部1117以干涉该水滴状凸部对应的该长、短轴,当弧部1116与弧部1117具有不同的直径时,则该压杆体14仅能以一特定旋转方向(如顺时针或逆时针)且旋转一特定距离,也就是如图8A、8B的较大弧部1116及较小弧部1117可使该压杆体14以顺时针方向旋转,当弧部1116与弧部1117具有相同的直径时,则该压杆体14既可顺时针亦可逆时针旋转且旋转一特定距离,不论弧部的直径相同与否,最终皆可使该压杆体旋转地定位于该侧板的凹口内。
请参阅图9所示,本创实用新型的另一实施例中,该侧板11的凹口111进一步设有一L型缺口1112,该L型缺口1112的入口二侧设有一压杆体14置入导正的斜面1110,该L型缺口1112下方一侧延伸有一内开口1118与自该内开口1118进一步延伸有一侧圆弧R5,以配合水滴状凸部141的顶端,其中该侧圆弧R5的直径大于该内开口1118的开口长,借以确保当该压杆体14以一特定平移方向且平移一特定距离后被干涉,进而使该压杆体14卡固地定位于该侧板11的凹口111内;其中,该L型缺口1112下缘1113的二侧边分别设有导斜面1114,使该L型缺口1112具有较高的疏水性,而能排掉蚀刻的化学液体残留。
该侧板11对应于连接该等侧杆体12、底杆体13的处设有一熔接处(未图示),而该熔接处内设有一熔接部(未图示),借助该熔接部以熔接该该等侧杆体12、底杆体13的末端与该侧板11的熔接处。
请参阅图10A所示,该侧板11邻近该凹口111的两侧分别设有一挂勾113,以利机械手臂(图中未示)夹持该载具1,并于该侧板11的中央部位设有多个定位孔114,以利使用者抓持该载具1或将载具1定位于机台。
请参阅图10B所示,该挂勾113的内部、邻近该挂勾113的该侧板11的角落与该些定位孔114的内部分别设有一导斜面1131,该导斜面1131具有一导角θ介于10°与80°之间,而具有高疏水性,加上该凹口111的斜向开口1111,令该载具1用于湿蚀刻工艺时,使其具有快速排除液体的功效(即水滴残留量相较于习知技艺可改善达20~80%),且用于烘干工艺时可使载具1的烘干时间缩短12.5%。
本实用新型载具1与现有载具的疏水性比较:实验说明:载具装载尺寸为156x156的太阳能电池基板(silicon-basedwafersubstrateforsolarcells)放入蚀刻机。实验温度85~95℃,蚀刻溶剂可包括:氟化氢(HF)、盐酸(HCL)、氢氧化钾(KOH)。
请再参阅图1所示,该侧板11进一步在其侧边设有一内缩段115,以利该载具1于湿蚀刻工艺进入一湿蚀刻槽(图中未示)时,定位于对应其内的一定位凸出段(图中未示)。
该侧板11沿该内缩段115的上方进一步设有一RFID标签(图中未示),以于该RFID标签中记录有关太阳能电池基板5的相关资料(如:基板种类、客户名称、制造方法…等)、令有利于厂区内该载具1的工艺追踪。
本实用新型的制作太阳能电池的方法,包括有以下步骤:
首先,提供一载具1,该载具1用以收纳多个太阳能电池基板5;
接着,输送该载具1进入一湿蚀刻工艺以蚀刻该些太阳能电池基板5;
接着,输送该载具1进入一清洗工艺以清洗该些太阳能电池基板5,而形成一太阳能电池基板5成品。最后输送该载具进入一烘干工艺以烘干该些太阳能电池基板5。其中该载具的结构特征如上述实施例所述。
该湿蚀刻工艺的操作温度介于85℃~95℃;该湿蚀刻工艺使用的溶剂选自于由氟化氢(HF)、盐酸(HCL)、氢氧化钾(KOH)所构成的群组;该太阳能电池基板的长宽尺寸分别为156x156。
请再参阅图2A,该载具的杆体使用的PFA材质,可进一步掺有属于碳纤维的强化部18,可有效提升杆体支撑基板的抗压性,在此所指的杆体包括侧杆体12、压杆体14与底杆体13。
通过上述载具1的材质与其特性值(如表一所示),令该载具1用于湿式蚀刻化学工艺中,具有耐高温、抗腐蚀、高洁净度、低污染析出及耐磨耗的特性(如表二所示),而大幅提高载具的使用寿命。
表一:本实用新型载具使用PFA具有的材料特性如下:
特性名称 美国标准测试方法ASTM 特性值
密度 第D792号 2~2.5g/cc
熔点 第D4591号 280~350℃
拉伸强度 第D638号 20~38MPa(于23℃)
弹性模数 第D790号 445~730MPa(于23℃)
限氧指数 第D2863号 大于95%
表二:使用本实用新型载具与现有载具的功效比较:
当使用该载具承载太阳能电池基板进行湿式蚀刻时,借助该载具较佳的疏水性,不但能有效降低残留液的体积达20~80%且进一步能使太阳能电池基板表面形成良好的金字塔结构,即金字塔的反射面与基板水平面之间形成的锐角夹角大于20度,借以提升太阳能电池的光电转换效率,使其可达的光电转换效率介于17~25%。
当太阳能电池的基板(如:硅晶圆)尺寸设定为156x156,蚀刻槽的温度为85~95℃,蚀刻槽的溶剂包括HF、HCL、KOH等蚀刻液,借助该载具较佳的疏水结构,使得制作完成的太阳能电池,经检测后的无效区域(invalidregion或"pinmark")小于1平方毫米。
此外,借助该侧板的角落与该些定位孔的内部分别设有一导斜面,该导斜面具有一导角介于10°与80°之间,导致该载具具有优良的疏水性,有效避免蚀刻的化学液体或清洗液残留于太阳能电池基板四周上,进而有利地限制太阳能电池基板四周的无效区域(pinmark)小于1平方毫米。
反之,采用现有载具结构与材质容易残留酸碱液,造成太阳能电池片无效区域介于1~10平方毫米之间,不但使太阳能电池的产品良率降低,进而降低太阳能电池的光电转换效率不超过16%。
此外,由于该载具的较佳疏水性结构,搭配其使用材质的参数做适当的控制(如表一所示),可有效降低残留于基板的残留液的体积达20~80%,这里指的残留液可以是蚀刻液或清洗液,因此在制作太阳能电池的烘干工艺,可使其干燥速率大幅提高12.5%以上,也就是烘干时间相较于习知而言,可有效缩短12.5%以上。
本实用新型所揭示的载具拥有较佳的疏水性结构,这里所指的较佳疏水性结构包括但不限制于:齿肋与太阳能电池基板之间的点接触构型、齿肋本身的夹角、径向/轴向尺寸与外型结构、侧板与其定位孔的导斜面等结构特征,据以达成如表二所述的任一或任一组合的功效。此外,虽然图1所揭示的载具1所用的侧杆体12、底杆体13与压杆体14皆设有沿杆体纵向排列的数第一齿肋16,然本实用新型亦应涵括底杆体13没有设齿肋的载具的实施态样。
由以上详细说明,可使熟知本项技艺者明了本实用新型的确可达成前述目的。但是以上所述者,仅为本实用新型的较佳实施例而已,当不能以此限定本实用新型的实施范围;故,凡依本实用新型申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种用于太阳能电池的基板载具,用于湿式蚀刻化学工艺中,该载具包含有:两侧板、分别连接该两侧板外缘的至少一侧杆体、连接该两侧板下缘的至少一底杆体、以及连接该两侧板上缘的至少一压杆体;
其中该侧板、侧杆体与底杆体之间共同形成一空间,以容置至少一太阳能电池基板;
其中分别沿该侧杆体与该压杆体的轴向设有数个轴向排列且等距间隔的第一齿肋,且该各齿肋与太阳能电池基板维持两者之间的一点对点的接触;
其中该侧板设有一凹口以定位该压杆体具有一水滴状的凸部,且进一步自该凹口向外延伸一斜向开口;以及
其中该载具的材质为一四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(Tetrafluoroethylene-PerfluoroalkylVinylEtherCopolymer,简称PFA)。
2.如权利要求1所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该各第一齿肋由一较长的弧边、一较短的线边、对称的一对斜侧边与一顶点所构成,该顶点定义为该第一齿肋的最高点,该各第一齿肋的四边分别与该等侧杆体、压杆体连接于四处交点,借助该对斜侧边而使该各齿肋以点对点的接触方式支撑该各太阳能电池基板。
3.如权利要求2所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该第一齿肋具有一侧视面而呈现一不对称鳍形,该弧边的曲率半径介于3毫米(mm)与500毫米(mm)之间,该弧边通过该顶点至与该交点的第一直线与通过该顶点与该杆体的圆心的第二直线共同形成一夹角介于10°与85°之间,且该线边与该第二直线共同形成一夹角介于-18°与45°之间;
其中该第一齿肋具有一上视面,而呈现一第一径向长度、一第二径向长度与一轴向长度,而该第一径向长度是定义自该顶点沿该弧边方向而至交点的径向长度,而该第二径向长度是定义自该顶点沿该线边方向而至交点的径向长度,该第二径向长度为该第一径向长度的0.1~0.9倍,且该轴向长度为该齿肋的一最大轴向长度且为该第一径向长度的0.2~0.8倍;其中该第一齿肋具有一前视面而呈现该对斜侧边与该线边,该斜侧边与该线边共同形成一夹角介于1°与45°之间。
4.如权利要求3所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该载具进一步沿该底杆体的轴向设有数个轴向排列且等距间隔的第一齿肋。
5.如权利要求4所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该载具进一步沿该侧杆体、该底杆体与该压杆体的其中之一另设有数个轴向排列且等距间隔的第二齿肋,其中该些第二齿肋与该些第一齿肋之间以彼此交错方式排列,且两者具有相同的构型;
其中该第一与第二齿肋共同形成一侧视面而呈现一对称鳍形;
其中该第一与第二齿肋共同形成一上视面而呈现其相邻齿肋具有一上一下的组态;
其中该第一与第二齿肋共同形成一前视面,而呈现该任一齿肋的该斜侧边的径向距离为其轴向长度的0.8~5倍之间;
其中该斜侧边与该弧边共同形成一夹角介于1°与45°之间。
6.如权利要求1所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该第一齿肋具有一侧视面而呈现一大致等腰梯形,该梯形由一顶面、一对倒角面、一对斜面与一底部所构成者,该倒角面具有一曲率半径介于1毫米(mm)与30毫米(mm)之间,该斜面与一通过该顶面的中心与该杆体圆心的直线共同形成一夹角介于1°与60°之间;
其中该第一齿肋具有一前视面而呈现该顶面、该倒角面、该斜面与两斜侧面,通过该顶面的中心与该杆体圆心的直线与该斜侧面共同形成一夹角介于1°与45°之间,该顶面具有一最大轴向长度且该斜侧面具有一最大径向长度,该最大径向长度约为该最大轴向长度的0.5~10倍。
7.如权利要求1所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该第一齿肋具有一侧视面而呈现一具有一顶点的等腰三角形,该等腰三角形具有两等腰斜边且其与通过该顶点及该杆体圆心的直线共同形成一夹角介于3°与60°之间;
其中该第一齿肋具有一上视面而呈现一菱形,该菱形具有一最大的对角径向边与一最小的对角轴向边,而该最小的轴向边约为该最大的径向边的0.2~5倍;
其中该第一齿肋具有一前视面而呈现该顶点、该等腰斜边与两侧斜边,该等腰斜边与该侧斜边共同形成一夹角介于1°与45°之间。
8.如权利要求1所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该第一齿肋为一渐变椭圆柱体,具有一侧视面而呈现在其顶端具有一最小椭圆的长轴,且在其底端具有一最大椭圆的长轴,以及在该两长轴之间具有一长轴斜边,该长轴斜边与通过该椭圆柱体圆心及该杆体圆心的直线共同形成一夹角介于1°与45°之间。
9.如权利要求1所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该侧板的凹口进一步设有一L型缺口,该L型缺口的入口二侧设有供该压杆体置入的一导正斜面,该L型缺口的下方一侧延伸有一内开口与自该内开口进一步延伸有一侧圆弧以配合该水滴状凸部的顶端,其中该侧圆弧的直径大于该内开口的长度。
10.如权利要求1所述的用于太阳能电池的基板载具,其特征在于,该压杆体进一步在其水滴状凸部往外延伸一凸起部,其中该水滴状凸部进一步设有一长轴与一短轴,而该长轴的长度约为短轴的1.1~1.5倍,且该侧板的凹口进一步设有对应该长、短轴的U型缺口,该U型缺口的入口二侧设有使该压杆体置入的一导正斜面,其中该U型缺口在其底端两侧分别具有第一直径弧部与第二直径弧部以干涉该水滴状凸部的该长、短轴,其中该第一直径弧部与该第二直径弧部具有不同的直径。
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