一種可提高硒化均勻性和重復(fù)性的cigs薄膜電池硒化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前銅銦鎵砸薄膜電池的制造方法相當(dāng)多種，主要可分為真空制程與非真空制程，而所述真空制程例如共蒸鍍(Co-evaporat1n)、派鍍(Sputtering)及砸化法(Selenizat1n)。所謂的砸化法，是先在背電極層上濺鍍一層材料為銅銦鎵(CuInGa)的前驅(qū)物層，接著放入一個(gè)常壓或真空的腔體內(nèi)并通入含有砸元素的砸化反應(yīng)氣體，如砸化氫(H2Se),同時(shí)在高溫環(huán)境下使砸化反應(yīng)氣體裂解產(chǎn)生砸氣態(tài)原子，進(jìn)而與所述前驅(qū)物層產(chǎn)生砸化反應(yīng)而形成該光吸收層。其中的濺射后砸化法有下述2種:
[0003]1.使用砸化氫(H2Se)為砸源，其優(yōu)點(diǎn)是Se的活性強(qiáng)，容易與金屬預(yù)制層反應(yīng)發(fā)生化合物半導(dǎo)體，砸化后的CIGS薄膜結(jié)構(gòu)和性能都很好。但是砸化氫(H2Se)劇毒，易燃易爆，安全性差且國(guó)內(nèi)采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存困難，不符合安全、環(huán)保、廉價(jià)的發(fā)展方向。
[0004]2.采用固態(tài)砸顆粒為砸源，其特點(diǎn)是成本低、安全無(wú)毒、原料采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存容易，被認(rèn)為很有發(fā)展前景的制備技術(shù)。其砸化過(guò)程中一般先在砸源室(或砸源區(qū))加熱固態(tài)砸顆粒形成砸蒸汽，而后可以通過(guò)管道直接將砸蒸氣輸送入砸化反應(yīng)爐中砸化；或者通過(guò)高純氬氣(Ar)的攜帶將砸蒸汽輸送入反應(yīng)爐中進(jìn)行砸化。
[0005]砸蒸氣在高溫下有很強(qiáng)的腐蝕性和毒性，對(duì)砸化裝置要求較高。而現(xiàn)有的砸化裝置中，這些砸蒸氣又極易在管道中、開(kāi)關(guān)閥門(mén)處以及真空室的低溫區(qū)域內(nèi)迅速凝結(jié)，所以難以定量的，精確的控制砸蒸氣的濃度，其次也無(wú)法控制反應(yīng)爐內(nèi)區(qū)域間的砸蒸氣濃度均勻性。
[0006]以上的砸化方法及砸化裝置均影響了 CIGS薄膜電池砸化的均勻性與重復(fù)性。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，從下往上依次包括砸化盒、基片、砸源板和盒蓋板，所述基片和砸源板設(shè)在砸化盒內(nèi)，所述砸源板上放置有砸源。
[0008]進(jìn)一步地，所述砸化盒為槽狀結(jié)構(gòu)，且槽內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有支撐邊，所述基片放置在槽底，所述砸源板放置在該支撐邊上。
[0009]進(jìn)一步地，所述砸源板的板體上設(shè)有砸源槽和支撐板，所述支撐板設(shè)置在該板體的兩端并搭接在砸化盒內(nèi)壁的支撐邊上，所述砸源放置在該砸源槽中。
[0010]進(jìn)一步地，所述支撐邊呈向該砸化盒內(nèi)部凸伸的臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，所述砸源板搭接在該臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)的水平面上。
[0011]進(jìn)一步地，所述砸化盒為長(zhǎng)方體狀結(jié)構(gòu)，所述砸源板有一個(gè)以上，并沿砸化盒長(zhǎng)度方向間隔排列。
[0012]進(jìn)一步地，所述砸源槽為圓形狀結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，所述砸源板為長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，所述砸源槽有一個(gè)以上，并沿砸源板的板體長(zhǎng)度方向間隔排列。
[0014]本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、砸源與基片同處于一個(gè)相對(duì)密封的砸化盒內(nèi)，砸化過(guò)程中不需要額外控制砸蒸氣通斷，也不需要在砸化過(guò)程中去調(diào)整砸蒸氣的濃度等；砸化盒內(nèi)空間相對(duì)狹小使得砸蒸氣濃度較均勻，大大提高了砸化的均勻性；
[0016]2、忽略了砸蒸氣的流通時(shí)間，濃度梯度，避免了管道，流量密度等影響提高了砸化的重復(fù)性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]圖1是本實(shí)用新型的砸化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的砸化裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型的砸化裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型的砸源板的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]請(qǐng)參閱圖1，是作為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例的一種可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，從下往上依次包括砸化盒1、基片2、砸源板3和盒蓋板4，該基片2和砸源板3設(shè)在砸化盒I內(nèi)。這些砸化裝置部件都是高純石墨制品，由于石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能使得砸化盒I內(nèi)的溫度更加的均勻。砸化盒1、砸源板3、以及盒蓋板4，三部件構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)的封閉式砸化室。該砸源板3用于放置砸源，該砸源為固態(tài)砸顆粒5，為砸化工藝提供所需的砸蒸氣。在高溫砸化時(shí)砸源會(huì)形成砸蒸氣且可向四周自由流通。該砸化盒I為槽狀結(jié)構(gòu)，且槽內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有支撐邊，該基片2放置在槽底，該砸源板3放置在該支撐邊上。砸源板3與基片2間留有一定的空間。該支撐邊呈向該砸化盒I內(nèi)部凸伸的臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，該砸源板3搭接在該臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)的水平面上。該砸源板3的板體上設(shè)有砸源槽31和支撐板，該支撐板設(shè)置在該板體的兩端并搭接在砸化盒I內(nèi)壁的支撐邊上，該砸源放置在該砸源槽31中。該砸源槽31為圓形狀結(jié)構(gòu)，也可以是矩形等其他形狀。
[0023]該砸化盒I為長(zhǎng)方體狀結(jié)構(gòu)，該砸源板3有10個(gè)，并沿砸化盒I長(zhǎng)度方向間隔排列，各砸源板3間的間隔距離相等。根據(jù)砸化工藝要求可以自由組合砸源板3的數(shù)量與間距，即可調(diào)節(jié)砸蒸氣的濃度及砸蒸氣壓等。
[0024]該砸源板3為長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，該砸源槽31有3個(gè)，并沿砸源板3的板體長(zhǎng)度方向間隔排列?？筛鶕?jù)具體需要設(shè)置砸源槽31的數(shù)量，并同時(shí)對(duì)應(yīng)地設(shè)置好各砸源槽31之間的間隔，以保持間隔均勻。
[0025]運(yùn)用上述砸化裝置進(jìn)行的主要砸化工藝過(guò)程如下:
[0026]1，將玻璃基片清洗、烘干；
[0027]2，在玻璃基片上預(yù)制銅銦鎵金屬層即按照設(shè)計(jì)所要求的元素比例濺射沉積金屬(CIG)預(yù)制層；
[0028]3，將有預(yù)制層的基片放置在砸化盒底面上，預(yù)制層面向上；
[0029]4，將10塊砸源板均勻放置砸化盒內(nèi)，且各砸源板間距為120mm，各砸源板上的砸源槽內(nèi)都放置一定重量砸顆粒，其中固態(tài)砸顆?？偭繎?yīng)嚴(yán)格控制并與設(shè)計(jì)的份量相符合；
[0030]5，蓋上盒蓋板；
[0031]6，將砸化盒送入高溫砸化爐中進(jìn)行砸化反應(yīng)。
[0032]綜上所述，本實(shí)用新型使砸源與基片同處于一個(gè)相對(duì)密封的砸化盒內(nèi)，砸化過(guò)程中不需要額外控制砸蒸氣通斷，也不需要在砸化過(guò)程中去調(diào)整砸蒸氣的濃度等；砸化盒內(nèi)空間相對(duì)狹小使得砸蒸氣濃度較均勻，大大提高了砸化的均勻性；忽略了砸蒸氣的流通時(shí)間，濃度梯度，避免了管道，流量密度等影響提高了砸化的重復(fù)性。
[0033]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，其特征在于，從下往上依次包括砸化盒、基片、砸源板和盒蓋板，所述基片和砸源板設(shè)在砸化盒內(nèi)，所述砸源板上放置有砸源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，其特征在于，所述砸化盒為槽狀結(jié)構(gòu)，且槽內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有支撐邊，所述基片放置在槽底，所述砸源板放置在該支撐邊上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，其特征在于，所述砸源板的板體上設(shè)有砸源槽和支撐板，所述支撐板設(shè)置在該板體的兩端并搭接在砸化盒內(nèi)壁的支撐邊上，所述砸源放置在該砸源槽中。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，其特征在于，所述支撐邊呈向該砸化盒內(nèi)部凸伸的臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，所述砸源板搭接在該臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)的水平面上。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，其特征在于，所述砸化盒為長(zhǎng)方體狀結(jié)構(gòu)，所述砸源板有一個(gè)以上，并沿砸化盒長(zhǎng)度方向間隔排列。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，其特征在于，所述砸源槽呈圓形。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可提高砸化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池砸化裝置，其特征在于，所述砸源板為長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，所述砸源槽有一個(gè)以上，并沿砸源板的板體長(zhǎng)度方向間隔排列。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種可提高硒化均勻性和重復(fù)性的CIGS薄膜電池硒化裝置，從下往上依次包括硒化盒、基片、硒源板和盒蓋板，所述基片和硒源板設(shè)在硒化盒內(nèi)，所述硒源板上放置有硒源。本實(shí)用新型使硒源與基片同處于一個(gè)相對(duì)密封的硒化盒內(nèi)，硒化過(guò)程中不需要額外控制硒蒸氣通斷，也不需要在硒化過(guò)程中去調(diào)整硒蒸氣的濃度等；硒化盒內(nèi)空間相對(duì)狹小使得硒蒸氣濃度較均勻，大大提高了硒化的均勻性；忽略了硒蒸氣的流通時(shí)間，濃度梯度，避免了管道，流量密度等影響提高了硒化的重復(fù)性。
【IPC分類(lèi)】H01L31/032, H01L31/18, C23C16/28
【公開(kāi)號(hào)】CN204690101
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520392290
【發(fā)明人】童章輝
【申請(qǐng)人】廈門(mén)神科太陽(yáng)能有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日