光伏电池用透明导电膜的生产装置制造方法及图纸

提供了一种光伏电池用透明导电薄膜的生产装置，包括设于在热玻璃板的移动带上方两套化学气相反应器，形成薄膜材料的反应性气态前驱物从所述两套化学气相反应器的入口进入，其中所述化学气相反应器包括温度传感器，当在一定温度范围内的所述热玻璃表面发生沉积反应，从而得到氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜。根据本实用新型专利技术的生产装置工艺简单，采用合适的气态前驱物在移动的热玻璃表面沉积了氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜(FTO)，得到的FTO透明导电膜具有高透过率、高电导率以及自身绒面结构的特点，在非晶硅(a-Si:H)薄膜太阳能电池中应用极广。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光伏电池用透明导电膜的生产装置，尤其涉及利用常压化学气相沉积法，在移动的热玻璃表面沉积氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜(FTO)，该透明导电膜主要应用于非晶硅(a_S1:H)薄膜太电池电极。
技术介绍
随着能源危机及传统能源对环境污染的日趋严重，开发可再生洁净能源成为国际范围内的重大战略课题之一，太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源，因此，研宄与开发利用太阳能成为世界各国政府可持续发展的能源战略决策。其中，非晶硅(a_S1:H)薄膜太阳能电池以其低成本、易大面积实现等优点，在薄膜太阳能电池中占据首要位置，而FTO透明导电膜具有高透过率、高电导率以及自身绒面结构的优点，使其在a_S1:H薄膜太阳能电池中得到广泛应用。第CN1962510号中国专利阐述一种利用喷雾热解法制备氧化锡透明导电膜的方法。该方法利用SnCl2.2Η20和NH4F得到了电阻20 Ω / 口的氧化锡薄膜，但该方法成膜速度太低，需经过多次反复喷涂才能得到满足要求的透明导电膜；中国专利CN101140143阐述了超声喷雾法制备大面积透明导电膜的方法及装备。该方法通过超声喷雾法，在静止的热玻璃表面上沉积了氧化锡掺杂氟透明导电膜，膜层电导率及透过率较高，但该方法未涉及中间屏蔽层的制备，同时，该方法得到的样品膜层不够均匀且尺寸较小，不宜进行工业化生产。第CNlO1188149号中国专利阐述了一种利用射频磁控溅射法在玻璃表面共沉积Ce掺杂的AZO透明导电膜的方法，得到了电阻率为7?8 X 10-4 Ω.cm，在400?800nm可见光范围内平均透过率达到80?90%的透明导电膜，但该方法得到的透明导电膜本身不具有绒面结构，需经过绒面处理后才能应用于太阳能电池电极；第0附145882号中国专利阐述了一种通过化学气相沉积的方式在移动的630?640°C的平板玻璃或浮法玻璃基体上，利用四氯化锡和水预混合形成单一的气流，沉积氧化锡膜层的方法。该方法涉及的反应物质要求在高温下瞬间分解反应，不易控制，工艺复杂。
技术实现思路
本技术旨在利用常压化学气相沉积法，采用合适的气态前驱物在移动的热玻璃表面沉积氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜(FTO)。为了达成上述目的，一种光伏电池用透明导电薄膜的生产装置，包括设于在热玻璃板的移动带上方两套化学气相反应器，形成薄膜材料的反应性气态前驱物从所述两套化学气相反应器的入口进入，其中所述化学气相反应器包括温度传感器，当在一定温度范围内的所述热玻璃表面发生沉积反应，从而得到氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜。一些实施例中，所述第一化学气相反应器的入口中通入的是氧化硅的气态前驱物与载气的混合气体，或是氧化硅的气态前驱物与其它反应性气体和载气的混合气体。一些实施例中，所述第二化学气相反应器的入口中通入的是氧化锡的气态前驱物与其它反应性气体和载气的混合气体。一些实施例中，所述载气是氦气，氮气之类的惰性气体。一些实施例中，所述氧化硅的气态前驱物的化学式为RuOvSim，其中R为直链或支链或环烧基，u = 3?8，v = 0?4，m = I?4，所述其它反应性气体包括氧化锡的气态前驱物或是气化的其它有机金属醇盐，水蒸气，路易斯酸，或亚磷酸三乙酯。一些实施例中，所述氧化锡的气态前驱物的化学式为RnSnCl4_n，其中R为直链或支链或环烧基，η = 0，I或2。一些实施例中，所述其它反应性气体包括氟的气态前驱物，水蒸气，低级链烷醇，或乙酸乙酯。—些实施例中，所述氟的气态前驱物包括三氟乙酸，氢氟酸，三氟化磷，或氟化等。一些实施例中，所述热玻璃板的温度控制在400?700°C范围内。根据本技术的生产装置工艺简单，采用合适的气态前驱物在移动的热玻璃表面沉积了氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜(FTO)，得到的FTO透明导电膜具有高透过率、高电导率以及自身绒面结构的特点，在非晶硅(a-S1:H)薄膜太阳能电池中应用极广。以下结合附图，通过示例说明本技术主旨的描述，以清楚本技术的其他方面和优点。【附图说明】结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本技术的上述及其他特征和优点，其中:图1为根据本技术实施例的生产装置的方块图；图2为根据本技术实施例的生产装置的FTO透明导电膜的膜层结构示意图；图3为根据本技术实施例的生产装置的操作的示意图；及图4为非晶硅太阳能电池单元的结构示意图。【具体实施方式】 参见本技术具体实施例的附图，下文将更详细地描述本技术。然而，本技术可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本
的技术人员完全了解本技术的范围。本技术提供的一种光伏电池用透明导电薄膜的生产装置，是利用常压化学气相沉积法，采用合适的气态前驱物在移动的热玻璃表面沉积氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜(FTO) ?在本技术中，透明导电膜的主要成分是氧化锡薄膜，为了提高膜层的导电率，需要在膜层中进行掺杂形成半导体导电薄膜，掺杂的成分有氟、锑等，由于氟掺杂透明导电膜具有更高的可见光透过率，因此优选氟作为掺杂元素；同时，本技术中的氧化锡掺氟透明导电膜的厚度至少360nm，优选不小于400nm，厚度的上限没有特别的限制，一般不超过 1200nm。在本技术中，在玻璃基板和顶层氧化锡薄膜之间沉积一中间层，该中间层的目的，一方面，是为了防止玻璃基板中的碱金属离子扩散到透明导电膜中引起导电膜碱中毒，从而影响膜层的电导率和透光性；另一方面，是为了消除膜层的光干涉条纹。现参考图1，详细说明根据本技术实施例的光伏电池用透明导电薄膜的生产装置。如图1所示一种光伏电池用透明导电薄膜的生产装置，包括设于在热玻璃板的移动带上方两套化学气相反应器，以及由所述两套化学气相反应器形成的入口，形成薄膜材料的反应性气态前驱物从所述两套化学气相反应器的入口进入，其中所述化学气相反应器包括温度传感器，当在一定温度范围内的所述热玻璃表面发生沉积反应，从而得到氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜。具有一定温度的所述热玻璃表面发生沉积反应，从而得到氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜。如图3所示，在镀膜段5中装配两套镀膜反应器7，反应器7离玻璃基板9的高度可调，一般I?15mm，优选4?8mm。玻璃板9在加热段4中被加热到预先设定好的温度后，通过传动辊道8输送到镀膜段5中，传动辊道8传送速度无极变频可调，在反应器7区域，反应性气体前驱物在热玻璃基板9表面先后快速均匀沉积中间层及透明导电层薄膜，最后，镀完膜的玻璃送入退火段6中进行冷却退火，为了保证膜层晶核得到充分生长培育，退火段的温度需预先设定在一个合适的渐变梯度范围。参考图2当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏电池用透明导电膜的生产装置，其特征在于，包括设于在热玻璃板的移动带上方两套化学气相反应器，以及由所述两套化学气相反应器形成的入口，形成薄膜材料的反应性气态前驱物从所述两套化学气相反应器的入口进入，其中所述化学气相反应器包括温度传感器，当在一定温度范围内的所述热玻璃表面发生沉积反应，从而得到氧化锡掺杂氟透明导电氧化物薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金良茂，石丽芬，倪嘉，单传丽，甘治平，王东，张家林，
申请(专利权)人：中国建材国际工程集团有限公司，蚌埠玻璃工业设计研究院，蚌埠硅基材料产业技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31