一种近距离升华制造CdTe薄膜设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种近距离升华制造CdTe薄膜设备，涉及一种多晶薄膜太阳能电池技术领域。该实用新型专利技术包括装置本体，装置本体内设置有升华室，升华室内设置有石墨坩埚、加热器、基片、可滑动加热基片架和清洗退火装置，石墨坩埚和清洗退火装置从左至右依次设置在升华室的底部，基片和可滑动加热基片架均对应设置在石墨坩埚的上方，基片设置在可滑动加热基片架的底端，升华室的上端设置有滑动导轨，可滑动加热基片架与滑动导轨滑动连接。本实用新型专利技术将原有石墨坩埚和加热器改用镍洛合金材料，保证了温度的均衡，同时采用特殊温控电源有效调控确保温度检测的真实可靠；将加热电极改用钨铜合金材质，克服了高温软化局部过热问题。

Device for producing CdTe film by near distance sublimation

The utility model provides a device for producing CdTe film by close distance sublimation, which relates to the technical field of polycrystalline thin-film solar cells. The utility model comprises a device body, the device is arranged inside the sublimation chamber, sublimation chamber is provided with a graphite crucible, a heater, a substrate, a sliding frame and a heating substrate cleaning device and annealing device, graphite crucible cleaning annealing from left to right is arranged in the sublimation chamber at the bottom of the substrate and heating the substrate slide the corresponding frame are arranged above the graphite crucible, the substrate is arranged in the sliding frame heating of the substrate at the bottom of the upper chamber is provided with a sliding rail sublimation, sliding heating of the substrate frame and the sliding rail sliding connection. The utility model has the advantages of the original graphite crucible and heater with Ni Los alloy materials, ensure the temperature balance, while using a special temperature control power to ensure effective control of temperature detection is reliable; the heating electrode with tungsten copper alloy material, high temperature softening overcomes the local overheating problem.

【技术实现步骤摘要】
一种近距离升华制造CdTe薄膜设备
本技术涉及一种多晶薄膜太阳能电池
，特别是涉及一种近距离升华制造CdTe薄膜设备。
技术介绍
近年来以二元和多元系复合半导体为基的多晶薄膜太阳能电池技术发展迅速，特别是此采用Te和CdTe(碲化镉)为吸收体的薄膜电池最为广泛。高效的多晶CdTe基太阳能电池的自备方法很多，如：电沉积，近距离升华(CSS)，丝网印刷(SP)，烧结和真空蒸发。其中近距离升华(CSS)技术制备的CdTe薄膜太阳能电池最为实用。具有沉积速率高，设备简单，生产成本低之特点。同时经研究结果表明CSS方法是活的大晶粒度，高转换效率光电导薄膜的最佳途径，现在世界上最高转换率的CdTe太阳能电池采用CSS技术制备的CdTe多晶薄膜。但现有产品中仍存在一些问题如基片污染问题：沉积过程中真空室内混入多种工艺气体如氧气，氮气，氢气等特别是O元素的混入会使石墨加热体和大部分材料发生氧化反应，从而导致基体极易受污染，对制品质量(CdTe膜)影响较大；升华源采用卤钨灯加热虽可满足升温速率的要求，但其缺点是使用寿命短易损坏，并且在正常沉积真空度(4x10-3Pa)下易发生渗漏，无法保证设备长期稳定运行。
技术实现思路
针对上述问题中存在的不足之处，本技术提供一种近距离升华制造CdTe薄膜设备，使其将原有石墨坩埚和加热器改用镍洛合金材料，其源坩埚与加热合为一体，保证了温度的均衡，同时采用特殊温控电源有效调控确保温度检测的真实可靠；将加热电极由原来的无氧铜电极，改用钨铜合金材质，克服了高温软化局部过热问题。为了解决上述问题，本技术提供一种近距离升华制造CdTe薄膜设备，其中，包括装置本体，所述装置本体内设置有升华室，所述升华室内设置有石墨坩埚、加热器、基片、可滑动加热基片架和清洗退火装置，所述石墨坩埚和所述清洗退火装置从左至右依次设置在所述升华室的底部，所述基片和所述可滑动加热基片架均对应设置在所述石墨坩埚的上方，所述基片设置在所述可滑动加热基片架的底端，所述升华室的上端设置有滑动导轨，所述可滑动加热基片架与所述滑动导轨滑动连接。优选的，还包括抽气系统和工艺气体系统，所述抽气系统设置在所述升华室的左端，所述工艺气体系统设置在所述升华室的右端。优选的，还包括加热器，所述加热器设置在所述石墨坩埚上。优选的，所述加热器包括内置的四组加热灯，所述加热灯为卤钨灯管。优选的，所述加热器中还包括加热电极，所述加热电极为钨铜合金电极。优选的，还包括温控电源，所述温控电源与所述升华室连接。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术将原有石墨坩埚和加热器改用镍洛合金材料，其源坩埚与加热合为一体，保证了温度的均衡，同时采用特殊温控电源有效调控确保温度检测的真实可靠；将加热电极由原来的无氧铜电极，改用钨铜合金材质，克服了高温软化局部过热问题；2、本技术改造样品的各项指标得到了显著提高，其制造的CdTe薄膜其晶粒度及光电导抓换效率俱都较大的提高，且设备结构简单操作方便，运行稳定。附图说明图1是本技术的实施例结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本技术作进一步详细说明，但所举实例不作为对本技术的限定。如图1所示，本技术的实施例包括装置本体10，装置本体10内设置有升华室7，升华室7内设置有石墨坩埚1、加热器2、基片3、可滑动加热基片架4和清洗退火装置5，石墨坩埚1和清洗退火装置5从左至右依次设置在升华室7的底部，基片3和可滑动加热基片架4均对应设置在石墨坩埚1的上方，基片3设置在可滑动加热基片架4的底端，升华室7的上端设置有滑动导轨6，可滑动加热基片架4与滑动导轨6滑动连接。还包括抽气系统9和工艺气体系统8，抽气系统9设置在升华室7的左端，工艺气体系统8设置在升华室7的右端。还包括加热器2，加热器2设置在石墨坩埚1上。加热器2包括内置的四组加热灯，加热灯为卤钨灯管。加热器2中还包括加热电极，加热电极为钨铜合金电极。还包括温控电源，温控电源与升华室7连接。本实施例中，近距离升华制造CdTe薄膜设备的工艺原理及制备流程说明如下：1、制备CdTe膜沉积原理将原升华材料的粒子从气相蒸发到基片表面上沉积层固态薄膜。从气相到吸附相CSS技术制备CdTe薄膜基于高温下CdTe的可逆的分解反应，即：CdTe原在高温下分解成Cd和Te2当它们到达温度较低的基片表面时重新结合沉积为CdTe薄膜。2、CSS设备制造CdTe膜工艺流程整个CdTe膜沉积过程在一个密封的真空室内极限真空度为5x10-5Pa，压力控制原由薄膜规控制在所需范围102-100KPa，基片(玻璃/ITO导电膜)50x50mm固定于可滑动样品台上(温度可控0-600℃)，沉积前进行离子清洗然后移至升华源位置(CdTe源)由石墨坩埚及石英灯。样品粉末置于石墨坩埚1内，加热器2由内置的四组加热灯(卤钨灯管1000W)控制在700℃范围，当真空室真空度达到理想状态下(4x10-3Pa)开始加热，此时CdTe膜沉积开始，基片沉积后进行退火处理。基本过程为：基片→清洗→升华沉积→退火处理对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近距离升华制造CdTe薄膜设备，其特征在于，包括装置本体，所述装置本体内设置有升华室，所述升华室内设置有石墨坩埚、加热器、基片、可滑动加热基片架和清洗退火装置，所述石墨坩埚和所述清洗退火装置从左至右依次设置在所述升华室的底部，所述基片和所述可滑动加热基片架均对应设置在所述石墨坩埚的上方，所述基片设置在所述可滑动加热基片架的底端，所述升华室的上端设置有滑动导轨，所述可滑动加热基片架与所述滑动导轨滑动连接。

【技术特征摘要】
1.一种近距离升华制造CdTe薄膜设备，其特征在于，包括装置本体，所述装置本体内设置有升华室，所述升华室内设置有石墨坩埚、加热器、基片、可滑动加热基片架和清洗退火装置，所述石墨坩埚和所述清洗退火装置从左至右依次设置在所述升华室的底部，所述基片和所述可滑动加热基片架均对应设置在所述石墨坩埚的上方，所述基片设置在所述可滑动加热基片架的底端，所述升华室的上端设置有滑动导轨，所述可滑动加热基片架与所述滑动导轨滑动连接。2.如权利要求1所述的近距离升华制造CdTe薄膜设备，其特征在于，还包括抽气系统和工艺气体系统，所述抽气系统设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊华，
申请(专利权)人：沈阳聚智真空设备有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21