一种镀膜设备及镀膜方法技术

技术编号:24325659 阅读:15 留言:0更新日期:2020-05-29 18:01
本发明专利技术提供一种镀膜设备及镀膜方法,镀膜设备包括相连接的第一沉积腔室和第二沉积腔室,所述第一沉积腔室和第二沉积腔室均包括至少一排非金属蒸发源,每一排非金属蒸发源对应至少两排金属蒸发源,在每一排非金属蒸发源对应的金属蒸发源中,至少两排金属蒸发源相对于该排非金属蒸发源对称设置;其中,第二沉积腔室中的每排金属蒸发源的总数量为6个。本发明专利技术可生成厚度均匀、性能良好的CIGS薄膜,有效提高了太阳能电池的发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种镀膜设备及镀膜方法
本专利技术涉及太阳能电池衬底的镀膜
,尤其涉及一种镀膜设备及镀膜方法。
技术介绍
薄膜太阳能电池将光能转化为电能,只要是有光,便可完成由光能到电能的转化,为用户的使用提供了很大的便利,尤其是户外运动者,即使长时间呆在户外,也无需考虑需找地方为用电设备充电的问题。现有技术中,主要采用磁控溅射的方法在基板上形成CIGS薄膜,以形成太阳能电池,该方法主要是利用气体放电产生的正离子在电场的作用下高速运动进而轰击作为阴极的靶,使作为阴极的靶中的原子或分子逃逸出来进而沉淀到基板的表面,以在基板上形成可将太阳能转化为电能的薄膜。采用该磁控溅射方法形成的薄膜与基板有较好的附着性,且形成的薄膜的密度较高。然而,磁控溅射方法是采用环状磁场控制下的辉光放电,其成膜速率差且磁控溅射的设备需要高压装置,导致设备复杂昂贵,不利于大规模生产太阳能电池。除此之外,通过磁控溅射形成的CIGS薄膜厚度不均匀,质量较差,由此导致太阳能电池的性能较差,发电效率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种镀膜设备及镀膜方法,以解决现有技术中通过磁控溅射法形成的CIGS薄膜厚度不均匀、性能差,造成太阳能电池发电效率低的的技术问题。第一方面,本专利技术提供一种镀膜设备,所述镀膜设备包括相连接的第一沉积腔室和第二沉积腔室,其中:所述第一沉积腔室和第二沉积腔室均包括至少一排非金属蒸发源,每一排所述非金属蒸发源对应至少两排金属蒸发源,在每一排所述非金属蒸发源对应的金属蒸发源中,至少两排金属蒸发源相对于该排非金属蒸发源对称设置;其中,第二沉积腔室中每排金属蒸发源的总数量为6个。可选地,所述第一沉积腔室的金属蒸发源设置在第一沉积腔室的底部,所述第一沉积腔室内的金属蒸发源包括Ga蒸发源和In蒸发源;所述第一沉积腔室内的非金属蒸发源包括Se蒸发源;和/或所述第二沉积腔室的金属蒸发源设置在第二沉积腔室的底部,所述第二沉积腔室内的金属蒸发源包括Cu蒸发源、In蒸发源和Ga蒸发源;所述第二沉积腔室内的非金属蒸发源包括Se蒸发源。在第一沉积腔室和第二沉积腔室的两侧且位于衬底下方对称设置金属蒸发源,能够使得镀膜更加均匀,电性能和结晶性能更好。可选地,上述的镀膜设备,所述第一沉积腔室的底部包括相对设置的两侧,每一侧设置有至少一排金属蒸发源,且每排金属蒸发源的总数量为M个,其中,M为大于等于2且小于等于7的整数;所述第一沉积腔室的每排非金属蒸发源的总数量为N个,其中,N为大于等于3小于等于9的整数;和/或所述第二沉积腔室的底部包括相对设置的两侧,每一侧设置有至少一排金属蒸发源;所述第二沉积腔室的每排非金属蒸发源的总数量为Y个,其中,Y为大于等于7小于等于15的整数。可选地,所述第一沉积腔室的每排金属蒸发源沿所述第一沉积腔室长度方向的排布顺序依次为:In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源;或Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源;或In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源;或Ga蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,In蒸发源;或Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源;或In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源;或Ga蒸发源,In蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源;或In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,Ga蒸发源;和/或所述第二沉积腔室的每排金属蒸发源沿所述第二沉积腔室长度方向的排布顺序依次为:Cu蒸发源、Ga蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源;或Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源;或In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源;或In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源;或Cu蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源;或Cu蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源;或In蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源;或Cu蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源。相对于各金属蒸发源随机排序而言,按照上述第一沉积腔室和第二沉积腔室内的金属蒸发源的排布方式排布各金属蒸发源,能够改善CIGS薄膜的稳定性,提高了薄膜太阳能电池的发电效率和成品率;进而本申请提供了一种性能稳定、高效的薄膜太阳能电池。可选地,上述的镀膜设备,所述第一沉积腔室的每排相邻两个金属蒸发源之间具有间隙;当所述第一沉积腔室的每一侧金属蒸发源为多排时,多排金属蒸发源对齐或交错设置;所述第一沉积腔室的每排相邻两个非金属蒸发源之间具有间隙;当所述第一沉积腔室的非金属蒸发源为多排时,多排非金属蒸发源对齐或交错设置;和/或所述第二沉积腔室的每排相邻两个金属蒸发源之间具有间隙;当所述第二沉积腔室的每一侧金属蒸发源为多排时,多排金属蒸发源对齐或交错设置;所述第二沉积腔室的每排相邻两个非金属蒸发源之间具有间隙;当所述第二沉积腔室的非金属蒸发源为多排时,多排非金属蒸发源对齐或交错设置。通过上述第一沉积腔室和第二沉积腔室内的金属蒸发源和非金属蒸发源的排布设置能够使得镀膜更加均匀,电性能和结晶性能更好。可选地,上述的镀膜设备,所述第一沉积腔室的金属蒸发源和所述第二沉积腔室的金属蒸发源与参考线之间形成倾斜夹角α,所述参考线为垂直于对应所述沉积腔室底部的直线,所述倾斜夹角α均为18-48度。可选地,上述的镀膜设备,还包括:前处理腔室和/或后处理腔室,所述前处理腔室连接在所述第一沉积腔室与所述第二沉积腔室之间,所述前处理腔室中设置有碱金属化合物蒸发源;所述后处理腔室连接在所述第二沉积腔室之后,所述后处理腔室中设置有碱金属化合物蒸发源。第二方面,本专利技术提供一种镀膜方法,应用于上述的任一镀膜设备,所述方法包括:控制第一沉积腔室的温度达到第一预设温度阈,在第一沉积腔室中通过沉积工艺在衬底的表面形成(In,Ga)2Se3薄膜;控制第二沉积腔室的温度达到第二预设温度阈,在第二沉积腔室中通过沉积工艺在所述(In,Ga)2Se3薄膜的表面沉积形成CIGS薄膜。可选地,上述的镀膜方法,所述控制第二沉积腔室的温度达到第二预设温度阈,在第二沉积腔室中通过沉积工艺在所述(In,Ga)2Se3薄膜的表面沉积形成CIGS薄膜,包括:控制第二沉积腔室的温度达到第二预设温度阈,通过沉积工艺在所述(In,Ga)2Se3薄膜的表面沉积Cu,形成贫铜的Cu(In,Ga)3Se5薄膜;在所述贫铜的Cu(In,Ga)3Se5薄膜的表面沉积Cu,形成富铜的Cu(In,Ga)Se2薄膜和液相的Cu2Se;在所述富铜的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀膜设备,其特征在于,所述镀膜设备包括相连接的第一沉积腔室和第二沉积腔室,其中:/n所述第一沉积腔室和第二沉积腔室均包括至少一排非金属蒸发源,每一排所述非金属蒸发源对应至少两排金属蒸发源,在每一排所述非金属蒸发源对应的金属蒸发源中,至少两排金属蒸发源相对于该排非金属蒸发源对称设置;/n其中,第二沉积腔室中每排金属蒸发源的总数量为6个。/n

【技术特征摘要】
1.一种镀膜设备,其特征在于,所述镀膜设备包括相连接的第一沉积腔室和第二沉积腔室,其中:
所述第一沉积腔室和第二沉积腔室均包括至少一排非金属蒸发源,每一排所述非金属蒸发源对应至少两排金属蒸发源,在每一排所述非金属蒸发源对应的金属蒸发源中,至少两排金属蒸发源相对于该排非金属蒸发源对称设置;
其中,第二沉积腔室中每排金属蒸发源的总数量为6个。


2.根据权利要求1所述的镀膜设备,其特征在于,
所述第一沉积腔室的金属蒸发源设置在第一沉积腔室的底部,所述第一沉积腔室的金属蒸发源包括Ga蒸发源和In蒸发源;所述第一沉积腔室的非金属蒸发源包括Se蒸发源;
和/或
所述第二沉积腔室的金属蒸发源设置在第二沉积腔室的底部,所述第二沉积腔室的金属蒸发源包括Cu蒸发源、In蒸发源和Ga蒸发源;所述第二沉积腔室的非金属蒸发源包括Se蒸发源。


3.根据权利要求2所述的镀膜设备,其特征在于,
所述第一沉积腔室的底部包括相对设置的两侧,每一侧设置有至少一排金属蒸发源,且每排金属蒸发源的总数量为M个,其中,M为大于等于2且小于等于7的整数;所述第一沉积腔室的每排非金属蒸发源的总数量为N个,其中,N为大于等于3小于等于9的整数;
和/或
所述第二沉积腔室的底部包括相对设置的两侧,每一侧设置有至少一排金属蒸发源;所述第二沉积腔室的每排非金属蒸发源的总数量为Y个,其中,Y为大于等于7小于等于15的整数。


4.根据权利要求3所述的镀膜设备,其特征在于,
所述第一沉积腔室的每排金属蒸发源沿所述第一沉积腔室长度方向的排布顺序依次为:
In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源;或
Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源;或
In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源;或
Ga蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,In蒸发源;或
Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源;或
In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源;或
Ga蒸发源,In蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源;或
In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,In蒸发源,Ga蒸发源,Ga蒸发源;
和/或
所述第二沉积腔室的每排金属蒸发源沿所述第二沉积腔室长度方向的排布顺序依次为:
Cu蒸发源、Ga蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源;或
Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源;或
In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源;或
In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源;或
Cu蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源;或
Cu蒸发源、In蒸发源、Ga蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、In蒸发源;或
In蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源;或
Cu蒸发源、In蒸发源、Cu蒸发源、Cu蒸发源、Ga蒸发源、In蒸发源。


5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员:辛科杨立红
申请(专利权)人:北京铂阳顶荣光伏科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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