一种制备薄膜材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备薄膜材料的方法，包括：步骤１：将制备薄膜的材料粉末置于粉仓中；步骤２：将带有电极极性的感光鼓置于粉仓上，通过静电的吸附作用将材料粉末吸附于感光鼓上；步骤３：将吸附有材料粉末的感光鼓置于一材料基底的上方；步骤４：感光鼓放电，使粉末均匀地分布于材料基底的表面；步骤５：对材料基底表面的材料粉末进行结晶化处理，在材料基底的表面形成薄膜材料。利用本发明专利技术，工艺成熟、制作成本低，比现行的方法至少低一个数量级。另外，本发明专利技术借鉴了静电压印技术，技术成熟度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜材料制备
，特别是涉及。
技术介绍
近年来材料领域不断推陈出新，新材料制备方法屡见不鲜。在硅基太阳能电池领 域，柔性硅基基底材料逐渐成为硅基太阳能电池技术实现的基础。目前柔性太阳能电池制 备大多采用PECVD的方法，需要设置掺杂气体设定值、拉细颈、开掺杂气体、扩肩、充入氮 气、转肩、保持、收尾、停炉、停掺杂气体等多步工艺和多个PECVD腔室同时工作制备。不仅 设备昂贵，成本高，而且需要复杂的操作和专业的技术人员，不适于大规模制备。同时，利用 单晶硅或冶金方式制备的体硅制造太阳能电池的技术有大量成本消耗在硅材料的切磨抛 工艺上，大幅度降低制造硅太阳能电池的硅片厚度也面临成品率和硅片机械强度的挑战。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于以上困难，本专利技术的目的在于提供，特别是可以用 于硅基太阳能电池使用的柔性硅基基底材料制备的方法。其具有成本低、方法简单、适于大 规模工业化制作的优点。( 二 )技术方案为达到上述目的，本专利技术提供了，包括步骤1 将制备薄膜的材料粉末置于粉仓中；步骤2 将带有电极极性的感光鼓置于粉仓上，通过静电的吸附作用将材料粉末 吸附于感光鼓上；步骤3 将吸附有材料粉末的感光鼓置于一材料基底的上方；步骤4 感光鼓放电，使粉末均勻地分布于材料基底的表面；步骤5 对材料基底表面的材料粉末进行结晶化处理，在材料基底的表面形成薄 膜材料。上述方案中，步骤1中所述材料粉末采用粒度均勻、能被静电吸附的硅粉末。上述方案中，步骤2中所述感光鼓，其材料为N型半导体时，表面应充负电，其材料 为P型半导体时，表面应充正电。上述方案中，步骤3中所述材料基底是刚性基底。上述方案中，步骤3中所述材料基底是柔性基底。上述方案中，步骤5中所述对材料粉末进行结晶化处理，是采用瞬时高温的方法。上述方案中，步骤5中所述对材料粉末进行结晶化处理，是采用瞬时高压的方法。上述方案中，步骤5中所述对材料粉末进行结晶化处理，是采用放置结晶催化剂 的方法。上述方案中，所述对材料粉末进行结晶化处理时，材料粉末的周围为瞬时真空环境。上述方案中，步骤5中所述粉末结晶化时有瞬时惰性保护环境。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术提供的这种制备薄膜材料的方法，至少具有以 下优点1、本专利技术提供的这种制备薄膜材料的方法，工艺成熟、制作成本低，比现行的方法 至少低一个数量级。2、本专利技术提供的这种制备薄膜材料的方法，借鉴了静电压印技术，技术成熟度高。 附图说明图1是本专利技术提供的制备薄膜材料的方法流程图。 具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本专利技术进一步详细说明。如图1所示，图1是本专利技术提供的制备薄膜材料的方法流程图，该方法包括以下步 骤步骤1 将制备薄膜的材料粉末置于粉仓中。步骤2 将带有电极极性的感光鼓置于粉仓上，通过静电的吸附作用将材料粉末 吸附于感光鼓上；所述感光鼓，其材料为N型半导体时，表面应充负电，其材料为P型半导体 时，表面应充正电。步骤3 将吸附有材料粉末的感光鼓置于一材料基底的上方；所述材料基底是刚 性基底或柔性基底。步骤4 感光鼓放电，使粉末均勻地分布于材料基底的表面；步骤5 对材料基底表面的材料粉末进行结晶化处理，在材料基底的表面形成薄 膜材料。所述对材料粉末进行结晶化处理，是采用瞬时高温的方法，或采用瞬时高压的方 法，或采用放置结晶催化剂的方法，且在对材料粉末进行结晶化处理时，材料粉末的周围为 瞬时真空环境，粉末结晶化时有瞬时惰性保护环境。下面以硅基太阳能电池使用的柔性单晶硅材料的制备为例，说明本专利技术的原理和 操作的具体步骤。首先将硅粉制备成颗粒大小均一、粒度均勻、能被静电吸附的粉末，将粉末置于粉 仓中备用；采用硫化镉材料做感光鼓，对感光鼓施加充电电压，当一次充电电晕器加上直流 高压后，电晕器开始放电，使得电晕丝周围的空气电离，正极性的离子在电场的作用下，向 感光鼓表面的绝缘层运动，由于绝缘层不导电，起着阻挡层的作用，这样电晕离子因不能穿 过绝缘层而沉积在绝缘层表面，使感光鼓的绝缘表面均勻地充上一层正电荷；将感光鼓置 于粉仓上，由于静电吸附作用，硅基材料粉末将被吸附于感光鼓上；将吸附有硅基材料粉末 的感光鼓置于太阳能电池用的柔性材料基底上；利用曝光灯对感光鼓表面进行全面、充分、 均匀的光照，使感光鼓光导层(硫化镉)的电阻率下降成为电的良导体。将感光鼓放电，由于静电吸附作用消失，粉末均勻地分布于材料基底；在瞬时真空保护环境下通过施加瞬时 高温的方法使粉末结晶化，结晶后形成硅薄膜单晶，此单晶在彻底上形成硅基太阳能电池 所需的柔性薄膜材料。 以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡 在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保 护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备薄膜材料的方法，其特征在于，包括：步骤１：将制备薄膜的材料粉末置于粉仓中；步骤２：将带有电极极性的感光鼓置于粉仓上，通过静电的吸附作用将材料粉末吸附于感光鼓上；步骤３：将吸附有材料粉末的感光鼓置于一材料基底的上方；步骤４：感光鼓放电，使粉末均匀地分布于材料基底的表面；步骤５：对材料基底表面的材料粉末进行结晶化处理，在材料基底的表面形成薄膜材料。

【技术特征摘要】
一种制备薄膜材料的方法，其特征在于，包括步骤1将制备薄膜的材料粉末置于粉仓中；步骤2将带有电极极性的感光鼓置于粉仓上，通过静电的吸附作用将材料粉末吸附于感光鼓上；步骤3将吸附有材料粉末的感光鼓置于一材料基底的上方；步骤4感光鼓放电，使粉末均匀地分布于材料基底的表面；步骤5对材料基底表面的材料粉末进行结晶化处理，在材料基底的表面形成薄膜材料。2.根据权利要求1所述的制备薄膜材料的方法，其特征在于，步骤1中所述材料粉末采 用粒度均勻、能被静电吸附的硅粉末。3.根据权利要求1所述的制备薄膜材料的方法，其特征在于，步骤2中所述感光鼓，其 材料为N型半导体时，表面应充负电，其材料为P型半导体时，表面应充正电。4.根据权利要求1所述的制备薄膜材料的方法，其特征在于，步骤3中所述材料基底是 刚性...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞育德，李运涛，余金中，陈诺夫，俞海龙，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]