一种系统（１１）设计成，用硫化镉涂覆在用于薄膜太阳能电池的薄膜状长载板（１８）的吸收层上。为达此目的，载板（１８）被连续导引通过由醋酸镉、氨以及硫脲所制成的溶液（２３），或浸没入具有所述溶液（２３）的槽（２２）。通过使用容纳溶液（２３）的宽并且很长的平坦管（２４），将用于涂覆的需要量保持很少，使得溶液（２３）的消耗很小。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于以硫化镉(Cadmiumsulfid)涂覆到载板上的吸收层上涂覆 用于薄膜太阳能电池的载板或基板的方法，以及一种适于实施该方法的装置或设备。
技术介绍
用于薄膜太阳能电池的薄膜技术的一个充满希望的分支是基于使用黄铜矿化 合物(Chalkopyrit-Verbindungen)作为吸收层。其涉及元素铜、铟、镓、硫以及硒的 组合物。这些元素可适当地掺杂进用于光电池(Photovoltaik)的不同化学计量成分 (stoechiometrische Zusammensetzungen)中。最常用的化合物是 CuInSe2 禾口 CuInS2,或简 写的CIS和CIGS。在诸如玻璃板、或其它的例如金属或塑料薄膜的挠性材料的载基板上，首先沉积 (abgeschieden)导电层。可利用各种方法来施加CIS吸收层，举例而言，它可顺序地以后续 的均化作用施加、或者同时在相应的混合物中气化渗镀(aufgedampft)。作为CIS化合物的 替代例，碲化镉也可用作P型掺杂的吸收层。为了产生光敏的半导体结构，在CIS吸收层上另外需要另一η型掺杂层。现有技术 为具有硫化镉的涂层，该涂层以湿化学浴法(nasschemischen Bad)沉积在CIS吸收层上。为了涂覆CIS/CdTe吸收层，制备包括醋酸镉、氨以及硫脲的混合物的溶液。沉积 反应在大约50°C的温度时开始。过程通常是在60°C时进行。大约10分钟后获得所需的50 纳米的层厚。在大约20分钟后溶液内的反应结束，镉作为硫化镉完全沉淀出来(ausfaellt)， 并且不能再用于涂覆。到现在为止，还不可能通过混合其它化学物来连续地实施该过程，因 此，已知的过程全部是基于分批处理法(Batch-Verfahren)，也就是说，基板是逐个地运送 进涂覆设备，并以最少量液体量在涂覆设备处进行涂覆，然后进行清洗和干燥。将已消耗的 反应溶液丢弃。这些分批处理法对例如薄膜的涂覆仅具有有限的适应性，薄膜通常从辊子 到辊子进行加工。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，实现一种开头所提及的方法以及开头所提及的装置，其可避 免现有技术中的问题、特别是可以以较低的化学物消耗来实现用硫化镉对上述载板进行更 好和更有效的涂覆。该任务通过一种具有权利要求1所述特征的方法、以及一种具有权利要求18所述 特征的装置来解决。本专利技术的有利的和优选的构造是其它权利要求的主题，并且在下文进 行详细解释。虽然下文中的一些特征仅针对方法或装置提及，但它们并独立于这些方法或 者装置并且既可应用于或能用于方法也可用于装置。权利要求的原文经通过明确的引用已 纳入描述内容中。此外，本专利技术的同一申请人在2007年10月22日提交的德国优先权专利 申请DE102007052237. 3中的原文通过明确的引用也纳入当前描述中。4本专利技术设计为，至少待涂覆的吸收层处的载板，用溶液来湿润，从该溶液中硫化镉 被沉淀出来到吸收层上。这种溶液优选地由醋酸镉、氨以及硫脲组成。对应的成分对于本 领域技术人员是熟知的。根据本专利技术，载板浸入具有溶液的槽内，并以连续或一定程度上连续的运送方式 被导引通过槽。在此，至少吸收层在槽内用溶液永久地湿润，从而带有硫化镉的良好涂覆成 为可能。在此，槽内的溶液量相对较少，这通过低溶液液位就可实现。因此，对溶液或包含 于溶液内的化学物的消耗就保持在低的水平。通过槽的载板的运动具有如下优点，即实现 了溶液的一定程度的混合，可以说，湿润载板表面的溶液被更换，或者并不总是相同的。有利地，槽内的低的溶液液位可为若干毫米，特别有利地是3至20毫米，例如5至 10毫米。在此，溶液或槽可设置于池(Warme)内，且池可以宽于载板，并且为很多米长。在本专利技术的构造中，不只是待涂覆的吸收层用溶液湿润，而是整个载板浸没入槽 内并被导引通过槽。湿润时间或浸没时间应该为若干分钟，有利地为大约10分钟。因此， 能获得大约50纳米的硫化镉的层厚，从功能观点来看这视为有利的。载板可有利地以慢速被运送通过槽，并且在此被连续地运动。这在所用载板不是 板状载板、而是伸长的载板或薄膜之时尤为有利，其从辊子卷开、被导引通过溶液槽以为了 用硫化镉涂覆、随后再次被卷拢。在此，速度优选地如此调整，使得在一定浸没长度或溶液 槽长度情况下，为了用硫化镉充分涂覆达到对应的驻留时间。载板运送相比于在槽本身中，更高地在槽之前并且至少略微在槽之后或者从槽中 出来进行。这就简化了引入和排出、还有其内具有溶液槽的池的构造。载板可被降低以浸 没入槽内，或者向下倾斜地运动，这在上述薄膜状载板的示例中特别容易，并且可由辊子或 辊式传送机来实现。载板有利地在大体一个平面上或水平地运动通过槽。在槽的末端处， 该载板可再被提升，或者以倾斜运动的方式移离槽。上述辊子也可设置于槽内。数量和配置如此设置，使得载板总是以有利位置行进， 通常在槽内水平地行进。这种薄膜状载板可为非常薄的塑料薄膜，例如具有大约20微米至30微米的厚度。 在给定一米或若干米的宽度情况下，它的长度可为很多米，例如长达数百米。有利的是，带有吸收层的载板溶液槽内向下或者运送通过溶液槽。这就表示，沉积 物、特别是以小碎块或部分的形式沉淀出的硫化镉，不能被沉积到吸收层上，而是至多位于 背面上。然而在背面上，沉积物可在涂覆之后，诸如通过简单的洗刷、喷射系统或类似装置 再次被容易地除去。用于薄膜太阳能电池的这种载板的背面在该时间点上至少在功能上通 常还没有使用，并因此在机械方面也是坚固耐用的，则刷掉或类似方法是很可行的。在本专利技术的另一构造中，槽内的溶液可以循环地更新。为此，当溶液视为用过的时 候，每次可以将所有溶液完全排出，并由新的未使用溶液替换。如此用过的溶液的这种排放 可以例如进行大约总共20分钟。如在本专利技术的改进工作的内容中所示，涂覆速率然后显著 地降低了。在本专利技术的可选择的构造中，槽内的溶液可永久地更新。为此目的，溶液的部分可 持续地排出并由新的未使用溶液替换。在此，至少从理论上讲，更换速率可为总共20分钟 溶液至少就被完全替换。这种构造提供如下优点，即溶液具有总是大体相同的成分，且涂覆 过程可以在总是相同的参数下进行。可以在槽内过滤溶液。有利地，在溶液被导引离开槽的上述溶液的循环中可以进 行永久过滤。举例而言，在此，以小部分或碎块形式沉淀出的硫化镉可过滤出来。如开头所述，优选地对具有溶液的槽加热，以启动硫化镉的沉积。加热有利地在 50°C到65°C、特别有利地在大约60°C的温度下实施。本文用于加热溶液或具有溶液的槽 的一个可能性在于，例如用大的平坦池、用加热的水槽围绕该槽，或将槽设置于加热的水槽 内。因此，不必将加热系统直接设置在涂覆溶液中或该池的外侧上。此外，通过在水槽内加 热可以进行非常均勻并且连续的加热，这是因为温度波动由水的热容补偿。水槽可以或者 被直接加热，或者另被供以来自水源或水箱的经过加热的水。这种水箱可设置在水槽以及 具有溶液的池的下方，并且其在至少一侧、优选地在所有侧面上高出。在水箱高出水槽之 处，可提供溢流口。因此，可以从与水槽相比具有大得多的水量的并连同加热的水箱、将加 热后的水抽入到水槽内。然后，被排出的水经由溢流口被导引回水箱，使得可以形成回路。为了连续和均勻地加热溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于以硫化镉涂覆到载板上的吸收层上的方式涂覆用于薄膜太阳能电池的载板（１８）或基板的方法，其中所述载板在至少待涂覆的吸收层上用由醋酸镉、氨以及硫脲所组成的溶液（２３）湿润，以沉淀硫化镉，其特征在于，所述载板（１８）浸入具有所述溶液（２３）的槽（２２）内，并以连续运送的方式被导引通过所述槽，其中，至少所述吸收层在槽内被溶液永久地湿润，且其中，所述槽（２２）内的溶液（２３）的量通过较低的溶液液位而相对较少。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M肖克，
申请(专利权)人：吉布尔施密德有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。