一种小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置，包括硒源蒸发室和衬底，其特点：所述固态硒上面的硒源蒸发室内固装有两层均匀布满孔径小于0.5mm的多孔栅板；两层多孔栅板之间形成高温裂解室，上一层的多孔栅板的上面出口为裂解硒源出口。本实用新型专利技术采用将硒蒸气高温穿过两层多孔栅板，由Sen（n≥5）大原子团裂解为Sen（n<5）小原子团，增加了高活性Se2的数量，提高了硒元素的反应活性，有效改善了铜铟镓硒薄膜太阳电池CIGS层的成膜质量，对提高铜铟镓硒薄膜太阳电池的光电转换效率起到积极作用；通过喷孔把小原子团的硒蒸气直接喷射到衬底表面，使硒材料充分参与CIGS层的反应成膜过程，从而提高硒材料利用率。?（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铜铟镓硒薄膜太阳电池
，尤其是涉及一种小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置。技术背景 铜铟镓硒薄膜太阳电池是目前最有发展潜力的薄膜太阳电池之一，具有高转换效率、无光致衰退、抗辐射性能好、低成本、适合卷对卷工艺大规模生产等优点，其典型结构为金属背电极Mo层、吸收层CIGS层、缓冲层CdS、窗口层高阻i :ZnO、低阻ZnO:Al、MgF2减反射膜和Ni-Al栅电极，其中吸收层CIGS层的制备是铜铟镓硒薄膜太阳电池的核心技术。多元共蒸发法是制备CIGS层最广泛和最成功的方法。多元共蒸发法制备CIGS层，是由铜、铟、镓、硒各元素以气态形式在衬底处反应化合形成Cu(InxGah) Se2的多晶材料，其中硒元素在CIGS层的形成过程中非常关键。在CIGS层制备过程中，固态硒材料被放入蒸发舟中，通过加热蒸发方法产生硒蒸气，以气态形式弥散于真空腔室，这种方式的优点是无毒、廉价。但硒蒸气压难以控制，而且气态硒常以Sen (η >5)大原子团形式存在，反应活性较差，易造成硒元素化合反应不充分，引起铟和镓元素的损失，降低材料利用率的同时导致CIGS薄膜成份偏离理想的化学计量比，降低CIGS层成膜质量。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种将硒蒸气中大原子团裂解为高活性的小原子团，提高硒元素反应活性和利用率，有效提高CIGS层成膜质量的小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置，包括带有控温加热器并内置有固态硒的硒源蒸发室和真空腔室内用于喷射硒源的衬底，其特点是所述固态硒上面的硒源蒸发室内固装有两层均匀布满孔径小于O. 5mm的多孔栅板；两层多孔栅板之间形成高温裂解室，上一层的多孔栅板的上面出口为裂解硒源出口。本技术还可以采用如下技术方案所述裂解硒源出口上连接有出气管道，所述出气管道为不锈钢管围成的圈状物作，出气管道的外周上有一作为进气口的孔；出气管道的一面管上布满作为喷孔的小孔，喷孔对准衬底。所述多孔栅板为氮化硼材料。所述硒源蒸发室外面及连接出气管道的外面均包有陶瓷棉保温层。所述全部装置均位于真空室腔内。本技术具有的优点和积极效果是I、本技术采用将硒蒸气高温穿过两层多孔栅板，由Sen (n ^ 5)大原子团裂解为Sen (η〈5)小原子团，增加了高活性Se2的数量，提高了硒元素的反应活性，有效改善了铜铟镓硒薄膜太阳电池CIGS层的成膜质量，对提高铜铟镓硒薄膜太阳电池的光电转换效率起到积极作用。2、本技术通过喷孔把小原子团的硒蒸气直接喷射到衬底表面，使硒材料充分参与CIGS层的反应成膜过程，从而提高硒材料利用率。附图说明图I是本技术制备小面积硒源用装置结构剖视示意图；图2是图I中硒源高温裂解室内部示意图。其中，I-保温层，2-控温加热器，4-硒源蒸发室，5-固态硒，8-高温裂解室，9-裂解硒源出口，10-进气口，11-出气管道，12-衬底，13-喷孔，14-真空腔室，15-多孔栅板。 具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图1-2详细说明如下一种小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置，包括带有控温加热器并内置有固态硒的硒源蒸发室和真空腔室内用于喷射硒源的衬底。本技术的创新点是所述固态硒上面的硒源蒸发室内固装有两层均匀布满孔径小于O. 5mm的多孔栅板；两层多孔栅板之间形成高温裂解室，上一层的多孔栅板的上面出口为裂解硒源出口 ；所述裂解硒源出口上连接有出气管道，所述出气管道为不锈钢管围成的圈状物作，出气管道的外周上有一作为进气口的孔；出气管道的一面管上布满作为喷孔的小孔，喷孔对准衬底；所述多孔栅板为氮化硼材料；所述硒源蒸发室外面及连接出气管道的外面均包有陶瓷棉保温层；所述全部装置均位于真空室腔内。本技术的制备和使用过程(I)本技术的制备过程分别准备出硒源蒸发室4、真空腔室14和出气管道11 ；选用一种不锈钢长桶作为硒源蒸发室，硒源蒸发室内的底部置有控温加热器2，固态硒5位于控温加热器上面，固态硒上面的硒源蒸发室内壁上有两层相互平行且垂直于中心线的凹槽，凹槽上各固装有一个均匀布满孔径O. 3mm的氮化硼多孔栅板15 ;两个多孔栅板之间作为高温裂解室8 ;选用不锈钢制成的腔体作为真空腔室；选用不锈钢管围成的圈状物作为出气管道，出气管道的外周上有一作为进气口 10的孔；出气管道的一面上布满作为喷孔13的小孔，小孔的中心线垂直于衬底12面；硒源蒸发室内的上层多孔栅板上方的口作为裂解硒源出口 9，裂解硒源出口与所述出气管道上的进气口密封连接成通路；所述通路与硒源蒸发室的外面均包有陶瓷棉保温层I ;将全部装置置入真空腔室内；对真空腔室内抽真空，做好高温裂解硒源的准备；(2)本技术的使用过程启动硒源蒸发室内的控温加热器，将固态硒加热至550°C形成硒蒸气，硒蒸气穿过步骤⑴中的下层多孔栅板后在高温裂解室内再穿过步骤⑴中上层多孔栅板后，硒蒸气由n ^ 5的Sen大原子团裂解成η〈5的Sen小原子团，形成裂解硒源，增加了高活性Se2的数量，提高了硒元素的反应活性，所述裂解硒源进入温度450°C的出气管道经喷孔喷射到衬底表面，完成在小面积衬底表面喷射裂解硒源的过程。以上所述仅为本技术的优选实施例。应当指 出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置，包括带有控温加热器并内置有固态硒的硒源蒸发室和真空腔室内用于喷射硒源的衬底，其特征在于所述固态硒上面的硒源蒸发室内固装有两层均匀布满孔径小于O. 5mm的多孔栅板；两层多孔栅板之间形成高温裂解室，上一层的多孔栅板的上面出口为裂解硒源出口。2.根据权利要求I所述的小面积衬底表面喷射裂解硒源用装置，其特征在于所述裂解硒源出口上连接有出气管道，所述出气管道为不锈钢管围成的圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖武，赵彦民，乔在祥，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：实用新型
国别省市：