制备铜铟镓硒光吸收层的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:8535080 阅读:223 留言:0更新日期:2013-04-04 19:20
一种制备铜铟镓硒光吸收层的装置,包括真空系统和衬底传动系统,由真空系统维持真空的进样室、镀膜室及出样室;衬底传动系统包括衬底传动装置和衬底装载装置;镀膜室包括第一镀膜室,用于在衬底上沉积铟、镓和硒,并维持衬底温度在350~400℃;第二镀膜室,用于在硒蒸汽的气氛下在衬底上沉积铜,并维持衬底温度在550~650℃;第三镀膜室,用于在硒蒸汽的气氛下在衬底上继续沉积铜,并维持衬底温度在550~650℃;蒸发监控装置,蒸发监控装置用于监测衬底表面温度、衬底在监测读数快速上升的时候离开第三镀膜室;第四镀膜室,用于在硒蒸汽的气氛下在衬底上沉积铟、镓和硒,并维持衬底温度在550~650℃。本发明专利技术还提供一种制备铜铟镓硒光吸收层的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜太阳能电池领域,特别是涉及。
技术介绍
薄膜太阳能电池具有成本低、重量轻和对衬底要求低的优点,便于大规模生产。铜铟镓硒薄膜太阳能电池能够同时兼顾高效率和低成本,在大规模光伏发电上具有可持续发展力,在薄膜光伏电池中具有很大潜力。传统的铜铟镓硒薄膜电池的制备方法一般包括如下步骤在衬底的一侧形成金属背电极层(例如钥电极);在金属背电极层上形成铜铟镓硒光吸收层(可以采用溅射法或者蒸发法);在铜铟镓硒光吸收层上形成缓冲层(例如硫化镉);在缓冲层上形成阻挡层(例如本征氧化锌);以及在阻挡层表面上形成窗口层以及栅电极等。蒸发法形成铜铟镓硒光吸收层,是在真空中分别加热铜源、铟源、镓源和硒源,使铜、铟、镓、和硒元素同时沉积到衬底上,并使其充分发生化学反应形成优质的铜铟镓硒光吸收层。三步法是蒸发铜铟镓硒薄膜光吸收层的传统方法。包括第一步,分别蒸发铟、镓和硒源,并沉积到衬底上;第二步,蒸发铜、硒,并把衬底加热到到5(KT55(TC左右,在这个温度下,硒化亚铜呈现为液相,会浸润到第一步蒸发的铟、镓和硒中,并生成铜铟镓硒薄膜晶体;待薄膜表面出现富铜相即停止铜沉积;第三步,再一次蒸发少量铟镓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备铜铟镓硒光吸收层的装置,包括真空系统和衬底传动系统,还包括由所述真空系统维持真空的进样室、镀膜室及出样室;所述衬底传动系统包括衬底传动装置和衬底装载装置;所述衬底装载装置用于装载需要制备铜铟镓硒光吸收层的衬底,并通过所述衬底传动装置依次进出于所述进样室、镀膜室及出样室;所述进样室用于将衬底从大气状态下导入镀膜室;所述出样室用于将衬底从真空状态下导出到大气状态;其特征在于,所述镀膜室包括依次相连的第一镀膜室,第二镀膜室,第三镀膜室和第四镀膜室:所述第一镀膜室,用于在所述衬底上沉积铟、镓和硒,并维持衬底温度在350~400℃;所述第二镀膜室,用于在硒蒸汽的气氛下在所述衬底上沉积铜,并维持所...

【技术特征摘要】
1.一种制备铜铟镓硒光吸收层的装置,包括真空系统和衬底传动系统,还包括由所述真空系统维持真空的进样室、镀膜室及出样室;所述衬底传动系统包括衬底传动装置和衬底装载装置;所述衬底装载装置用于装载需要制备铜铟镓硒光吸收层的衬底,并通过所述衬底传动装置依次进出于所述进样室、镀膜室及出样室;所述进样室用于将衬底从大气状态下导入镀膜室;所述出样室用于将衬底从真空状态下导出到大气状态;其特征在于,所述镀膜室包括依次相连的第一镀膜室,第二镀膜室,第三镀膜室和第四镀膜室所述第一镀膜室,用于在所述衬底上沉积铟、镓和硒,并维持衬底温度在35(T40(TC ;所述第二镀膜室,用于在硒蒸汽的气氛下在所述衬底上沉积铜,并维持所述衬底温度在 550^650 0C ;所述第三镀膜室,用于在硒蒸汽的气氛下在所述衬底上继续沉积铜,并维持所述衬底温度在55(T650°C ;并且还包括蒸发监控装置,所述蒸发监控装置用于监测所述衬底表面温度、并在监测读数快速上升的时候通过所述衬底传动装置把所述衬底送出所述第三镀膜室;所述第四镀膜室,用于在硒蒸汽的气氛下在所述衬底上沉积铟、镓和硒,并维持衬底温度在 55(T650°C。2.根据权利要求1所述的制备铜铟镓硒光吸收层的装置,其特征在于,所述镀膜室还包括第一缓冲镀膜室;所述第一缓冲镀膜室,相连于所述第一镀膜室和第二镀膜室之间,用于将沉积有铟、镓和硒的衬底在硒蒸汽的气氛下加热至55(T650°C。3.根据权利要求2所述的制备铜铟镓硒光吸收层的装置,其特征在于,所述镀膜室还包括第二缓冲镀膜室和第三缓冲镀膜室;所述第二缓冲镀膜室,相连于所述第二镀膜室和第三镀膜室之间,用于在硒蒸汽的气氛下提高从第二镀膜室出来的衬底的移动速度,并维持衬底温度;所述第三缓冲镀膜室,相连于所述第三镀膜室和第四镀膜室之间,用于在硒蒸汽的气氛下降低从所述第三镀膜室出来的衬底的移动速度,并维持衬底温度。4.根据权利要求1所述的制备铜铟镓硒光吸收层的装置,其特征在于,还包括加热室和降温室;所述衬底离开所述进样室后立即进入所述加热室,并预备进入所述镀膜室;所述衬底离开所述镀膜室后立即进入所述降温室,并预备进入所述出样室;所述加热室用于将所述衬底从室温加热到35(T4...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈旺寿肖旭东张撷秋刘壮顾光一杨春雷宋秋明
申请(专利权)人:深圳先进技术研究院香港中文大学
类型:发明
国别省市:

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