一种铜铟镓硒薄膜的硒化处理装置、方法及铜铟镓硒薄膜器件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种铜铟镓硒薄膜的硒化处理装置、方法及铜铟镓硒薄膜器件。所述装置包括石英管，所述石英管内部设有硒化单元，所述硒化单元包括通过隔热材料相连接的硒源凹槽和CIGS薄膜凹槽，两凹槽上方设有防护罩，所述防护罩与两凹槽之间形成密闭空间。将固态硒源和CIGS薄膜分别放入硒源凹槽和CIGS薄膜凹槽中，然后抽真空，加热，进行硒化处理。本发明专利技术硒化处理装置和方法具有硒蒸气泄露少、硒化效率高，可以同时处理多个样品等优点，有利于稳定、批量制备CIGS薄膜太阳能电池器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池制备领域，具体地说，涉及一种铜铟镓硒薄膜的硒化处理装置、方法及铜铟镓硒薄膜器件。
技术介绍
铜铟镓硒(简称CIGS)薄膜太阳能电池材料属于1-1I1-VI族半导体材料，通过调整CIGS四种元素的配比，以Ga代替CIGS材料中的部分In，形成CuIrvxGaxSe2结构，能隙可以在1.04 1.68eV之间连续可调，为制备Ga组分调控的铜铟镓硒薄膜叠层电池提供了重要的理论依据，电池组件的光电转换效率可以达到20.3%。用于制备高光电转化效率CIGS薄膜太阳能电池的主要方法包括:共蒸发法、金属合金预制层硒化法和电沉积法，其中后两种方法容易制备大面积CIGS器件,但通过金属合金预制层硒化法和电沉积法制备的CIGS薄膜一般结晶性较差，晶粒数量多、尺 寸小，需要热处理来提高结晶度、改善表面形貌和增大晶粒尺寸,热处理一般包括:真空退火、惰性气体退火和硒气氛退火三种方法,其中硒气氛退火对于调整CIGS薄膜晶体的元素比例、增大晶体尺寸及增加CuIrvxGaxSe2结构的含量，效果显著，被科研单位和生产企业广泛采用。刘云等在双温区管式炉中，将硒源和CIGS基片分别放置于石英管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铟镓硒薄膜的硒化处理装置，其特征在于，所述装置包括石英管（5），所述石英管（5）内部设有硒化单元，所述硒化单元包括通过隔热材料相连接的硒源凹槽（4）和CIGS薄膜凹槽（1），两凹槽上方设有防护罩（2），所述防护罩（2）与两凹槽之间形成密闭空间。

【技术特征摘要】
1.一种铜铟镓硒薄膜的硒化处理装置，其特征在于，所述装置包括石英管(5)，所述石英管(5)内部设有硒化单元，所述硒化单元包括通过隔热材料相连接的硒源凹槽(4)和CIGS薄膜凹槽(1)，两凹槽上方设有防护罩(2)，所述防护罩(2)与两凹槽之间形成密闭空间。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述防护罩(2)采用隔热材料制成； 优选地，所述隔热材料采用多孔陶瓷和/或多孔玻璃； 优选地，所述硒源凹槽(4)和CIGS薄膜凹槽(I)采用良导热材料制成；所述良导热材料优选采用石墨、钥或不锈钢中的一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述 的装置，其特征在于，所述石英管(5)两端设有密封装置(6);优选地，所述密封装置(6)选用硅橡胶或氟橡胶垫圈进行密封，并且石英管(5)两端均设有阀门。4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述石英管(5)与惰性气源相连接；优选地，所述石英管(5)—端连接真空泵，另一端连接惰性气源；优选地，所述惰性气源中惰性气体为高纯氩气或高纯氮气。5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述石英管(5)设置于双温区管式加热炉内，以缠绕在石英管(5)外的加热电阻丝作为热源；优选地，所述硒源凹槽(4)和CIGS薄膜凹槽(I)之间通过多孔陶瓷或多孔玻璃连接。6.一种基于权利要求1-5之一所述铜铟镓硒薄膜硒化处理装置的硒化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文忠，王志，段东平，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
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