在光伏器件涂覆有金屬的玻璃上形成吸收層的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了在光伏器件涂覆有金屬的玻璃上形成吸收層的方法和系統(tǒng)，其中，一種用于形成太陽能電池的裝置包括限定真空室的外殼、可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件、至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器。襯底支撐件位于真空室內(nèi)并且被配置為保持襯底。至少一個內(nèi)加熱器位于真空室的中心和襯底支撐件之間并且被配置為加熱襯底支撐件上的襯底的背面。至少一個外加熱器位于真空室的外表面和襯底支撐件之間并且被配置為加熱襯底支撐件上的襯底的正面。
【專利說明】在光伏器件涂覆有金屬的玻璃上形成吸收層的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的來說涉及光伏器件，更具體地，涉及用于制造光伏器件的系統(tǒng)和方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]光伏器件(也稱為太陽能電池)吸收太陽光并將光能轉(zhuǎn)換為電能。因此，不斷發(fā)展光伏器件及制造方法以在具有更薄設(shè)計的同時提供更高的轉(zhuǎn)換效率。
[0003]通過在諸如玻璃的襯底上沉積一層或多層光伏材料的薄膜來形成薄膜太陽能電池。光伏材料的膜厚范圍在幾納米到幾十微米之間。這種光伏材料用作光吸收劑。光伏器件可進一步包括其他薄膜，諸如緩沖層、背接觸層和前接觸層。
[0004]銅銦鎵硒(CIGS)在薄膜太陽能電池中是常用的吸收層。CIGS薄膜太陽能電池在實驗室環(huán)境中已取得了極好的轉(zhuǎn)換效率(> 20% )。大部分常規(guī)CIGS沉積通過以下兩種技術(shù)中的一種實現(xiàn):共蒸法或硒化法。共蒸法包括同時蒸發(fā)銅、銦、鎵和硒。四種元素的不同熔點使得在較大襯底上控制形成定比化合物非常困難。此外，當使用共蒸法時，薄膜粘附非常差。硒化法包括兩步工藝。首先，在襯底上濺射銅、鎵和銦前體。然后，在溫度500°C以上的條件下通過前體與H2SeM2S發(fā)生反應(yīng)來進行硒化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于形成太陽能電池的裝置，包括:外殼，限定真空室；可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件，位于真空室內(nèi)，并且被配置為保持襯底；至少一個內(nèi)加熱器，位于真空室的中心和襯底支撐件之間，并且被配置為加熱襯底支撐件上的襯底的背面；至少一個外加熱器，位于外殼和襯底支撐件之間，至少一個外加熱器被配置為加熱襯底支撐件上的襯底的正面。
[0006]優(yōu)選地，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件包括多個金屬柱和連接至多個金屬柱的多個金屬框，多個金屬框中的每一個都包括至少一個固定裝置，多個金屬柱和多個金屬框被配置為保持相應(yīng)的襯底。
[0007]優(yōu)選地，多個金屬框被配置為保持長方形襯底，并且多個金屬框和多個金屬柱由選自由不銹鋼、鈦和鑰所組成的組中的材料制成。
[0008]優(yōu)選地，多個金屬框中的每一個都被配置為沿著襯底的整個長度支持相應(yīng)的襯底，并且通過多個金屬框上的所述至少一個固定裝置沿襯底的整個長度來保持每一個襯底邊緣。
[0009]優(yōu)選地，每一個相應(yīng)的襯底均與沿著其長度的一部分與其接觸的金屬框中的相應(yīng)金屬框附接，并且每一個襯底邊緣均通過相應(yīng)金屬框的選定位置上的相應(yīng)固定裝置來保持。
[0010]優(yōu)選地，該裝置進一步包括:一個或多個附加加熱器，連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬框或金屬柱，并且被配置為與襯底支撐件一起旋轉(zhuǎn)并在旋轉(zhuǎn)過程中加熱相應(yīng)的襯底。[0011]優(yōu)選地，一個或多個附加加熱器是被配置為發(fā)出紅外線輻射的加熱燈。
[0012]優(yōu)選地，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件的形狀是多邊形，并且至少一個內(nèi)加熱器被配置為具有圓形形狀以在旋轉(zhuǎn)過程中避免襯底支撐件和至少一個內(nèi)加熱器之間的碰撞。
[0013]優(yōu)選地，該裝置進一步包括:可旋轉(zhuǎn)滾筒，設(shè)置在真空室內(nèi)并且連接至真空室的頂面或底面，可旋轉(zhuǎn)滾筒具有與襯底支撐件的形狀基本相同的形狀并且包括與可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件連接的支撐梁，其中，可旋轉(zhuǎn)滾筒被配置為使襯底支撐件在真空室內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0014]優(yōu)選地，至少一個外加熱器附接在真空室的內(nèi)表面上。
[0015]優(yōu)選地，該裝置進一步包括:至少一個濺射源，至少一個濺射源中的每一個都被配置為在襯底的正面上方沉積吸收層的相應(yīng)第一成分；至少一個蒸發(fā)源，設(shè)置在真空室內(nèi)，并且被配置為在襯底的正面上方沉積吸收層的第二成分；以及至少一個隔離泵，至少一個隔離泵中的每一個都被配置為防止來自至少一個蒸發(fā)源的材料污染至少一個濺射源，其中，相應(yīng)的隔離泵設(shè)置在至少一個濺射源中的每個濺射源與相鄰的至少一個蒸發(fā)源中的一個蒸發(fā)源之間。[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于形成太陽能電池的裝置，包括:真空室；具有多邊形形狀的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件，位于真空室內(nèi)，并且被配置為保持至少一個襯底；可旋轉(zhuǎn)滾筒，設(shè)置在真空室內(nèi)，可旋轉(zhuǎn)滾筒具有多邊形形狀并包括支撐梁；至少一個濺射源，被配置為沉積相應(yīng)的第一成分；至少一個蒸發(fā)源，位于真空室內(nèi)并且被配置為沉積第二成分；至少一個內(nèi)加熱器，至少一個內(nèi)加熱器中的每一個都被配置為加熱襯底支撐件上的相應(yīng)襯底的背面；以及至少一個外加熱器，位于真空室的外殼和可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件之間，至少一個外加熱器被配置為加熱襯底支撐件上的襯底的正面。
[0017]優(yōu)選地，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件包括多個金屬柱和與多個金屬柱附接的多個金屬框，多個金屬框中的每一個都包括至少一個固定裝置，多個金屬柱和多個金屬框被配置為具有與襯底的形狀基本相同的形狀。
[0018]優(yōu)選地，該裝置進一步包括:一個或多個附加加熱器，連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬框或金屬柱，并且被配置為與襯底支撐件一起旋轉(zhuǎn)并在旋轉(zhuǎn)過程中加熱相應(yīng)的襯底。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于形成太陽能電池的方法，包括:提供固定在真空室內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件上的襯底，襯底具有正面和背面，正面被設(shè)置為面向真空室的內(nèi)表面，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件具有多邊形的形狀并且包括多個金屬柱和金屬框；旋轉(zhuǎn)襯底支撐件；使用至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器同時加熱襯底，內(nèi)加熱器面向襯底的背面，并且至少一個外加熱器被配置為在旋轉(zhuǎn)過程中加熱襯底的正面。
[0020]優(yōu)選地，該方法進一步包括:在襯底的正面的上方形成吸收層，包括由至少一個濺射源在襯底的正面上方沉積吸收層的相應(yīng)第一成分并且由設(shè)置在真空室內(nèi)的蒸發(fā)源在襯底的正面上方沉積吸收層的第二成分；其中，至少一個隔離泵設(shè)置在至少一個濺射源中的每個濺射源與相鄰的至少一個蒸發(fā)源中的一個蒸發(fā)源之間，并且至少一個隔離泵用于防止來自至少一個蒸發(fā)源的材料污染至少一個濺射源。
[0021]優(yōu)選地，襯底的背面包括玻璃層并且正面包括沉積在玻璃層上方的金屬層；沉積吸收層中的相應(yīng)第一成分，包括由第一濺射源沉積銅和鎵以及由第二濺射源的沉積銦；以及沉積吸收層的第二成分包括由蒸發(fā)源沉積硒。[0022]優(yōu)選地，根據(jù)預(yù)定曲線使用至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器同時對襯底進行加熱，以使襯底與可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬柱或金屬框之間的溫度差最小化。
[0023]優(yōu)選地，該方法，進一步包括:使用連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬框或金屬柱的一個或多個附加加熱器加熱襯底，一個或多個附加加熱器與襯底支撐件一起旋轉(zhuǎn)。
[0024]優(yōu)選地，該方法進一步包括:在形成吸收層之后，用惰性導(dǎo)電氣體冷卻襯底和真空室。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]當結(jié)合附圖閱讀時，根據(jù)以下詳細描述最好理解本發(fā)明。需要強調(diào)的是，根據(jù)慣例，附圖中的各個部件不一定按比例繪制。相反，為了清楚，各個部件的尺寸可任意增大或減小。在說明書和附圖中，類似參考數(shù)字表示類似部件。
[0026]圖1是根據(jù)一些實施例的用于形成包括至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器的太陽能電池的裝置的平面圖。
[0027]圖2是根據(jù)一些實施例的用于形成包括至少三個濺射源、至少一個蒸發(fā)源、至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器的太陽能電池的裝置的平面圖。
[0028]圖3A和圖3B示出了根據(jù)一些實施例的包括多個金屬柱和金屬框的部分襯底支撐件的實例，該襯底支撐件被配置為保持相應(yīng)的襯底。
[0029]圖4A和圖4B示出了根據(jù)一些實施例的襯底沿著其整個長度被金屬框保持的襯底的平面圖和截面圖。
[0030]圖5A至圖5C示出了根據(jù)一些實施例的襯底沿著其長度的一部分通過位于金屬框同側(cè)的至少一個固定裝置與金屬框接觸連接的實例的一個平面圖和兩個截面圖。
[0031]圖6A至圖6C示出了根據(jù)一些實施例的襯底沿著其長度的一部分通過位于金屬框兩側(cè)的至少一個固定裝置與金屬框接觸連接的實例的一個平面圖和兩個截面圖。
[0032]圖7A是示出在一些實施例中具有至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器的結(jié)構(gòu)的實例的俯視圖，至少一個內(nèi)部加熱和至少一個外加熱器被配置為從襯底的背面和正面加熱襯底。
[0033]圖7B是示出根據(jù)一些實施例的圖7A中襯底的一部分放大的截面圖，其示出了涂覆在玻璃襯底上的金屬層。
[0034]圖8是示出根據(jù)一些實施例的示出連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的金屬框或金屬柱的一個或多個附加加熱器的裝置的部分實例的示意圖。
[0035]圖9是示出根據(jù)一些實施例的用于制造太陽能電池的方法的實例的流程圖，其包括從襯底的正面和背面同時加熱襯底；
[0036]圖10是示出一些實施例中在襯底正面的上方形成吸收層的方法的實例的流程圖。
【具體實施方式】
[0037] 預(yù)期結(jié)合附圖閱讀示例性實施例的這種描述，所述附圖被認為是整個書面說明書的一部分的。在說明書中，相關(guān)的術(shù)語諸如“下”、“上”、“水平的”、“垂直的”、“在...上方”、“在...下方”、“向下”、“向上”、“頂部”和“底部”以及它們的派生詞(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)應(yīng)被解釋為是指如隨后所述的或如論述中的附圖所示出的方向。這些相關(guān)術(shù)語是為了便于描述，并不要求在特定的方向上構(gòu)造或操作裝置。除非另有明確描述，否則關(guān)于接合、連接等的術(shù)語(諸如“連接的”和“互連的”)是指結(jié)構(gòu)被直接地或通過中介機構(gòu)間接地固定或接合至另一結(jié)構(gòu)以及兩者都是可移動的或剛性的接合或關(guān)系。
[0038]玻璃(諸如鈉鈣玻璃)可用作薄膜太陽能電池中的襯底。通常，可在襯底上方分別沉積背接觸層、由光伏材料構(gòu)成的光吸收層、緩沖層以及前接觸層。用于沉積在玻璃上方的背接觸層的適合材料的實例包括但不限于銅、鎳、鑰(Mo)或任何其他金屬或?qū)щ姴牧?。用于光吸收層的適合材料的實例包括但不限于碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CIGS)以及非晶硅(α -Si)。根據(jù)用于吸收層的光伏材料的類型，緩沖層可以是η型或P型半導(dǎo)體材料，包括但不限于CdS和ZnS。前接觸層是諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導(dǎo)電材料。
[0039]發(fā)明人已確定當在加熱條件下在襯底上方沉積后續(xù)層時，溫度的不均勻性會引起襯底(特別是覆有金屬的玻璃襯底)變形甚至破裂。引起這種溫度變化的因素包括但不限于襯底和背接觸層之間的材料差異；以及襯底和接觸襯底的襯底保持架之間的材料差異。發(fā)明人已確定作為背接觸層涂覆在玻璃上的金屬層可反射熱同時玻璃吸收真空室內(nèi)的熱量，并且可引起襯底中不均勻的溫度分布。真空室內(nèi)的襯底支持架和其他結(jié)構(gòu)材料通常是金屬。不同的熱膨脹系數(shù)(CTE)會惡化該問題，從而引起襯底的變形、彎曲、破裂或其他損傷。
[0040]在一些實施例中，本發(fā)明提供了用于形成太陽能電池的裝置和方法，其中對諸如玻璃的襯底加熱而沒有引起破裂或變形，并且可在襯底上方形成吸收層。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在接近其玻璃轉(zhuǎn)換溫度的溫度下加熱襯底時，可在涂覆有金屬的玻璃襯底上方沉積良好的吸收層。這種裝置和方法適合于使用襯底(諸如包括較大玻璃板的不同大小的玻璃)來形成太陽能電池或其他光伏器件。
[0041]除非另有明確指明，否則本發(fā)明中提及的襯底的“正面”將被理解為光吸收層沉積在其上的一面。以下提及的襯底的“背面”將被理解為與光吸收層沉積在其上的一面相反的另一面。提及“襯底”將被理解為具有背接觸層的襯底或沒有背接觸層的襯底，例如涂覆有金屬的玻璃襯底。當襯底是涂覆有金屬的玻璃時，“背面”是玻璃層，而“正面”是沉積在玻璃層上方用作背接觸層的金屬層。
[0042]圖1是用于形成太陽能電池的裝置100的平面圖。根據(jù)一些實施例，裝置100包括限定真空室105的外殼、可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120、至少一個內(nèi)加熱器117和至少一個外加熱器118。
[0043]如圖所不，裝置100包括限定真空室的外殼105。在一些實施例中，外殼105的形狀可為多邊形。例如，如圖1所示，外殼105的形狀可以是八邊形。在一些實施例中，外殼105在真空室的一側(cè)或多側(cè)建有一個或多個可移動門。限定真空室105的外殼可由不銹鋼或其他金屬和合金構(gòu)成。例如，外殼105可限定高度約為2.4m(2.3m到2.5m)且長度和寬度約為9.8m(9.7m到9.9m)的單個真空室。在本發(fā)明中，“真空室”105或限定真空室的“外殼” 105將被理解為包含相同的含義。
[0044]裝置100包括可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120。在一些實施例中，襯底支撐件120被配置為在面向真空室的內(nèi)表面的多個表面122的每一個表面上都保持襯底130。在一些實施例中，用于襯底130的適合材料的實例包括但不限于玻璃和涂覆有金屬的玻璃。在一些實施例中，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120的形狀是多邊形。例如，如圖1所示，多個襯底130被保持在基本是八邊形的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120的多個表面122上。諸如長方形或正方形的任何其他適合的形狀可用于可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120。
[0045]在一些實施例中，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120包括多個金屬柱121以及連接至多個金屬柱121的多個金屬框124。多個金屬框124中的每一個金屬框還可在邊緣中包括至少一個固定裝置123。金屬柱121和金屬框124被配置為保持相應(yīng)的襯底130。
[0046]圖3A和圖3B不出了根據(jù)一些實施例的包括多個金屬柱121和多個金屬框124的部分襯底支撐件120的實例，其被配置為保持相應(yīng)的襯底130。襯底130可以是任何形狀。在一些實施例中，金屬框124被配置為保持長方形的襯底130。如圖3A所不,金屬框124可以以一片的形式將一個相應(yīng)的襯底130固定在中間。如圖3B所示，可用多個金屬框124保持襯底。用于金屬框124和金屬柱121的適合材料的實例可以是任何金屬。在一些實施例中，金屬框124和金屬柱121由選自由不銹鋼、鈦和鑰所組成的組中的材料制成。
[0047]可以以不同的組合對金屬柱121和金屬框124進行配置來保持襯底130。在一些實施例中，多個金屬框124中的每一個都被配置為沿著相應(yīng)襯底130的整個長度來支持襯底130，并通過多個金屬框124上的至少一個固定裝置沿其整個長度來固定每一個襯底的邊緣。圖4A和圖4B示出了沿襯底整個長度由金屬框124保持的襯底的平面圖和截面圖。
[0048]在其他實施例中，每個相應(yīng)的襯底130都與沿著其長度的一部分與其接觸的金屬框124中的相應(yīng)一個連接，并且每一個襯底邊緣都通過相應(yīng)金屬框124上選定位置的相應(yīng)固定裝置123來保持。圖5A至圖5C示出了襯底130沿著其長度的一部分通過位于金屬框124同側(cè)的至少一個固定裝置與金屬框124接觸連接的實例的一個平面圖和兩個截面圖。圖5B和圖5C分別示出了沿著圖5A所示的剖面線5B-5B和5C-5C截取的截面。在這個實例中，所有固定裝置123都位于金屬框124的一側(cè)。圖6A至圖6C示出了襯底130沿著其長度的一部分通過金屬框124兩側(cè)的至少一個固定裝置與金屬框124接觸連接的另一實例的一個平面圖和兩個截面圖。圖6B和圖6C分別示出了沿著圖6A所示的剖面線6B-6B和6C-6C截取的截面。在這個實例中，一些固定裝置123位于金屬框124的一側(cè)，而其他一些固定裝置123位于金屬框124的另一側(cè)。為了說明的目的，圖4A至圖4B、圖5A至圖5C以及圖6A至圖6C都不出了一片式金屬框124?？尚D(zhuǎn)襯底支撐件120可包括多個金屬框124。
[0049]返回參見圖1，在一些實施例中，襯底支撐件120可繞著真空室內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)。圖1示出了可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120順時針方向旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，襯底支撐件120被配置為按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120可操作地連接至驅(qū)動軸、電機或從真空室的表面驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的其他機械裝置。襯底支撐件120能以例如約5至100RPM之間(例如，3至105RPM)的速度旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，選擇旋轉(zhuǎn)速度以最小化襯底130上方的吸收部件的過量沉積。在一些實施例中，襯底支撐件120以約80RPM(例如，75至85RPM)的速度旋轉(zhuǎn)。
[0050]在一些實施例中，裝置100還包括可旋轉(zhuǎn)滾筒110，其設(shè)置在真空室105內(nèi)并連接至真空室105的頂面或底面。可旋轉(zhuǎn)滾筒110還可包括與可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120連接的支撐梁111。可旋轉(zhuǎn)滾筒110通過支撐梁111可操作地連接至襯底支撐件120，并且被配置為使襯底支撐件120在真空室105內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，可旋轉(zhuǎn)滾筒110具有與襯底支撐件120的形狀基本相同的形狀。在其他實施例中，可旋轉(zhuǎn)滾筒110可具有任何適合的形狀。
[0051]在一些實施例中，裝置100還包括至少一個內(nèi)加熱器117和至少一個外加熱器118。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117位于真空室105的中心和襯底支撐件120之間，并且被配置為面向襯底130的背面并對襯底支撐件120上的襯底130的背面進行加熱。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117可從背面對整個襯底130加熱。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117被配置為當襯底支撐件120旋轉(zhuǎn)時對保持在可旋轉(zhuǎn)襯底120上的多個襯底130加熱。至少一個內(nèi)加熱器117可具有任何適合的形狀。在一些實施例中，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120的形狀是多邊形，并且至少一個內(nèi)加熱器117被配置為具有圓形形狀以避免襯底支撐件120和至少一個內(nèi)加熱器117之間發(fā)生任何碰撞。在其他實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117具有與襯底支撐件120的形狀基本相同的形狀。在一些實施例中，可旋轉(zhuǎn)的襯底支撐件120的形狀是多邊形，并且至少一個內(nèi)加熱器117具有與襯底支撐件120的形狀基本相同的形狀。例如，如圖1所示，至少一個內(nèi)加熱器117具有基本是八邊形的配置。
[0052] 在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117被設(shè)置為與襯底支撐件120的邊界附近保持基本一致的距離。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117被設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120的內(nèi)表面和可旋轉(zhuǎn)滾筒110之間。至少一個內(nèi)加熱器117的電源可延伸穿過可旋轉(zhuǎn)滾筒110的表面。在一些實施例中，襯底支撐件120可在至少一個內(nèi)加熱器117周圍旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117可連接至真空室105的頂面或底面。至少一個內(nèi)加熱器117可以是可旋轉(zhuǎn)的。在其他實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117不可以旋轉(zhuǎn)。至少一個內(nèi)加熱器117可包括但不限于紅外線加熱器、鹵素燈加熱器、電阻加熱器或在沉積工藝期間用于加熱襯底130的任何適合的加熱器。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117可將襯底130加熱至約在295°C至655°C之間的溫度(例如，300°C至650°C )。
[0053]根據(jù)一些實施例,至少一個外加熱器118位于真空室105 (外殼)的外表面(或殼)與襯底支撐件120之間，并且被配置為對襯底支撐件120上的襯底130的正面加熱。在一些實施例中，至少一個外加熱器118連接在真空室105的內(nèi)表面上。至少一個外加熱器118可被配置為在襯底支撐件120旋轉(zhuǎn)期間從襯底130的正面加熱襯底130。
[0054]至少一個外加熱器118可包括但不限于紅外線加熱器、鹵素燈加熱器、電阻加熱器或在沉積工藝中用于加熱襯底130的任何適合的加熱器。在一些實施例中，至少一個外加熱器118可將襯底130加熱至約在295°C至655°C之間的溫度(例如，300°C至650°C )。
[0055]在一些實施例中，至少一個外加熱器118被配置為當通過至少一個內(nèi)加熱器117加熱襯底130時同時加熱襯底130。從至少一個外加熱器118發(fā)出的熱量緩解了襯底130內(nèi)溫度的不均勻性。例如，參見圖7A至圖7B，當襯底130是一塊正面涂覆有金屬(用作太陽能電池的背接觸層)的玻璃時，金屬層可將來自至少一個內(nèi)加熱器117的熱量反射至玻璃層。圖7A是示出被配置為從襯底130的背面和正面加熱襯底的至少一個內(nèi)加熱器117和至少一個外加熱器118的實例的俯視圖。圖7B是圖7A中的部分襯底130的放大截面圖。如圖7B所示，玻璃襯底的正面覆有金屬層124，其將是太陽能電池的背接觸層。襯底130的背面122是玻璃。金屬層124反射來自背面122的熱量，背面122將吸收這些額外熱量。至少一個外加熱器118被配置為產(chǎn)生額外的熱量以在襯底130上保持均勻的溫度分布。該實例僅用于說明的目的?？梢砸云渌绞绞褂弥辽僖粋€外加熱器118。[0056]在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117或至少一個外加熱器118被配置為根據(jù)預(yù)定加熱曲線加熱襯底130。例如，在一些實施例中，可使用具有不同加熱速率的階梯形加熱曲線。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117和至少一個外加熱器118都被配置為根據(jù)預(yù)定加熱曲線來工作。在一些實施例中，加熱曲線包括從室溫開始逐步加熱襯底直至達到最后的高溫而不是直接加熱。每一加熱步驟都可有100°C的間隔并且在該溫度保持5分鐘。因此，襯底中心和邊緣之間的溫度差值可被最小化。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117被配置為按照程序運行，該程序在加熱過程中根據(jù)襯底130的實際溫度來提供自動調(diào)節(jié)。
[0057]在一些實施例中，裝置100還包括冷卻元件115。冷卻元件115被配置為例如在兩個操作之間或者在多個新襯底130被加載在可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120上之前冷卻真空室105內(nèi)的溫度。例如，在沉積工藝之后，內(nèi)室壁的溫度可達到700°C以上。在一些實施例中，冷卻元件115是具有諸如水的冷卻劑的線圈系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，裝置100還可被配置為在真空室105內(nèi)引入諸如氮氣的導(dǎo)電冷卻氣體?？蓡为毷褂没蛲瑫r使用在真空室105內(nèi)使用氣體的冷卻方法和使用具有冷卻劑的線圈冷卻的方法。[0058]在一些實施例中，裝置100進一步包括一個或多個連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120中的多個金屬框124或金屬柱121的附加加熱器119。附加加熱器119被配置為與襯底支撐件120 —起旋轉(zhuǎn)并且在旋轉(zhuǎn)期間加熱相應(yīng)的襯底130。附加加熱器119的實例包括但不限于紅外線加熱器、鹵素燈加熱器、電阻加熱器或在沉積工藝期間用于加熱襯底130的任何適合的加熱器。在一些實施例中，附加加熱器119可以是被配置為發(fā)出紅外線的加熱燈。
[0059]圖8是裝置100中的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120的部分實例的示意圖。根據(jù)一些實施例，圖8示出了一個或多個附加加熱器119連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120中的金屬框124或金屬柱121。附加加熱器119可設(shè)置在相應(yīng)金屬框124或金屬柱121的每一個邊緣上。在一些實施例中，附加加熱器119僅位于金屬框124或金屬柱121的頂部邊緣或底部邊緣。在一些實施例中，附加加熱器119僅位于金屬框124或金屬柱121的側(cè)邊緣。在一些實施例中，附加加熱器119既位于金屬框124或金屬柱121的頂部邊緣或底部邊緣也位于側(cè)邊緣。在一些實施例中，附加加熱器119的不同組合被配置為提供不同的加熱區(qū)域。由附加加熱器119發(fā)出的熱量可用于補償被金屬柱121或金屬框124吸收的熱量。附加加熱器119還可根據(jù)預(yù)定加熱曲線或者根據(jù)真空室105內(nèi)的襯底130的實際溫度提供自動響應(yīng)的計算機程序工作。在加熱過程中，附加加熱器119可配合至少一個內(nèi)加熱器117和至少一個外加熱器118。
[0060]返回參見圖1，在一些實施例中，裝置100進一步包括至少一個濺射源135、至少一個蒸發(fā)源140以及至少一個隔離泵152。至少一個濺射源135中的每一個都被配置為沉積相應(yīng)的第一成分。在一些實施例中，相應(yīng)的第一成分是襯底130正面上方的吸收層的一種成分。至少一個蒸發(fā)源140設(shè)置在真空室105內(nèi)并且被配置為沉積第二成分。在一些實施例中，第二成分是襯底130正面上方的吸收層的一種成分。至少一個隔離泵152中的每一個都被配置為防止來自至少一個蒸發(fā)源140的材料污染至少一個濺射源135。在一些實施例中，相應(yīng)的隔離泵152被設(shè)置在至少一個濺射源135中的每一個濺射源和相鄰的至少一個蒸發(fā)源140中的一個蒸發(fā)源之間。
[0061]至少一個濺射源135可設(shè)置在限定真空室105的外殼上。例如，濺射源135可以是磁控管、離子束源、RF發(fā)生器或被配置為在襯底130上方沉積吸收層的相應(yīng)第一成分的任何適合的濺射源。每一個濺射源135都包括至少一個濺射靶137。濺射源135可使用濺射氣體。在一些實施例中，用氬氣進行濺射。其他可能的濺射氣體包括氪氣、氙氣、氖氣以及類似的惰性氣體。
[0062]如圖1所示，裝置100可包括至少兩個濺射源135。具有至少一個濺射靶137的每個濺射源135都被配置為在襯底130的正面上方沉積吸收層的相應(yīng)第一成分的一部分。吸收層的每個相應(yīng)第一成分可具有不同的化學組成。在一些實施例中，至少兩個濺射源135被設(shè)置為相互相鄰。在其他一些實施例中，至少兩個濺射源135被設(shè)置在相互分隔的兩個位置。例如，在圖1中，第一濺射源135和第二濺射源135被設(shè)置在真空室105的相對兩側(cè)并且圍繞真空室105邊界與蒸發(fā)源140基本等距。
[0063]在一些實施例中，第一濺射源135被配置為在襯底130表面的至少一部分上方沉積吸收層的第一成分中的第一種原子(例如銅(Cu))。第二濺射源135被配置為在襯底130表面的至少一部分上方沉積吸收層的第一成分中的第二種原子(例如銦(In))。在一些實施例中，第一濺射源135被配置為在襯底130的至少一部分上方沉積吸收層的第一成分中的第一種原子(例如銅(Cu))和第三種原子(例如鎵(Ga))。在一些實施例中，第一濺射源135包括一個或多個銅-鎵濺射靶137，并且第二濺射源135包括一個或多個銦濺射靶137。例如，第一濺射源135可包括兩個銅-鎵濺射靶，并且第二濺射源135可包括兩個銦濺射靶。在一些實施例中，銅-鎵濺射靶137包括具有約70%到80% (例如69.5到80.5% )銅以及約20%到30% (例如19.5%到30.5% )鎵的材料。在一些實施例中，裝置I))具有第一銅:鎵濃度配比的第一銅-鎵濺射靶137和第二銅:鎵濃度配比的第二銅-鎵濺射靶137來用于梯度組合濺射。例如，第一銅-鎵濺射靶可包括65%銅和35%鎵的材料以控制單層沉積達到第一梯度鎵濃度，并且第二銅-鎵濺射靶可包括85%銅和15%鎵的材料以控制單層沉積達到第二梯度鎵濃度。多個濺射靶137可以具有任何適合的尺寸。例如，多個派射祀137可以約15cm寬(例如14至16cm)且約1.9m高(例如1.8至2.0m)。
[0064]在一些實施例中，被配置為在每個襯底130的至少一部分上方沉積多個吸收層銦原子的濺射源135可摻有鈉(Na)。例如，濺射源135的銦濺射靶137可摻有鈉(Na)元素。摻有鈉的銦濺射靶137可避免或最小化太陽能電池中的堿式硅酸鹽層。因為鈉被直接引入吸收層，所以這種改進可使太陽能電池的制造成本更低。在一些實施例中，濺射源135是具有約2%到10%之間的鈉(例如1.95%至10.1%的鈉)的摻鈉銅源。在一些實施例中，銦濺射源135可摻有其他堿性元素，諸如鉀。在其他實施例中，裝置100可包括多個銅-鎵濺射源135和多個摻鈉銦濺射源135。例如，裝置100可具有用于梯度組合濺射的65: 35的銅-鎵濺射源135和85: 15的銅-鎵濺射源135。
[0065]在一些實施例中，蒸發(fā)源140被配置為在每個襯底130的至少一部分上方沉積吸收層的第二成分。在一些實施例中，吸收層的第二成分包括硒，并且可包括任何適合的蒸發(fā)源材料。在一些實施例中，蒸發(fā)源140被配置為產(chǎn)生這種蒸發(fā)源材料的蒸汽。蒸汽可凝結(jié)在襯底130上。例如，蒸發(fā)源140可是蒸發(fā)舟、坩鍋、線圈、電子束蒸發(fā)源或任何適合的蒸發(fā)源140。在一些實施例中，蒸發(fā)源140被設(shè)置在真空室105的第一子室中。在一些實施例中，源材料的蒸汽可在凝結(jié)在襯底130上方之前例如使用電離放電器被電離以提高反應(yīng)率。
[0066]隔離泵152被配置為防止來自至少一個蒸發(fā)源140的材料污染至少一個濺射源135。在一些實施例中，相應(yīng)的隔離泵152設(shè)置在至少一個濺射源135中的一個濺射源和相鄰的至少一個蒸發(fā)源140中的一個蒸發(fā)源之間。在圖1的實施例中，隔離泵152是真空泵。在一些實施例中(未示出)，隔離泵152中的一個或多個被配置為保持子室內(nèi)蒸發(fā)源140內(nèi)的壓力低于真空室105內(nèi)的壓力。隔離泵152可被配置為從真空室105中疏散第二成分的吸收層粒子(由蒸發(fā)源140發(fā)出)，防止這些粒子擴散到濺射靶137，并且防止這些粒子污染兩個濺射源135。
[0067]在包括多個濺射源135和/或多個蒸發(fā)源140的實施例中，裝置100可包括多個隔離源以使每個蒸發(fā)源140都與每個濺射源135隔離。例如，在第一濺射源135和第二濺射源135設(shè)置在真空室105的相對兩側(cè)并且蒸發(fā)源140在真空室105的邊界上設(shè)置在兩個濺射源135之間的實施例中，裝置100可包括設(shè)置在第一濺射源135與蒸發(fā)源140之間的第一隔離泵152和設(shè)置在第二濺射源135與蒸發(fā)源140之間的第二隔離泵152。在示出的實施例中，裝置100包括設(shè)置在蒸發(fā)源140和兩個濺射源135中的一個之間的隔離泵152。
[0068]如圖1所示，裝置100可包括設(shè)置在蒸發(fā)源140周圍的隔離擋板170。隔離擋板170可被配置為將蒸發(fā)源材料的蒸汽引向襯底130的特定位置。隔離擋板170可被配置為引導(dǎo)蒸發(fā)源材料的蒸汽遠離濺射源135。裝置100除一個或多個隔離源以外可包括隔離擋板170以使蒸發(fā)源材料對一個或多個濺射源135的污染最小化。例如，隔離擋板170可由諸如不銹鋼或其他類似的金屬和金屬合金材料組成。在一些實施例中，隔離擋板170是一次性的。在其他實施例中，隔離擋板170是可清洗的。
[0069]在一些實施例中，裝置100可包括裝載/卸載襯底室182、緩沖室155、后處理室180和卸載鎖(unload lock) 184。在各個實施例中，后處理室180可被配置成用于太陽能電池的后處理，諸如冷卻太陽能電池。
[0070]在一些實施例中，裝置100可包括一個或多個現(xiàn)場監(jiān)測器件(未示出)以監(jiān)測工藝參數(shù)，諸如溫度、室壓、薄膜厚度或任何適合的工藝參數(shù)。
[0071]圖1的裝置100還可用于形成具有不同吸收膜的太陽能電池，例如，銅-鋅-錫-硫-硒(CTZSS)吸收膜。在一些實施例中，通過進一步提供用作靶137的錫、銅、鋅或銅/鋅靶，在裝置100內(nèi)形成多個CZTSS吸收層。蒸發(fā)源140可將硫、硒或硫和硒兩者用作源材料。此外，另一個蒸發(fā)源140可用于單獨提供硒和硫源材料。
[0072]圖2是根據(jù)一些實施例的用于形成太陽能電池的裝置200的平面圖。裝置200包括至少兩個(例如，三個)濺射源135、至少一個蒸發(fā)源140、至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器。在圖2中，類似參考數(shù)字表示類似元件，并且為了簡潔，不再重復(fù)以上參照圖1提供的結(jié)構(gòu)的描述。至少兩個(例如，三個)濺射源135被配置為沉積三種不同的組成以用作襯底130正面上方的吸收層的相應(yīng)第一成分。例如，第一濺射源135被配置為沉積來自包括銅和/ 或鎵的第一濺射靶137的銅和鎵。第二濺射源135被配置為沉積來自包括銦的第二濺射靶137的銦。在一些實施例中，銅和銦可沉積在兩個不同的第一濺射源135中。
[0073]圖9是示出根據(jù)一些實施例的用于制造太陽能電池的方法900的實例的流程圖，該方法包括從襯底的正面和背面同時加熱襯底。
[0074]在該示例性方法900的步驟910中，首先提供襯底130，然后將其固定在用于形成太陽能電池的裝置的真空室105內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120上。例如，可使用上述裝置100或200。襯底130具有正面和背面。圖1中描述了襯底130和用于保持襯底130的結(jié)構(gòu)的實例。在一些實施例中，可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120的形狀是多邊形并且包括多個金屬柱121和多個金屬框124。如圖3A至3B、圖4A至4B、圖5A至5C和圖6A至6C所述，金屬柱121和金屬框124被配置為保持襯底130。如圖7A至7B所示，在一些實施例中，襯底130的正面被設(shè)置為面向真空室105的內(nèi)表面。
[0075]在步驟920中，旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120。在一些實施例中，如圖1所述，襯底支撐件120以一定速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，襯底支撐件120間歇地旋轉(zhuǎn)。
[0076]步驟930包括使用圖1所述的至少一個內(nèi)加熱器117和至少一個外加熱器118同時加熱襯底130。內(nèi)加熱器117面向襯底130的背面并且從襯底130的背面加熱襯底130。在一些實施例中，至少一個外加熱器被配置為在旋轉(zhuǎn)過程中加熱襯底的正面。在一些實施例中，根據(jù)預(yù)定溫度曲線，使用至少一個內(nèi)加熱器117和至少一個外加熱器118同時加熱襯底130。在一些實施例中，如圖1所述，根據(jù)預(yù)定溫度曲線，至少一個內(nèi)加熱器117或至少一個外加熱器118或者兩者加熱襯底。在一些實施例中，預(yù)定溫度曲線用于使襯底和可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬柱或金屬框之間的溫度差值最小化。在一些實施例中，至少一個內(nèi)加熱器117或至少一個外加熱器118或者兩者都基于根據(jù)真空室105內(nèi)的襯底130的實際溫度提供自動響應(yīng)的程序工作。
[0077]在一些實施例中使用步驟936，但是在其他實施例中步驟936被省略。在一些實施例中，方法900進一步包括使用連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件120中的多個金屬柱或金屬框的一個或多個附加加熱器119來加熱襯底130。如圖1所述，附加加熱器119的實例包括但不局于發(fā)出紅外福射的加熱燈，例如IR燈。在一些實施例中，一個或多個附加加熱器119隨著襯底支撐件120旋轉(zhuǎn)。
[0078]在步驟940中，如上所述，在襯底130的正面上方形成吸收層。在一些實施例中，在襯底130的正面上方形成吸收層的步驟(在步驟940中)包括由至少一個濺射源135在襯底130正面上方沉積吸收層的相應(yīng)第一成分以及由設(shè)置在真空室105內(nèi)的蒸發(fā)源140在襯底130正面上方沉積吸收層的第二成分。在沉積第二成分時，圖1所述的至少一個隔離泵152用于防止來自至少一個蒸發(fā)源140的材料污染至少一個濺射源135。
[0079]圖10是示出了在襯底正面的上方形成吸收層的方法實例的流程圖。在一些實施例中，襯底130包括襯底背面的玻璃層和沉積在襯底正面上位于玻璃層上方的金屬層。沉積吸收層中相應(yīng)第一成分的步驟(在圖9的步驟940中)包括圖10的實例中的至少三個步驟。這些步驟包括:由第一濺射源135沉積銅和鎵(步驟942);以及由第二濺射源135沉積銦(步驟944)。在步驟948中，沉積吸收層中的第二成分的步驟包括由蒸發(fā)源140沉積硒。
[0080]返回參見圖9，在一些實施例中，該方法還包括在形成太陽能電池中的吸收層或任何其他層之后用惰性導(dǎo)電氣體對襯底130和真空室105進行冷卻的步驟950。
[0081]本發(fā)明提供了一種用于形成太陽能電池的裝置和方法。根據(jù)一些實施例，用于形成太陽能電池的裝置包括:限定真空室的外殼、可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件、至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器。真空室內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件被配置為保持襯底。至少一個內(nèi)加熱器位于真空室的中心和襯底支撐件之間，并且被配置為加熱襯底支撐件上的襯底的背面。至少一個外加熱器位于外殼和襯底支撐件之間，并且被配置為加熱襯底支撐件上的襯底的正面。在一些實施例中，至少一個外加熱器附接在真空室的內(nèi)表面上。在一些實施例中，該裝置還包括被配置為使襯底支撐件在真空室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)滾筒。在一些實施例中，本發(fā)明的裝置進一步包括至少一個濺射源、至少一個蒸發(fā)源以及至少一個隔離泵。在一些實施例中，該裝置進一步包括一個或多個附加加熱器，其連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬框或金屬柱。附加加熱器被配置為與襯底支撐件一起旋轉(zhuǎn)并且在旋轉(zhuǎn)過程中加熱相應(yīng)的襯
。
[0082]根據(jù)一些實施例，本發(fā)明提供了用于形成太陽能電池的裝置，該裝置包括真空室、可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件、可旋轉(zhuǎn)滾筒、至少一個濺射源、至少一個蒸發(fā)源、至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器。真空室內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件具有被配置為保持至少一個襯底的多邊形形狀?？尚D(zhuǎn)滾筒設(shè)置在真空室內(nèi)。至少一個濺射源被配置為沉積相應(yīng)的第一成分，例如襯底正面上方的吸收層的相應(yīng)第一成分。至少一個蒸發(fā)源設(shè)置在真空室內(nèi)并且被配置為沉積第二成分，例如，襯底正面上方的吸收層的第二成分。每一個內(nèi)加熱器都面向相應(yīng)襯底的背面，并且被配置為加熱該襯底。至少一個外加熱器設(shè)置在真空室的外表面(殼)和可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件之間，并且被配置為在旋轉(zhuǎn)過程中加熱至少一個襯底的正面。在一些實施例中，該裝置進一步包括一個或多個附加加熱器，其連接至可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬框或金屬柱。一個或多個附加加熱器被配置為與襯底支撐件一起旋轉(zhuǎn)并且在旋轉(zhuǎn)過程中加熱相應(yīng)的襯底。在一些實施例中，該裝置還包括至少一個隔離泵。至少一個隔離泵設(shè)置在至少一個濺射源中的每一個濺射源和相鄰的至少一個蒸發(fā)源中的一個蒸發(fā)源之間，并且被配置為防止來自蒸發(fā)源的材料污染濺射源。
[0083]本發(fā)明還提供了一種形成太陽能電池的方法。首先提供襯底，然后將其固定在真空室內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件上。襯底的正面被設(shè)置為面向真空室的內(nèi)表面。該方法進一步包括:旋轉(zhuǎn)襯底支撐件；使用至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器同時加熱襯底；以及在襯底正面上方形成吸收層。內(nèi)加熱器面向襯底的背面并且從襯底背面加熱襯底。至少一個外加熱器被配置為在旋轉(zhuǎn)過程中加熱襯底正面。在襯底正面上方形成吸收層包括由至少一個濺射源在襯底正面上方沉積吸收層的相應(yīng)第一成分；并且由位于真空室內(nèi)的蒸發(fā)源在襯底正面上方沉積吸收層的第二成分。在一些實施例中，襯底包括在正面涂覆有金屬層的玻璃層。沉積吸收層的相應(yīng)第一成分包括由至少兩個不同的濺射源分別沉積銅、鎵和銦。沉積吸收層中的第二成分包括由蒸發(fā)源沉積硒。
[0084]在一些實施例中，該方法進一步包括使用與可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的多個金屬框或金屬柱連接的一個或多個附加加熱器來加熱襯底。一個或多個附加加熱器與襯底支撐件一起旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，該方法還包括在形成吸收層之后用惰性導(dǎo)電氣體冷卻襯底和真空室。
[0085] 雖然已根據(jù)示例性實施例描述了本發(fā)明主題，但是并不局限于此。相反，所附權(quán)利要求應(yīng)被更廣泛地解釋以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可做出的其他變化和實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于形成太陽能電池的裝置，包括: 外殼，限定真空室； 可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件，位于所述真空室內(nèi)，并且被配置為保持襯底； 至少一個內(nèi)加熱器，位于所述真空室的中心和所述襯底支撐件之間，并且被配置為加熱所述襯底支撐件上的襯底的背面； 至少一個外加熱器，位于所述外殼和所述襯底支撐件之間，所述至少一個外加熱器被配置為加熱所述襯底支撐件上的襯底的正面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件包括多個金屬柱和連接至所述多個金屬柱的多個金屬框，所述多個金屬框中的每一個都包括至少一個固定裝置，所述多個金屬柱和所述多個金屬框被配置為保持相應(yīng)的襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述多個金屬框被配置為保持長方形襯底，并且所述多個金屬框和所述多個金屬柱由選自由不銹鋼、鈦和鑰所組成的組中的材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述多個金屬框中的每一個都被配置為沿著襯底的整個長度支持相應(yīng)的襯底，并且通過所述多個金屬框上的所述至少一個固定裝置沿襯底的整個長度來保持每一個襯底邊緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，每一個相應(yīng)的襯底均與沿著其長度的一部分與其接觸的所述金屬框中的相應(yīng)金屬框附接，并且每一個襯底邊緣均通過相應(yīng)金屬框的選定位置上的相應(yīng)固定裝置來保持。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進一步包括: 一個或多個附加加熱器，連接至所述可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件中的所述多個金屬框或金屬柱，并且被配置為與所述襯底支撐件一起旋轉(zhuǎn)并在旋轉(zhuǎn)過程中加熱相應(yīng)的襯底。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述一個或多個附加加熱器是被配置為發(fā)出紅外線輻射的加熱燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件的形狀是多邊形，并且所述至少一個內(nèi)加熱器被配置為具有圓形形狀以在旋轉(zhuǎn)過程中避免所述襯底支撐件和所述至少一個內(nèi)加熱器之間的碰撞。
9.一種用于形成太陽能電池的裝置，包括: 真空室； 具有多邊形形狀的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件，位于所述真空室內(nèi)，并且被配置為保持至少一個襯底； 可旋轉(zhuǎn)滾筒，設(shè)置在所述真空室內(nèi)，所述可旋轉(zhuǎn)滾筒具有多邊形形狀并包括支撐梁； 至少一個濺射源，被配置為沉積相應(yīng)的第一成分； 至少一個蒸發(fā)源，位于所述真空室內(nèi)并且被配置為沉積第二成分； 至少一個內(nèi)加熱器，所述至少一個內(nèi)加熱器中的每一個都被配置為加熱所述襯底支撐件上的相應(yīng)襯底的背面； 以及 至少一個外加熱器，位于所述真空室的外殼和所述可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件之間，所述至少一個外加熱器被配置為加熱所述襯底支撐件上的襯底的正面。
10.一種用于形成太陽能電池的方法，包括: 提供固定在真空室內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件上的襯底，所述襯底具有正面和背面，所述正面被設(shè)置為面向所述真空室的內(nèi)表面，所述可旋轉(zhuǎn)襯底支撐件具有多邊形的形狀并且包括多個金屬柱和金屬框； 旋轉(zhuǎn)所述襯底支撐件；使用至少一個內(nèi)加熱器和至少一個外加熱器同時加熱所述襯底，所述內(nèi)加熱器面向所述襯底的背面， 并且所述至少一個外加熱器被配置為在旋轉(zhuǎn)過程中加熱所述襯底的正面。
【文檔編號】C23C14/22GK103911586SQ201310084136
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月4日
【發(fā)明者】鄧鳳山, 趙應(yīng)誠, 楊智仁 申請人:臺積太陽能股份有限公司