一種銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種銅銦鎵硒薄膜電池工藝，尤其涉及一種銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)工藝中線性源陣列的排布，包括玻璃基板和線性蒸發(fā)源，包含不同原料的線性蒸發(fā)源沿玻璃基板的移動方向縱向排列，組成線性蒸發(fā)源列，線性蒸發(fā)源列為一列，位于玻璃基板的正下方。線性蒸發(fā)源為圓柱體或者長方體，其上設(shè)有狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者設(shè)有點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔。本發(fā)明能夠有效的按照預(yù)設(shè)的工藝配比設(shè)定蒸發(fā)區(qū)，大幅提高電池生產(chǎn)工藝中原料配比的調(diào)節(jié)靈活性。
【專利說明】一種銅銦鎵砸薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅銦鎵硒薄膜電池工藝，尤其涉及一種銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)工藝中線性源陣列的排布。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏應(yīng)用的未來市場發(fā)展，特別是與電網(wǎng)相連的光伏電廠的應(yīng)用，關(guān)鍵取決于降低太陽能電池生產(chǎn)成本的潛力。薄膜太陽能電池生產(chǎn)過程能耗低，具備大幅度降低原材料和制造成本的潛力；同時，薄膜太陽能電池在弱光條件下仍可發(fā)電。因此，目前市場對薄膜太陽能電池的需求正逐漸增長，而制造薄膜太陽能電池的技術(shù)更成為近年來的研究熱點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)在的光伏薄膜電池可分為硅基薄膜電池、碲化鎘薄膜電池和銅銦鎵硒薄膜電池。其中，銅銦鎵硒薄膜電池是以普通鈉鈣玻璃濺射鑰金屬為襯底，通過共蒸發(fā)或?yàn)R射金屬預(yù)制層后硒化法制備薄膜電池的銅銦鎵硒吸收層，再經(jīng)過化學(xué)水浴沉積硫化鎘緩沖層、本征氧化鋅高阻層、濺射摻鋁氧化鋅低阻層、蒸發(fā)鎳/鋁電極、蒸發(fā)氟化鎂減反膜等工序，制備出銅銦鎵硒化合物薄膜太陽能電池。由于銅銦鎵硒薄膜電池對可見光的吸收系數(shù)為所有薄膜電池材料中最高的，而原材料的消耗卻遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)晶體硅太陽電池。與高效率高成本的晶體硅太陽電池和低效率低成本的非晶硅太陽電池相比，銅銦鎵硒薄膜電池具有高效率低成本長壽命的多重優(yōu)勢，是最有希望降低光伏發(fā)電成本的高效薄膜太陽電池。
[0004]在銅銦鎵硒薄膜電池的構(gòu)成中銅銦鎵硒吸收層是該種薄膜太陽能電池的核心。目前，銅銦鎵硒薄膜電池的吸收層已有多種沉積方法，薄膜電池效率能穩(wěn)定超過10%的吸收層制備工藝主要有:共蒸發(fā)法和預(yù)制層濺射后硒化法。其中，共蒸發(fā)法，即將制備薄膜所需的銅、銦、鎵、硒原料在真空環(huán)境中加熱共蒸發(fā)，通過不同元素的組合反應(yīng)而制備薄膜電池吸收層的工藝方法。共蒸發(fā)的特點(diǎn)是小面積薄膜質(zhì)量好，質(zhì)量與帶隙容易控制，薄膜電池效率高；如果一旦實(shí)施大面積多元素共蒸發(fā)，對蒸發(fā)設(shè)備要求苛刻，蒸發(fā)過程不易控制，且均勻性不好把握，薄膜中元素分布與帶隙梯度就更不易控制。
[0005]目前根據(jù)蒸發(fā)源的不同，共蒸發(fā)工藝可分為點(diǎn)源式與線源式兩種。點(diǎn)源式為各蒸發(fā)源分成兩列排布在玻璃基板兩側(cè)的下方，銅、銦、鎵等各原料每樣放在一個蒸發(fā)源中，其鍍膜靈活度不高，無法實(shí)現(xiàn)某些特殊的配比工藝。線源式為以條狀方式橫列在玻璃基板的行進(jìn)路線上，銅、銦、鎵等原料混合放置在同一個蒸發(fā)源里，同樣無法實(shí)現(xiàn)鍍膜時的靈活配比工藝。
[0006]因此，目前市場上亟需一種能夠有效靈活地調(diào)節(jié)銅銦鎵硒共蒸發(fā)鍍膜原料配比的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供一種能夠靈活調(diào)節(jié)銅銦鎵硒共蒸發(fā)鍍膜原料配比，提高玻璃基板鍍膜均勻性的方法，實(shí)現(xiàn)銅銦鎵硒薄膜電池鍍膜均勻，原料配比可調(diào)節(jié)，提高電池生產(chǎn)工藝上原料配比調(diào)節(jié)的靈活性。[0008]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，包括玻璃基板和線性蒸發(fā)源，包含不同原料的所述線性蒸發(fā)源沿玻璃基板的移動方向縱向排列，組成線性蒸發(fā)源列。
[0010]所述線性蒸發(fā)源列為一列，位于玻璃基板的正下方。
[0011]所述線性蒸發(fā)源為圓柱體或者長方體。
[0012]所述線性蒸發(fā)源上設(shè)有狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔。
[0013]所述線性蒸發(fā)源上設(shè)置有若干條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者設(shè)置有點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔矩形陣列。
[0014]沿所述玻璃基板兩邊的下側(cè)各對應(yīng)一條蒸發(fā)帶或者一列蒸發(fā)孔，可以進(jìn)一步提高玻璃基板鍍膜的均勻性，在垂直玻璃基板移動的方向上使得蒸發(fā)的原料可以均勻到達(dá)玻璃基板的表面。
[0015]所述每條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者沿玻璃基板移動方向每列點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔分別對應(yīng)有單獨(dú)的加熱源。
[0016]組成所述線性蒸發(fā)源列的每個線性蒸發(fā)源中的原料為單獨(dú)的一種金屬。
[0017]本發(fā)明提供的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于包含不同原料的線性蒸發(fā)源沿玻璃基板的移動方向縱向排列，組成一列線性蒸發(fā)源列，位于玻璃基板的正下方，線性蒸發(fā)源上設(shè)置有若干條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者設(shè)置有點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔矩形陣列，沿玻璃基板兩邊的下側(cè)各對應(yīng)一條蒸發(fā)帶或者蒸發(fā)孔列，每條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者沿玻璃基板移動方向每列點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔分別對應(yīng)有單獨(dú)的加熱源，組成線性蒸發(fā)源列的每個線性蒸發(fā)源中的原料為單獨(dú)的一種金屬，技術(shù)人員可以通過調(diào)節(jié)玻璃基板運(yùn)行方向線性蒸發(fā)源中原料的種類和位置，線性蒸發(fā)源上設(shè)置的相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶的條數(shù)或者點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔矩形陣列沿玻璃基板運(yùn)行方向的列數(shù)，以及控制每條線性蒸發(fā)源對應(yīng)發(fā)熱源的溫度，有效的按照預(yù)設(shè)的工藝配比布置、設(shè)定蒸發(fā)區(qū)，大幅提高電池生產(chǎn)工藝中原料配比的調(diào)節(jié)靈活性。當(dāng)工藝發(fā)生改變，需要改變原料比例時，工藝人員可以通過調(diào)節(jié)線性蒸發(fā)源中原料的排列分布，選擇設(shè)置不同條數(shù)的線性蒸發(fā)源上的蒸發(fā)帶或者沿玻璃基板運(yùn)行方向不同列數(shù)的線性蒸發(fā)源蒸發(fā)孔，改變每條線性蒸發(fā)源蒸發(fā)帶或者沿玻璃基板移動方向每列蒸發(fā)孔對應(yīng)加熱源的加熱溫度等方式，改變各原料蒸汽的配比，從而最終達(dá)到工藝調(diào)節(jié)的目的。
[0018]具體來講，當(dāng)開始進(jìn)行共蒸發(fā)工藝時，線性蒸發(fā)源一起加熱。每條線性蒸發(fā)源上的蒸發(fā)帶或者沿玻璃基板移動方向每列蒸發(fā)孔都對應(yīng)有單獨(dú)的加熱源，當(dāng)玻璃基板進(jìn)行蒸發(fā)工藝時，可獨(dú)立對線性蒸發(fā)源的加熱源進(jìn)行控制。通過控制加熱源的溫度，以及選擇設(shè)置相互平行的線性蒸發(fā)源上的蒸發(fā)帶的條數(shù)或者蒸發(fā)孔矩形陣列沿玻璃基板運(yùn)行方向的列數(shù)，使得銅、銦、鎵三種原料蒸汽按照預(yù)設(shè)的原料配比均勻充滿蒸發(fā)區(qū)。而且包含不同原料的線性蒸發(fā)源在玻璃基板的移動方向上縱向排成一列，位于玻璃基板的正下方，可以通過排列玻璃基板行進(jìn)方向上不同線性蒸發(fā)源所包含的原料種類，調(diào)節(jié)各種原料在玻璃基板上的鍍膜先后順序，使之達(dá)到預(yù)設(shè)的工藝要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布側(cè)視圖的示意圖。[0020]圖2是本發(fā)明的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源上的狹長縫狀的蒸發(fā)帶的俯視圖的不意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源上的點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔的俯視圖的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但不限于實(shí)施例的內(nèi)容。
[0023]實(shí)施例1
[0024]一種銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，如圖1、圖2所示，包括玻璃基板I和線性蒸發(fā)源2、3、4，包含不同原料的線性蒸發(fā)源2、3、4沿玻璃基板I的移動方向縱向排列，組成線性蒸發(fā)源列，線性蒸發(fā)源列為一列，位于玻璃基板I的正下方。線性蒸發(fā)源2、
3、4為長方體。線性蒸發(fā)源2、3、4上設(shè)置有三條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶5。沿玻璃基板I兩邊的下側(cè)各對應(yīng)有一條蒸發(fā)帶5。三條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶5分別對應(yīng)有三條單獨(dú)的加熱源。組成線性蒸發(fā)源列的每個線性蒸發(fā)源中的原料為單獨(dú)的一種金屬，線性蒸發(fā)源2為銅，線性蒸發(fā)源3為銦，線性蒸發(fā)源4為鎵。
[0025]實(shí)施例2
[0026]一種銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，如圖1、圖3所示，包括玻璃基板I和線性蒸發(fā)源2、3、4，包含不同原料的線性蒸發(fā)源2、3、4沿玻璃基板I的移動方向縱向排列，組成線性蒸發(fā)源列，線性蒸發(fā)源列為一列，位于玻璃基板I的正下方。線性蒸發(fā)源2、
3、4為圓柱體。線性蒸發(fā)源2、3、4上設(shè)置有點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔6陣列，點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔6沿玻璃基板運(yùn)行方向分為3列。沿玻璃基板I兩邊的下側(cè)各對應(yīng)一列點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔6。沿玻璃基板移動方向三列相互平行的點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔6分別對應(yīng)三條單獨(dú)的加熱源。組成線性蒸發(fā)源列的每個線性蒸發(fā)源中的原料為單獨(dú)的一種金屬，線性蒸發(fā)源2為鎵，線性蒸發(fā)源3為銦，線性蒸發(fā)源4為銅。
【權(quán)利要求】
1.一種銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，包括玻璃基板和線性蒸發(fā)源，其特征在于，包含不同原料的所述線性蒸發(fā)源沿玻璃基板的移動方向縱向排列，組成線性蒸發(fā)源列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，其特征在于，所述線性蒸發(fā)源列為一列，位于玻璃基板的正下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，其特征在于，所述線性蒸發(fā)源為圓柱體或者長方體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，其特征在于，所述線性蒸發(fā)源上設(shè)有狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，其特征在于，所述線性蒸發(fā)源上設(shè)置有若干條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者設(shè)置有點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔矩形陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，其特征在于，沿所述玻璃基板兩邊的下側(cè)各對應(yīng)一條蒸發(fā)帶或者一列蒸發(fā)孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，其特征在于，所述每條相互平行的狹長縫狀的蒸發(fā)帶或者沿玻璃基板移動方向每列點(diǎn)狀的蒸發(fā)孔分別對應(yīng)有單獨(dú)的加熱源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的銅銦鎵硒薄膜電池共蒸發(fā)線性源陣列的排布，其特征在于，組成所述線性蒸發(fā)源列的每個線性蒸發(fā)源中的原料為單獨(dú)的一種金屬。
【文檔編號】H01L21/203GK103871851SQ201210551576
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】李鴻儒, 于大洋 申請人:北京漢能創(chuàng)昱科技有限公司