用于形成薄膜太陽能電池材料的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于形成薄膜太陽能電池材料的裝置和方法，該方法包括：將包括硒化氫的第一惰性氣體混合物引入至具有第一壓力值的室內(nèi)，直到該室達(dá)到第二壓力值和第一溫度值，其中，第二壓力值是第一壓力值的預(yù)定百分比。將室中的溫度增加至第二溫度值以用于硒化工藝，從而使室內(nèi)的壓力增加至第三壓力值?？蓮氖覂?nèi)去除硒化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體。將包括硫化氫的第二惰性氣體混合物加入至室內(nèi)，直到室內(nèi)壓力達(dá)到第四壓力值。將室內(nèi)的溫度增加至第三溫度值以用于硫化工藝。在硫化工藝之后對室進(jìn)行冷卻。
【專利說明】用于形成薄膜太陽能電池材料的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池，更具體而言，涉及形成用于制造太陽能電池的薄膜材料 的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 光伏電池或太陽能電池是用于從太陽光直接生成電流的光伏組件。由于對清潔能 源的需求不斷增長，近年來，太陽能電池的制造急劇發(fā)展且還在繼續(xù)發(fā)展。各種類型的太陽 能電池和太陽能電池子結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在并繼續(xù)被開發(fā)。例如，太陽能電池包括襯底、位于襯底 上的背面接觸層、位于背面接觸層上的吸收層、位于吸收層上的緩沖層和位于緩沖層上方 的正面接觸層。在一些類型的太陽能電池中，正面接觸層可包括形成使光通過而到達(dá)下面 的其他層的窗口的透明導(dǎo)電氧化物（TC0)材料層。
[0003] 在襯底上形成多個(gè)太陽能電池，并通過每個(gè)太陽能電池中的對應(yīng)互連結(jié)構(gòu)而串聯(lián) 連接以形成太陽能電池組件。吸收層吸收太陽光，并通過背面接觸層把太陽光轉(zhuǎn)化成電流。 因此，半導(dǎo)體材料作為形成吸收層的材料被用于至少一些已知的太陽能電池的生產(chǎn)或制造 中。更具體而言，諸如銅銦鎵硫-硒化物（CIGSS)的基于黃銅礦的半導(dǎo)體材料(也被稱為薄 膜太陽能電池材料）用于完成吸收層的形成。
[0004] 用于形成CIGSS或薄膜太陽能電池材料的一些技術(shù)包括金屬前體的硒化工藝和 硒化后進(jìn)行的硫化工藝(整個(gè)工藝被稱為硒化后硫化（SAS ))。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于形成薄膜太陽能電池材料的方法，包括： 將包括硒化氫的第一惰性氣體混合物引入至具有第一壓力值的室內(nèi)，直到室達(dá)到第二壓力 值并具有第一溫度值，其中，第二壓力值是第一壓力值的預(yù)定百分比；增加室中的溫度至第 二溫度值以用于硒化工藝，從而使室中的壓力增至第三壓力值；將包括硫化氫的第二惰性 氣體混合物加入至室內(nèi)直到室達(dá)到第四壓力值；增加室中的溫度至第三溫度值以用于硫化 工藝；以及在硫化工藝之后冷卻室。
[0006] 優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括：去除硫化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體。
[0007] 優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括：當(dāng)室中的溫度增加至第二溫度值與當(dāng)前溫度值的差 值的一半時(shí)，將惰性氣體加入至室內(nèi)。
[0008] 優(yōu)選地，引入第一惰性氣體混合物包括：將包括硒化氫的第一惰性氣體混合物引 入至具有約ΚΓ 1托至約1〇_4托之間的第一壓力值的室內(nèi)，直到室達(dá)到約130托至520托之 間的第二壓力值。
[0009] 優(yōu)選地，增加室中的溫度至所述第二溫度值包括：增加室中的溫度至約370°C至 約450°C之間的第二溫度值。
[0010] 優(yōu)選地，加入第二惰性氣體混合物包括：將包括硫化氫的第二惰性氣體混合物加 入至室內(nèi)，直到室達(dá)到約200托至約600托之間的壓力。
[0011] 優(yōu)選地，增加室中的溫度至第三溫度值包括：增加室中的溫度至約500°C至約 650°C之間的溫度值。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于形成薄膜太陽能電池材料的裝置，包括： 至少一個(gè)后處理室，連接至至少一個(gè)沉積室以從中接收太陽能電池子結(jié)構(gòu)；以及控制器，連 接至至少一個(gè)后處理室，控制器被配置為能夠通過以下處理在至少一個(gè)后處理室內(nèi)的太陽 能電池子結(jié)構(gòu)上形成所述薄膜太陽能電池材料：將包括硒化氫的第一惰性氣體混合物引入 至具有第一壓力值的所述至少一個(gè)后處理室內(nèi)，直到至少一個(gè)后處理室達(dá)到第二壓力值并 具有第一溫度值，第二壓力值是所述第一壓力值的預(yù)定百分比；增加至少一個(gè)后處理室中 的溫度至第二溫度值以用于硒化工藝，從而使至少一個(gè)后處理室中的壓力增加至第三壓力 值；將包括硫化氫的第二惰性氣體混合物加入至至少一個(gè)后處理室內(nèi)直到至少一個(gè)后處理 室達(dá)到第四壓力值；增加至少一個(gè)后處理室中的溫度至第三溫度值以用于硫化工藝；和在 硫化工藝之后冷卻至少一個(gè)后處理室。
[0013] 優(yōu)選地，控制器進(jìn)一步被配置為去除硫化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體。
[0014] 優(yōu)選地，控制器進(jìn)一步被配置為當(dāng)后處理室中的溫度增加至第二溫度值與當(dāng)前溫 度值的差值的一半時(shí)，將惰性氣體加入到至少一個(gè)后處理室內(nèi)。
[0015] 優(yōu)選地，第一壓力值在約ΚΓ1托至約ΚΓ4托之間，第二壓力值在約130托至約520 托之間，其中，第一溫度值是室溫。
[0016] 優(yōu)選地，第二溫度值在約370°C至約450°C之間。
[0017] 優(yōu)選地，第四壓力值在約200托至約600托之間。
[0018] 優(yōu)選地，第三溫度值在約500°C至約650°C之間。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種形成薄膜太陽能電池材料的方法，包括：將惰 性氣體引入至具有第一壓力值的室內(nèi)，直到室達(dá)到第二壓力值并具有第一溫度值；增加室 中的溫度至第二溫度值與當(dāng)前溫度值的差值的一半；當(dāng)達(dá)到第二溫度值與當(dāng)前溫度值的差 值的一半時(shí)，將包括硒化氫的第一惰性氣體混合物加入至室內(nèi)；增加室中的溫度至第二溫 度值以用于硒化工藝，從而使室中的壓力增加至第三壓力值；將包括硫化氫的第二惰性氣 體混合物加入至所述室內(nèi)直到室中的壓力達(dá)到第四壓力值；增加室中的溫度至第三溫度值 以用于硫化工藝；以及在硫化工藝之后冷卻室。
[0020] 優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括：去除硫化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體。
[0021] 優(yōu)選地，引入惰性氣體包括：在約ΚΓ1托至約ΚΓ4托之間的第一壓力值的條件下， 將惰性氣體以增量的方式引入至室內(nèi)，直到室達(dá)到約1〇〇托至約350托之間的第二壓力值 并具有室溫。
[0022] 優(yōu)選地，增加室中的溫度至第二溫度值與當(dāng)前溫度值的差值的一半包括：增加室 中的溫度至約l〇〇°C至約300°C之間的溫度值。
[0023] 優(yōu)選地，加入第二惰性氣體混合物包括：將包括硫化氫的第二惰性氣體混合物加 入至室內(nèi)，直到室達(dá)到約200托至約600托之間的第四壓力值。
[0024] 優(yōu)選地，增加室中的溫度至第三溫度值包括：增加室的溫度至約500°C至約650°C 之間的第三溫度值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是示例性太陽能電池的截面圖；
[0026] 圖2是用于形成用來制造圖1所示太陽能電池的薄膜太陽能電池材料的示例性裝 置的框圖；
[0027] 圖3是使用圖2所示裝置形成薄膜太陽能電池材料的示例性方法的流程圖；
[0028] 圖4是圖3所示方法的圖形化表示；
[0029] 圖5是使用圖2所示裝置形成薄膜太陽能電池材料的可選方法的流程圖；
[0030] 圖6是圖5所示方法的圖形化表示；
[0031] 圖7是使用圖2所示裝置形成薄膜太陽能電池材料的另一個(gè)可選方法的流程圖； 以及
[0032] 圖8是圖7所示方法的圖形化表示。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 在描述中，相對術(shù)語，諸如"低于""高于" "水平""垂直""在…之上""在…之 下""向上""向下" "頂部"和"底部"及其其派生詞(如"水平地""向下地" "向上地"等） 應(yīng)該被解釋為是指如隨后所述的或如論述的附圖中所示的方位。這些相對術(shù)語僅是為了便 于描述而不要求裝置在特定方位進(jìn)行構(gòu)造或操作。除非另有明確描述，關(guān)于接合、連接等的 術(shù)語，諸如"連接"和"互連"，是指其中一個(gè)結(jié)構(gòu)直接或通過插入結(jié)構(gòu)間接地固定或接合至 另一結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及兩者都是可移動(dòng)的或剛性的接合或關(guān)系。
[0034] 預(yù)期結(jié)合附圖一起閱讀示例性實(shí)施例的這種描述，所述附圖被認(rèn)為是整個(gè)書面說 明書的一部分。并不按比例繪制附圖。除了在文中另有明確指出，在各個(gè)附圖中，相似的參 考數(shù)字代表相似的部件。
[0035] 通過在硒化后硫化（SAS)期間能夠節(jié)約工藝氣體，本文描述的示例性裝置和方法 能克服用于形成諸如銅銦鎵硫-硒化物（CIGSS)的基于黃銅礦的薄膜太陽能電池材料的其 他技術(shù)的至少一些缺陷。本文所述的實(shí)施例提供了有助于節(jié)約成本的多級（multi-step)進(jìn) 氣工藝的裝置和方法，其中，較少的氣體被引入工藝室，但是根據(jù)理想氣體定律，可以增加 壓力。例如，隨著硒化工藝期間溫度的增加，硒化氫氣體的壓力增加。類似地，隨著硫化工 藝期間溫度的增加，硫化氫氣體的壓力增加。因此，不會(huì)浪費(fèi)工藝氣體。
[0036] 圖1示出了太陽能電池100的截面圖。太陽能電池100包括襯底110、形成于襯 底110上的背面接觸層120、形成于背面接觸層120上的吸收層130、形成于吸收層130上 的緩沖層140及位于緩沖層140上方的正面接觸層或透明導(dǎo)電氧化物（TC0)層150。
[0037] 襯底110包括諸如玻璃的任何適合的襯底材料。在一些實(shí)施例中，襯底110可包 括諸如鈉鈣玻璃的玻璃襯底、或柔性金屬箔或聚合物(例如，聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二 醇酯（PET)、聚萘（PEN))。其他實(shí)施例還包括其他的襯底材料。背面接觸層120包括諸如金 屬的任何適合的背面接觸材料。在一些實(shí)施例中，背面接觸層120可包括鑰（Mo)、鉬（Pt)、 金(Au)、銀(Ag)、鎳（Ni)或銅（Cu)。其他實(shí)施例還包括其他背面接觸材料。
[0038] 在一些實(shí)施例中，吸收層130包括諸如p型半導(dǎo)體的任何適合的吸收材料。在 一些實(shí)施例中，吸收層130可包括基于黃銅礦的材料，包括Cu(In，Ga)Se2(CIGS)、碲化鎘 (CdTe)、CuInSe2 (CIS)、CuGaSe2 (CGS)、Cu (In, Ga) Se2 (CIGS)、Cu (In, Ga) (Se，S) 2 (CIGSS)、 CdTe或非晶娃。其他實(shí)施例還包括其他吸收材料。
[0039] 緩沖層140包括諸如η型半導(dǎo)體的任何適合的緩沖材料。在一些實(shí)施例中，緩沖 層140可包括硫化鎘（CdS)、硫化鋅（ZnS)、硒化鋅（ZnSe)、硫化銦（III) (In2S3)、硒化銦 (In2Se3)或Z ni_xMgx0 (例如，ZnO)。其他實(shí)施例還包括其他緩沖材料。
[0040] 在一些實(shí)施例中，正面接觸層150包括退火的TC0層。用于退火的TC0層的TC0 材料可包括諸如金屬氧化物和金屬氧化物前體的任何適合的正面接觸材料。在一些實(shí)施例 中，TC0材料可包括氧化鋅（ZnO)、氧化鎘（CdO)、氧化銦（Ιη 203)、氧化錫（Sn02)、五氧化二鉭 (Ta20 5)、氧化鎵銦（Galn03)、（CdSb203)或氧化銦（InO)。TC0材料也可摻雜適合的摻雜劑。在 一些實(shí)施例中，ZnO可摻雜鋁（A1)、鎵（Ga)、硼（B)、銦（In)、釔（Y)、鈧（Sc)、氟（F)、釩（V)、 硅（Si)、鍺（Ge)、鈦（Ti)、鋯（Zr)、鉿（Hf)、鎂（Mg)、砷（As)或氫（H)中的任意材料。在其他 實(shí)施例中，311〇 2可摻雜銻（Sb)、F、As、鈮（Nb)或鉭（Ta)。在其他實(shí)施例中，Ιη203可摻雜錫 (Sn)、Mo、Ta、鎢（1)、21*、？、66、吣、!^或1%。在其他實(shí)施例中，0(10可摻雜111或311。在其 他實(shí)施例中，Galn0 3可摻雜Sn或Ge。在其他實(shí)施例中，CdSb203可摻雜Y。在其他實(shí)施例 中，ΙΤ0可摻雜Sn。其他實(shí)施例還包括其他的TC0材料和相應(yīng)的摻雜劑。
[0041] 太陽能電池100還包括互連結(jié)構(gòu)，其中互連結(jié)構(gòu)包含三條被稱為P1、P2和P3的劃 線。P1劃線延伸穿過背面接觸層120并填充吸收層材料。P2劃線延伸穿過緩沖層140和 吸收層130并填充正面接觸層材料。P3劃線延伸穿過正面接觸層150、緩沖層140和吸收 層 130。
[0042] 圖2是用于形成太陽能電池100 (圖1所示）的吸收層130 (圖1所示）的諸如 CIGSS的薄膜太陽能電池材料的示例性裝置200的框圖。在一些實(shí)施例中，裝置200包括緩 沖室202,其被配置為接收諸如襯底110 (圖1所示）的襯底并在其中準(zhǔn)備襯底110以用于 進(jìn)一步的處理。例如，緩沖室202可包括幫助向襯底110提供熱能的真空源(未示出）、加熱 器(未示出）和/或熱交換器(未示出），從而加熱襯底并準(zhǔn)備進(jìn)行進(jìn)一步處理。沉積室204 通過例如環(huán)形輸送機(jī)205連接到緩沖室202,并且沉積室204被配置為通過環(huán)形輸送機(jī)205 從緩沖室202接收襯底110。雖然圖2中只示出了一個(gè)沉積室204,但是系統(tǒng)200可包括任 何適合數(shù)量的沉積室204。
[0043] 在一些實(shí)施例中，沉積室204被配置為在襯底110上沉積諸如背面接觸層120 (圖 1所示)、緩沖層140 (圖1所示）和/或吸收層130 (圖1所示）的多層，以形成太陽能電池 100或太陽能電池100的子結(jié)構(gòu)。因此，例如，沉積室204可包括真空泵或真空口（未示出）、 加熱器(未示出）和/或熱交換器以幫助在其中進(jìn)行的諸如濺射和/或蒸發(fā)的各種沉積工 藝。
[0044] 裝置200還包括通過環(huán)形輸送機(jī)205連接至沉積室204的后處理室206。在一些 實(shí)施例中，后處理室206被配置為對形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行后處理，諸如完成吸收層130的形成。 例如，后處理室206不但可包括諸如氮?dú)狻鍤夂秃獾亩栊詺怏w，而且還包括硒化氫和硫 化氫，使得后處理室206可實(shí)施硒化工藝和硒化工藝后的硫化工藝。
[0045] 在一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)214連接至裝置200內(nèi)的每一個(gè)室，且控制系統(tǒng)214被 配置為控制每一個(gè)室中的諸如溫度和壓力的各種操作參數(shù)。在一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)214 包括可操作地連接以根據(jù)編程的控制方案或算法，響應(yīng)于諸如溫度和壓力的參數(shù)以及這些 參數(shù)的變化速率由傳感器確定的值的函數(shù)來改變裝置200的操作的控制器220。例如，在 一些實(shí)施例中，控制器220連接至緩沖室202中的至少一個(gè)閥(未示出）、沉積室204中的至 少一個(gè)閥（未不出）和后處理室206中的至少一個(gè)閥（未不出）。在一些實(shí)施例中，啟用控制 器220以通過包括但不限于接收輸入、傳送輸出以及傳送打開和關(guān)閉命令的特征利于每個(gè) 閥的操作特征。
[0046] 在一些實(shí)施例中，控制器220可以是實(shí)時(shí)控制器并可包括任何合適的基于處理 器的或基于微處理器的系統(tǒng)，諸如包括微控制器、精簡指令集電路（RISC)、專用集成電路 (ASIC)、邏輯電路和/或可執(zhí)行上述功能的任意其他電路或處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在一個(gè) 實(shí)施例中，控制器120可以是包括只讀存儲器（ROM)和/或隨機(jī)存取存儲器（RAM)的微處 理器，例如，具有2Mbit ROM和64Kbit RAM的32bit的微型計(jì)算機(jī)。本文所用的術(shù)語"實(shí) 時(shí)"是指在輸入的變化影響結(jié)果之后，在基本上很短的時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生結(jié)果，該時(shí)間段是可基 于結(jié)果的重要性和/或系統(tǒng)處理輸入以產(chǎn)生結(jié)果的能力來選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)。
[0047] 在一些實(shí)施例中，控制器220包括存儲器件230,其存儲可執(zhí)行指令和/或代表和 /或指示緩沖室202、沉積室204和后處理室206的操作狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)?？刂?器220也包括通過系統(tǒng)總線234連接至存儲器件230的處理器232。在一些實(shí)施例中，處理 器232可包括處理單元，諸如但不限于集成電路（1C)、專用集成電路(ASIC)、微型計(jì)算機(jī)、 可編程邏輯控制器（PLC)和/或任何其他可編程電路?？蛇x地，處理器232可包括多處理 單元(例如，多核結(jié)構(gòu)）。上述實(shí)例僅僅是示例性的，因此不用于以任何形式限制術(shù)語"處理 器"的定義和/或含義。
[0048] 在一些實(shí)施例中，控制器220包括連接至緩沖室202、沉積室204和后處理室206 的控制接口 236。例如，控制接口 236連接至諸如緩沖室202、沉積室204和后處理室206 內(nèi)的閥的部件，并且控制接口 236被配置為控制閥的操作。例如，可編程處理器232以生成 一個(gè)或多個(gè)傳送至控制接口 236的控制參數(shù)。例如，然后控制接口 236可以傳送控制參數(shù) 以調(diào)節(jié)、打開或關(guān)閉閥。
[0049] 在控制接口 236與緩沖室202、沉積室204和后處理室206之間存在各種連接協(xié) 議。這些連接協(xié)議可以包括但不限于導(dǎo)電體、諸如推薦標(biāo)準(zhǔn)（RS)232或RS-485的低級串行 數(shù)據(jù)連接、諸如USB的高級串行數(shù)據(jù)連接、現(xiàn)場總線、"PROFIBUS?"、或電氣與電子工 程師協(xié)會(huì)（IEEE)1394 (a/k/aFIREWIRE)、諸如IEEE1284 或IEEE488 的并行數(shù)據(jù)連接、諸如 "藍(lán)牙"的短程無線通信信道(個(gè)人局域網(wǎng)）和/或有線或無線的私人(例如，無法訪問外部 系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)連接。"PR0FIBUS"是亞利桑納州斯科茨代爾過程現(xiàn)場總線用戶貿(mào)易組織的注冊 商標(biāo)。IEEE是紐約的紐約電氣與電子工程師協(xié)會(huì)股份有限公司的注冊商標(biāo)。"藍(lán)牙"是華 盛頓柯克蘭藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟股份有限公司的注冊商標(biāo)。
[0050] 在一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)214還包括連接至緩沖室202、沉積室204和后處理室 206的傳感器219。例如，在一些實(shí)施例中，控制器220包括通信地連接至傳感器219的傳 感器接口 240。在一些實(shí)施例中，傳感器219被配置為檢測各個(gè)緩沖室202、沉積室204和后 處理室206內(nèi)的諸如溫度和/或壓力的各個(gè)操作參數(shù)。每一個(gè)傳感器219均向控制器220 傳送與它們各自檢測的參數(shù)相應(yīng)的信號。例如，傳感器219均可連續(xù)地、周期性地或僅一次 地傳送信號。在其他實(shí)施例中，不同的基準(zhǔn)（base)用于信號定時(shí)。另外，傳感器219均可 以模擬形式或數(shù)字形式傳送信號。在傳感器接口 240和傳感器219之間可用各種連接。這 些連接可以包括但不限于導(dǎo)電體、諸如RS-232或RS-485的低級串行數(shù)據(jù)連接、諸如USB或 ffiEE?1394的高級串行數(shù)據(jù)連接、諸如IEEE?1284或IEEE?488的并行數(shù)據(jù)連接、 諸如"BLUETOOTH?"的短程無線通信信道和/或有線或無線的私人(例如，無法訪問 外部系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)連接。
[0051] 控制系統(tǒng)214還可包括通過網(wǎng)絡(luò)249連接至控制器220的用戶計(jì)算裝置250。例 如，計(jì)算裝置250包括連接至包含在控制器220內(nèi)的通信接口 253的通信接口 251。用戶計(jì) 算裝置250包括用于執(zhí)行指令的處理器252。在一些實(shí)施例中，可執(zhí)行指令被存儲在存儲器 254中。處理器252可包括一個(gè)或多個(gè)處理單元(例如，多核結(jié)構(gòu))。存儲器254可以是允許 存儲和檢索諸如可執(zhí)行指令和/或其他數(shù)據(jù)的信息的任意器件。用戶計(jì)算裝置250還包括 用于向用戶呈現(xiàn)信息的至少一個(gè)媒體輸出組件256。媒體輸出組件256是能夠向用戶傳遞 信息的任何組件。媒體輸出組件256可以包括但不限于顯示器(未示出）（例如，液晶顯示 器（IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管（0LED)顯示器）或音頻輸出設(shè)備(例如，揚(yáng)聲器或耳機(jī))。
[0052] 在一些實(shí)施例中，用戶計(jì)算裝置250包括用于接收用戶的輸入的輸入界面260。例 如，輸入界面260可以包括鍵盤、指向設(shè)備、鼠標(biāo)、觸筆、觸敏面板(例如，觸摸板或觸摸屏)、 陀螺儀、加速計(jì)、位置檢測器和/或音頻輸入設(shè)備。諸如觸摸屏的單獨(dú)組件可同時(shí)用作媒體 輸出組件256的輸出裝置和輸入界面260。
[0053] 在裝置200的操作期間，襯底110通過環(huán)形輸送機(jī)205被傳送至緩沖室202,在其 中加熱襯底110準(zhǔn)備用于進(jìn)一步的處理。在環(huán)形輸送機(jī)205上將襯底110從緩沖室202輸 送至沉積室204,其中，通過諸如濺射和/或蒸發(fā)的工藝可將層沉積在襯底110上。例如，可 在襯底110上沉積背面接觸層120,然后可在背面接觸層120上形成吸收層130。然后，在 環(huán)形輸送機(jī)205上將在沉積室204中形成的結(jié)構(gòu)從沉積室204輸送至后處理室206,其中， 通過進(jìn)行SAS完成吸收層的形成。
[0054] 如結(jié)合圖3至圖8在以下更詳細(xì)說明的，當(dāng)進(jìn)行SAS時(shí)，后處理室206進(jìn)行多級 進(jìn)氣處理來用于形成吸收層130的諸如CIGSS的薄膜太陽能電池材料。在一些實(shí)施例中， 將包含硒化氫和諸如氮?dú)?、氬氣?或氦氣的惰性氣體的惰性氣體混合物引入到后處理室 206內(nèi)以用于硒化工藝。隨著針對硒化工藝增加后處理室206內(nèi)的溫度，根據(jù)如下方程式1 限定的理想氣體定律，氣體的溫度增加且氣體的壓力增加。
[0055] PV=nRT 方程式 1
[0056] 在方程式1中，P是壓力（諸如硒化氫或硫化氫的壓力），V是氣體體積，η是氣體 物質(zhì)的量（即，摩爾數(shù))，Τ是以開爾文為單位的氣體的絕對溫度，而R是具有8.314Χ/((Κ) (mol))或0.08206((L) (atm)V((mol)(K))的值的理想的或通用的氣體常數(shù)。根據(jù)理想氣 體定律，壓力和溫度直接相關(guān)。因此，隨著恒定體積的用于硒化的硒化氫和/或惰性氣體的 溫度增加，硒化氫和/或惰性氣體的壓力也增加。類似地，將包含硫化氫和惰性氣體的惰性 氣體混合物引入到沉積室內(nèi)以用于硫化工藝，并且隨著硫化工藝期間溫度的增加，壓力也 增加。因此,不會(huì)浪費(fèi)工藝氣體。
[0057] 圖3是使用裝置200 (圖2所示）形成吸收層130 (圖1所示）的薄膜太陽能電池 材料的示例性方法的流程圖300。圖4示出了與工藝時(shí)間（小時(shí)）相關(guān)的方法的溫度（°C) (曲線400)和壓力（托）（曲線402)分布的圖形化表示390。參考圖3,在步驟301中，通過 環(huán)形輸送機(jī)205 (圖2所示)將襯底110 (圖1所示)傳遞至緩沖室202 (圖2所示)，在其中 加熱襯底110以準(zhǔn)備用于進(jìn)一步的處理。
[0058] 在步驟303中，在環(huán)形輸送機(jī)205上將襯底110從緩沖室202輸送至沉積室204 (圖2所示)，其中，可通過諸如濺射和/或蒸發(fā)的工藝將層材料沉積在襯底110上以在襯底 110上形成各層。例如，可在襯底110上沉積背面接觸層材料以形成背面接觸層120 (圖1 所示）以及在背面接觸層120上形成吸收層130以形成子結(jié)構(gòu)。
[0059] 在步驟304中，在環(huán)形輸送機(jī)205上將子結(jié)構(gòu)從沉積室204輸送至后處理室206 (圖2所示)，其中，通過進(jìn)行SAS而完成吸收層130的形成。例如，參考圖3和4,在步驟305 中，在室溫及真空(約ΚΓ 1托至約1〇_4托之間）條件下，將包含硒化氫和諸如氮?dú)?、氬氣? 或氦氣的惰性氣體的第一惰性氣體混合物引入后處理室206,直到室內(nèi)壓力達(dá)到基準(zhǔn)壓力 的20%-80%，即相當(dāng)于壓力值在約130托至520托之間。在一些實(shí)施例中，第一惰性氣體混 合物包括硒化氫和比率大約在4%到20%之間的惰性氣體。在一些實(shí)施例中，隨著壓力從真 空(約ΚΓ 1托至約ΚΓ4托之間）增加至約130托至約520托之間的壓力值，以增量的方式引 入第一惰性氣體混合物。
[0060] 在一些實(shí)施例中，用戶可改變壓力。例如，用戶最初可向后處理室206輸入壓力 值?？墒褂糜脩粲?jì)算裝置250 (圖2所示)和/或控制器220 (圖2所示)對數(shù)值進(jìn)行編程。 隨后，用戶可通過將新的數(shù)值編程到用戶計(jì)算裝置250和/或控制器220內(nèi)來手動(dòng)地改變 壓力。例如，控制器220將控制參數(shù)傳送至后處理室206內(nèi)的閥，使得可以改變后處理室 206內(nèi)的壓力?？蛇x地，裝置200也可自動(dòng)地調(diào)節(jié)后處理室206內(nèi)的壓力。例如，設(shè)置在后 處理室206上的傳感器219 (圖2所示)可檢測室206內(nèi)的壓力值并將代表檢測值的至少一 個(gè)信號傳送至控制器220。根據(jù)檢測值是否小于、大于或等于所編程的閾值，控制器220可 將控制參數(shù)傳送至后處理室206以調(diào)節(jié)壓力，從而可獲得編程值。
[0061] 在步驟306中，針對硒化工藝，室內(nèi)溫度從室溫(約293K)增加至約370°C (642K) 至約450°C(722K)之間的溫度值。當(dāng)溫度增加時(shí)，根據(jù)理想氣體定律(上面方程式1所示)， 氣體（即，硒化氫和/或惰性氣體）的壓力從2. 19倍增加至2. 47倍。因此，壓力達(dá)到1285 托至2847托之間。在一些實(shí)施例中，用戶可改變溫度。例如，用戶最初可向后處理室206 輸入溫度值。可使用用戶計(jì)算裝置250和/或控制器220對數(shù)值進(jìn)行編程。用戶隨后可通 過將新的數(shù)值編程到用戶計(jì)算裝置250和/或控制器220中來手動(dòng)地改變溫度。然后，控 制器220將控制參數(shù)傳送至后處理室206,使得可改變后處理室206內(nèi)的溫度?？蛇x地，裝 置200也可自動(dòng)地調(diào)節(jié)后處理室206內(nèi)的溫度。例如，設(shè)置在后處理室206上方的傳感器 219可檢測室206內(nèi)的溫度值并將代表檢測值的至少一個(gè)信號傳送至控制器220。根據(jù)檢 測值是否小于、大于或等于編程的閾值，控制器220可將控制參數(shù)傳送至后處理室206以調(diào) 節(jié)溫度，使得可以獲得編程值。
[0062] 在步驟307中，從室206中去除硒化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體，直到增加的壓力基 本上降至低于150托的壓力值。因此，不會(huì)浪費(fèi)工藝氣體。
[0063] 在步驟308中，將包含硫化氫和諸如氮?dú)?、氬氣?或氦氣的惰性氣體的第二惰性 氣體混合物加入至后處理室206,直到室206達(dá)到約200托至約600托之間的壓力值。在 一些實(shí)施例中，第二惰性氣體混合物包括硫化氫和比率大約在5%至60%之間的惰性氣體。 在一些實(shí)施例中，當(dāng)壓力增加至約200托至約600托之間的壓力值時(shí)，以增量的方式(諸如 每15分鐘）引入第二惰性氣體混合物。在步驟309中，室206的溫度增加至約500°C至約 650°C之間的溫度值以用于硫化工藝。
[0064] 在步驟310中，室206中的溫度降至低于450°C。在步驟311中，從室206中去除 硫化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體，直到充分降低增加的壓力。
[0065] 圖5是使用裝置200 (圖2所示）形成吸收層130 (圖1所示）的薄膜太陽能電池 材料的可選方法的流程圖500,該方法可用于替代流程圖300 (圖3所示)所示的方法。圖6 示出了與工藝時(shí)間（小時(shí)）相關(guān)的流程圖500所示方法的溫度（°C )(曲線600)和壓力（托） (曲線602)分布的圖形化表示590。參見圖5,在步驟501中，通過環(huán)形輸送機(jī)205 (圖2所 示）將襯底110 (圖1所示）傳送至緩沖室202 (圖2所示)，在其中加熱襯底110以準(zhǔn)備用 于進(jìn)一步的處理。
[0066] 在步驟503中，在環(huán)形輸送機(jī)205上將襯底110從緩沖室202輸送至沉積室204 (圖2所示)，其中，可通過諸如濺射和/或蒸發(fā)的工藝將層材料沉積在襯底110上以在襯底 110上形成各層。例如，可將背面接觸層材料沉積在襯底110上以形成背面接觸層120 (圖 1所示）以及在背面接觸層120上形成吸收層130以形成子結(jié)構(gòu)。
[0067] 在步驟504中，在環(huán)形輸送機(jī)205上將子結(jié)構(gòu)從沉積室204輸送至后處理室206 (圖2所示)，其中，通過進(jìn)行SAS而完成吸收層的形成。例如，參考圖5和圖6,在步驟505 中，在室溫和真空(約10-1托至約10-4托之間）條件下，將包含硒化氫和諸如氮?dú)?、氬氣?/或氦氣的惰性氣體的第一惰性氣體混合物引入后處理室206內(nèi)，直到室內(nèi)壓力達(dá)到基準(zhǔn) 壓力的20%-80%，即相當(dāng)于約130托至約520托之間的壓力值。在一些實(shí)施例中，第一惰性 氣體混合物包括硒化氫和比率大約在4%至20%之間的惰性氣體。在一些實(shí)施例中，當(dāng)壓力 從真空(約ΚΓ 1托至約1〇_4托之間）增加至約130托至520托之間的壓力值時(shí)，以增量的方 式引入第一惰性氣體混合物。
[0068] 在一些實(shí)施例中，用戶可改變壓力和/或溫度。例如，用戶最初可向后處理室206 輸入壓力值和/或溫度值?？赏ㄟ^用戶計(jì)算裝置250 (圖2所示）和/或控制器220 (圖2 所示）對數(shù)值進(jìn)行編程。用戶隨后可通過將新的數(shù)值編程到用戶計(jì)算裝置250和/或控制 器220內(nèi)來手動(dòng)地改變壓力和/或溫度值。例如，控制器220將控制參數(shù)傳送至后處理室 206內(nèi)的閥，使得可以改變后處理室206內(nèi)的壓力和/或溫度?？蛇x地，裝置200也可自動(dòng) 地調(diào)節(jié)后處理室206內(nèi)的壓力和/或溫度。例如，設(shè)置在后處理室206上的傳感器219(圖 2所示）可檢測室206內(nèi)的壓力值和/或溫度值并將代表檢測值的至少一個(gè)信號傳送至控 制器220。根據(jù)檢測值是否小于、大于或等于編程閾值，控制器220可將控制參數(shù)傳送至后 處理室206以調(diào)節(jié)壓力和/或溫度，從而可獲得編程值。
[0069] 在步驟506中，增加室206內(nèi)的溫度，使得其中的溫度可在約370°C到450°C之間 的范圍內(nèi)，其是實(shí)施硒化工藝所要達(dá)到的目標(biāo)溫度。當(dāng)溫度增加到目標(biāo)溫度與當(dāng)前溫度的 差值的一半時(shí)，然后在步驟507中，額外的惰性氣體被加入至后處理室206,直到獲得預(yù)期 的壓力。當(dāng)達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)，然后在步驟508中，進(jìn)行硒化工藝。當(dāng)溫度增加時(shí)，則根據(jù)理 想氣體定律(上面方程式1所示)，氣體(即，硒化氫和/或惰性氣體）的壓力也增加。
[0070] 在步驟509中，從室206中去除硒化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體，直到增加的壓力基 本上降至低于150托的壓力值。
[0071] 在步驟510中，將包含硫化氫和諸如氮?dú)?、氬氣?或氦氣的惰性氣體的第二惰性 氣體混合物加入至后處理室206,直到室206達(dá)到約200托至約600托之間的壓力值。在一 些實(shí)施例中，第二惰性氣體混合物包括硫化氫和比率大約在5%至60%之間的惰性氣體。在 一些實(shí)施例中，當(dāng)壓力增加至約200托至約600托之間的壓力值時(shí)，以增量的方式引入第二 惰性氣體混合物。在步驟511中，溫度增加至約500°C至約650°C之間的溫度值以用于硫化 工藝。當(dāng)溫度增加時(shí)，則根據(jù)理想氣體定律(上面方程式1所示)，氣體(即，硫化氫和/或惰 性氣體）的壓力也增加。
[0072] 在步驟512中，室206內(nèi)的溫度降至低于450°C。在步驟513中，從室206中去除 硫化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體，直到基本降低增加的壓力。
[0073] 圖7是使用裝置200 (圖2所示）來形成吸收層130 (圖1所示）的薄膜太陽能電 池材料的可選方法的流程圖700,其中該方法可用于代替流程圖300 (圖3所示）所示的方 法。圖8示出了與工藝時(shí)間（小時(shí)）相關(guān)的流程圖700所示方法的溫度（°C)(曲線800)和 壓力（托）（曲線802)分布的圖形化表示790。參考圖7,在步驟701中，襯底110 (圖1所 示）通過環(huán)形輸送機(jī)205 (圖2所示）傳輸至緩沖室202 (圖2所示)，其中加熱襯底110以 準(zhǔn)備用于進(jìn)一步的處理。
[0074] 在步驟702中，在環(huán)形輸送機(jī)205上將襯底110從緩沖室202輸送至沉積室204 (圖2所示)，其中可通過諸如濺射和/或蒸發(fā)的工藝將層材料沉積到襯底110上以在襯底 110上形成各層。例如，可在襯底110上沉積背面接觸層材料以形成背面接觸層120 (圖1 所示）以及在背面接觸層120上形成吸收層130以形成子結(jié)構(gòu)。
[0075] 在步驟703中，在環(huán)形輸送機(jī)205上將子結(jié)構(gòu)從沉積室204輸送至后處理室206 (圖2所示)，其中通過進(jìn)行SAS而完成吸收層的形成。例如，參考圖7和8,在步驟704中， 在室溫和真空(約ΚΓ 1托至約1〇_4托之間）條件下，將諸如氮?dú)?、氬氣和氦氣的惰性氣體引 入至后處理室206內(nèi)，使室內(nèi)壓力值達(dá)到約100托至約350托之間。在一些實(shí)施例中，當(dāng)壓 力從真空(大約ΚΓ 1托到1〇_4托之間）增加至約100托至約350托之間的壓力值時(shí)，以增量 的方式將惰性氣體引入到室206內(nèi)。
[0076] 在步驟705中，增加室內(nèi)溫度，使得室內(nèi)溫度值可達(dá)到約370°C至約450°C之間，其 是實(shí)施硒化工藝所要達(dá)到的目標(biāo)溫度。當(dāng)溫度增加至目標(biāo)溫度與當(dāng)前溫度的差值的一半 時(shí)，然后在步驟706中，將包含硒化氫和諸如氮?dú)?、氬氣和氦氣的惰性氣體的第一惰性氣體 混合物加入至后處理室206內(nèi)。在一些實(shí)施例中，第一惰性氣體混合物包括硒化氫和比率 大約在4%至20%之間的惰性氣體。
[0077] 在一些實(shí)施例中，用戶可改變壓力和/或溫度。例如，用戶最初可向后處理室206 輸入壓力值和/或溫度值?？赏ㄟ^用戶計(jì)算裝置250 (圖2所示）和/或控制器220 (圖2 所示）對數(shù)值進(jìn)行編程。用戶隨后可通過將新的數(shù)值編程到用戶計(jì)算裝置250和/或控制 器220內(nèi)來手動(dòng)地改變壓力和/或溫度值。例如，控制器220將控制參數(shù)發(fā)送至后處理室 206內(nèi)的閥，使得可改變后處理室206內(nèi)的壓力和/或溫度?？蛇x地，裝置200也可自動(dòng)地 調(diào)節(jié)后處理室206內(nèi)的壓力和/或溫度。例如，設(shè)置在后處理室206上的傳感器219 (圖2 所示）可檢測室206內(nèi)的壓力值和/或溫度值并將代表檢測值的至少一個(gè)信號傳送至控制 器220。根據(jù)檢測值是否小于、大于或等于編程閾值，控制器220可將控制參數(shù)傳送至后處 理室206以調(diào)節(jié)壓力和/或溫度，從而可獲得編程值。
[0078] 在步驟707中，室206的溫度增加至約370°C至450°C之間的溫度值。在708步驟 中，進(jìn)行硒化工藝。當(dāng)溫度增加時(shí)，則根據(jù)（上面方程式1所示)，氣體（即，硒化氫和/或惰 性氣體）的壓力也增加。
[0079] 在步驟709中，從室206中去除硒化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體，直到增加的壓力基 本上降至小于150托的壓力值。
[0080] 在步驟710中，將包括硫化氫和諸如氮?dú)狻鍤夂?或氦氣的惰性氣體的第二惰性 氣體混合物加入至后處理室206,直到室206達(dá)到約200托至600托之間的壓力值。在一些 實(shí)施例中，第二惰性氣體混合物包括硫化氫和比率大約在5%至60%之間的惰性氣體。在一 些實(shí)施例中，當(dāng)壓力增加至約200托至約600托的壓力值時(shí)，以增量的方式引入第二惰性氣 體。在步驟711中，室206內(nèi)的溫度增加至約500°C至約650°C之間的溫度值以實(shí)施硫化處 理。當(dāng)溫度增加時(shí)，則根據(jù)理想氣體定律，氣體(即，硫化氫和/或惰性氣體）的壓力增加。
[0081] 在步驟712中，室206內(nèi)的溫度降至低于450°C。在步驟713中，從室206中去除 硫化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體，直到充分降低增加的壓力。
[0082] 本文描述的一些實(shí)施例提供了有助于節(jié)約成本的多級進(jìn)氣工藝的裝置和方法，其 中較少的氣體被引入處理室，并且根據(jù)理想氣體定律，壓力增加。例如，當(dāng)在硒化工藝期間 溫度增加時(shí)，則硒化氫氣體的壓力也增加。類似地，當(dāng)在硫化工藝期間溫度增加時(shí)，則硫化 氫氣體的壓力也增加。因此，不會(huì)浪費(fèi)工藝氣體。
[0083] 在一些實(shí)施例中，提供了一種形成薄膜太陽能電池材料的方法，將包含硒化氫的 第一惰性氣體混合物引入到具有第一壓力值的室內(nèi)，直到該室達(dá)到第二壓力值并且具有第 一溫度值，其中第二壓力值是第一壓力值的預(yù)定百分比。室內(nèi)的溫度增加至第二溫度值以 用于硒化工藝，使得室內(nèi)的壓力增至第三壓力值。可從室內(nèi)去除硒化工藝期間產(chǎn)生的殘余 氣體。將包含硫化氫的第二惰性氣體混合物加入至室內(nèi)直到室內(nèi)壓力達(dá)到第四壓力值。室 內(nèi)的溫度增加至第三溫度值以用于硫化工藝。在硫化工藝之后對室進(jìn)行冷卻。
[0084] 在一些實(shí)施例中，用于形成薄膜太陽能電池材料的裝置包括被連接以從至少一個(gè) 沉積室接收太陽能電池子結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)后處理室?？刂破鬟B接至后處理室，通過被配置 為將包含硒化氫的第一惰性氣體混合物引入處于第一壓力值的后處理室內(nèi)，直到后處理室 達(dá)到第二壓力值和第一溫度值，其中第二壓力值是第一壓力值的預(yù)定百分比，使控制器被 配置為能夠在后處理室內(nèi)的太陽能電池子結(jié)構(gòu)上形成薄膜太陽能電池材料?？刂破鞅慌渲?為將后處理室內(nèi)的溫度增加至第二溫度值以用于硒化工藝，從而使后處理室內(nèi)的壓力增加 至第三壓力值。控制器被配置為從后處理室去除硒化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體。控制器還 被配置為將包含硫化氫的第二惰性氣體混合物加入到后處理室內(nèi)直到后處理室達(dá)到第四 壓力值?？刂破饕脖慌渲脼閷⒑筇幚硎业臏囟仍黾又恋谌郎囟戎狄杂糜诹蚧に?，以及在 硫化工藝之后冷卻后處理室。
[0085] 在一些實(shí)施例中，一種形成薄膜太陽能電池材料的方法包括：將惰性氣體引入至 處于第一壓力值的室內(nèi)，直到該室達(dá)到第二壓力值和第一溫度值。室內(nèi)溫度增加至第二溫 度值與當(dāng)前溫度值的差值的一半，當(dāng)溫度達(dá)到第二溫度值與當(dāng)前溫度值的差值的一半時(shí)， 將包含硒化氫的第一 ,隋性氣體混合物加入至室內(nèi)。室內(nèi)溫度增加至第二溫度值以用于硒化 工藝，從而使室內(nèi)壓力增加至第三壓力值?？蓮氖覂?nèi)去除硒化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體。將 包含硫化氫的第二惰性氣體混合物加入至室內(nèi)直到室內(nèi)壓力達(dá)到第四壓力值。室內(nèi)溫度增 加至第三溫度值以用于硫化工藝。在硫化工藝之后對室進(jìn)行冷卻。
[0086] 雖然以示例性實(shí)施例的方式對本文所述的裝置和方法進(jìn)行了描述，但其限制于 此。相反，對所附權(quán)利要求應(yīng)該作廣義的解釋，以包括那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不背離系 統(tǒng)和方法的等效物的范圍內(nèi)作出的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的其他變體和實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于形成薄膜太陽能電池材料的方法，所述方法包括： 將包括硒化氫的第一惰性氣體混合物引入至具有第一壓力值的室內(nèi)，直到所述室達(dá)到 第二壓力值并具有第一溫度值，其中，所述第二壓力值是所述第一壓力值的預(yù)定百分比； 增加所述室中的溫度至第二溫度值以用于硒化工藝，從而使所述室中的壓力增至第三 壓力值； 將包括硫化氫的第二惰性氣體混合物加入至所述室內(nèi)直到所述室達(dá)到第四壓力值； 增加所述室中的溫度至第三溫度值以用于硫化工藝；以及 在所述硫化工藝之后冷卻所述室。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：去除硫化工藝期間產(chǎn)生的殘余氣體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：當(dāng)所述室中的溫度增加至所述第二溫度 值與當(dāng)前溫度值的差值的一半時(shí)，將惰性氣體加入至所述室內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，引入所述第一惰性氣體混合物包括：將包括所述 硒化氫的所述第一惰性氣體混合物引入至具有約ΚΓ 1托至約1〇_4托之間的所述第一壓力值 的所述室內(nèi)，直到所述室達(dá)到約130托至520托之間的所述第二壓力值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，增加所述室中的溫度至所述第二溫度值包括：±曾 加所述室中的溫度至約370°C至約450°C之間的所述第二溫度值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，加入所述第二惰性氣體混合物包括：將包括所述 硫化氫的所述第二惰性氣體混合物加入至所述室內(nèi)，直到所述室達(dá)到約200托至約600托 之間的壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，增加所述室中的溫度至所述第三溫度值包括：增 加所述室中的溫度至約500°C至約650°C之間的溫度值。
8. -種用于形成薄膜太陽能電池材料的裝置，所述裝置包括： 至少一個(gè)后處理室，連接至至少一個(gè)沉積室以從中接收太陽能電池子結(jié)構(gòu)；以及 控制器，連接至所述至少一個(gè)后處理室，所述控制器被配置為能夠通過以下處理在所 述至少一個(gè)后處理室內(nèi)的所述太陽能電池子結(jié)構(gòu)上形成所述薄膜太陽能電池材料： 將包括硒化氫的第一惰性氣體混合物引入至具有第一壓力值的所述至少一個(gè)后處理 室內(nèi)，直到所述至少一個(gè)后處理室達(dá)到第二壓力值并具有第一溫度值，所述第二壓力值是 所述第一壓力值的預(yù)定百分比； 增加所述至少一個(gè)后處理室中的溫度至第二溫度值以用于硒化工藝，從而使所述至少 一個(gè)后處理室中的壓力增加至第三壓力值； 將包括硫化氫的第二惰性氣體混合物加入至所述至少一個(gè)后處理室內(nèi)直到所述至少 一個(gè)后處理室達(dá)到第四壓力值； 增加所述至少一個(gè)后處理室中的溫度至第三溫度值以用于硫化工藝；和 在所述硫化工藝之后冷卻所述至少一個(gè)后處理室。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為去除所述硫化工藝 期間產(chǎn)生的殘余氣體。
10. -種形成薄膜太陽能電池材料的方法，所述方法包括： 將惰性氣體引入至具有第一壓力值的室內(nèi)，直到所述室達(dá)到第二壓力值并具有第一溫 度值； 增加所述室中的溫度至第二溫度值與當(dāng)前溫度值的差值的一半； 當(dāng)達(dá)到所述第二溫度值與所述當(dāng)前溫度值的差值的一半時(shí)，將包括硒化氫的第一惰性 氣體混合物加入至所述室內(nèi)； 增加所述室中的溫度至所述第二溫度值以用于硒化工藝，從而使所述室中的壓力增加 至第三壓力值； 將包括硫化氫的第二惰性氣體混合物加入至所述室內(nèi)直到所述室中的壓力達(dá)到第四 壓力值； 增加所述室中的溫度至第三溫度值以用于硫化工藝；以及 在所述硫化工藝之后冷卻所述室。
【文檔編號】H01L31/18GK104282801SQ201310436507
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】林光明, 劉己維, 郭文政 申請人:臺積太陽能股份有限公司