热处理系统和实施热处理的方法以及使用相同方法制备cigs太阳能电池的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种CIGS太阳能电池，并且更具体地涉及一种用于形成光吸收层的热处理系统，以及实施热处理的方法。
【背景技术】
[0002]太阳能电池通过使用半导体的特性将光能转换为电能。
[0003]如果简略地说明太阳能电池的结构和原理，太阳能电池包括由P型半导体和N型半导体相结合的PN节结构。当太阳光入射入太阳能电池，由于入射太阳光的能量，太阳能电池的内部产生空穴和电子。由于形成在PN节内的电场，空穴漂移至P型半导体，并且电子漂移至N型半导体，由此产生电动势。
[0004]太阳能电池可以分为块状太阳能电池和薄膜太阳能电池。
[0005]所述块状太阳能电池可以通过使用例如硅的半导体材料的基片来制造，并且薄膜太阳能电池可以通过在玻璃基片上形成薄膜半导体层来制造。
[0006]所述薄膜太阳能电池以用于光吸收层的材料为基础可以分为硅薄膜太阳能电池和混合物薄膜太阳能电池。并且，所述混合物薄膜太阳能电池可以被分为II1-V太阳能电池和CIGS太阳能电池。
[0007]所述CIGS太阳能电池使用了由铜、铟、镓和砸的混合物而形成的光吸收层。
[0008]以下，参考附图描述了相关文献的CIGS太阳能电池。
[0009]图1是说明相关文献的CIGS太阳能电池的横截面图。
[0010]如图1所示，相关文献的CIGS太阳能电池可以包括基片1、后电极(rearelectrode) 2、光吸收层3、缓冲层4和前电极5。
[0011]所述后电极2形成于所述基片I上。通常后电极2由钼制造。所述光吸收层3形成于所述后电极2上，并且光吸收层3由铜、铟、镓和砸的混合物制造。所述缓冲层4形成于所述光吸收层3上，通常缓冲层4由硫化镉(Cds)制造。所述前电极5形成于所述缓冲层4上，并且所述前电极5由透明导电氧化物(TCO)制造。
[0012]相关文献的CIGS太阳能电池可以通过在所述基片I上形成钼的后电极2，在所述后电极2上形成多层的前导层，所述多层的前导层包括铜-镓的第一前导层和铟的第二前导层；通过砸气氛下的热处理形成CIGS的光吸收层3 ;在所述光吸收层3上形成硫化镉的缓冲层4，并且在缓冲层4上形成透明导电氧化物的前电极5来制备。
[0013]所述CIGS太阳能电池的一个要点是CIGS的光吸收层。为了改进太阳能电池的效率和产量，必须找到用于形成光吸收层3的最佳方法。尤其是，如上文所提及的，所述光吸收层3通过沉积前导层，并且对其实施高温热处理形成。因此，改进热处理的效率是非常重要的。
[0014]然而，相关文献的用于热处理的系统在对前导层的热处理上具有缺陷。
[0015]尤其是，已经提出的韩国申请，公开号P2011-0121443，涉及一种用于大尺寸基片的热处理系统。然而，在整个反应空间，用于热处理步骤的温度分布是不均匀的，并且反应气体的浓度分布也是不均匀的。
【发明内容】
[0016](要解决的技术问题)
[0017]因此，考虑到上述问题，本发明已经完成，并且本发明的目的是提供一种热处理系统，其使得在整个用于热处理步骤的反应空间的均匀的温度分布和反应气体的均匀的浓度分布成为可能，并且提供了使用相同方法制造CIGS太阳能电池的方法。
[0018](解决问题的技术方案)
[0019]为实现这些目的和其他优点，以及根据本发明的目的，如在此具体化和概括地描述的，提供了一种热处理系统，其可以包括具有反应空间的反应室；围绕所述反应室的外部室；所述外部室从所述反应室以预定的间隔设置；设置为用于打开或者关闭反应室的反应空间的门室；以及用于循环反应室的反应空间内部的气流的气流调节装置；其中，所述气流调节装置包括驱动轴，与所述驱动轴连接的气流抽吸单元，以及与所述气流抽吸单元连接的气流排出单元，其中，在反应空间内部的气流通过操作所述驱动轴被吸入气流抽吸单元，然后通过气流排出单元排出，以循环反应空间内的气流。
[0020]在本发明的实施例的另一方面中，提供一种实施热处理的方法，其可以包括将反应室内的气体更换为惰性气体；逐步提高反应室内的温度；并且供应反应气体至反应室内部；保持反应室内的温度，以及在放置于位于反应室内的船形物上的基片的前导层上实施反应；以及冷却反应室的内部，其中，在供应反应气体至反应室内部的步骤期间，在反应空间内的气流通过气流调节装置循环；所述气流调节装置包括设置于反应室内部的气流抽吸单元和气流排出装置；其中，循环反应空间内的气流的步骤包括:通过气流排出装置以漩涡结构，沿船形物的外围向反应室的后部移动气流的步骤，以及通过气流抽吸单元移动气体的步骤，使气体向着反应室的后部，沿着船形物的内侧，朝着气流调节装置移动。
[0021 ] 在本发明的实施例的另一方面中，提供一种制备CIGS太阳能电池的方法，其可以包括:在基片上形成后电极；在后电极上形成前导层；通过对所述前导层实施热处理形成光吸收层；在光吸收层上形成缓冲层，以及在所述缓冲层上形成前电极；其中，用于前导层的热处理包括:将反应室内的气体更换为惰性气体；逐步提高反应室内的温度；并且供应反应气体至反应室内部；保持反应室内的温度，以及在放置于位于反应室内的船形物上的基片的前导层上实施反应；并且冷却反应室的内部，其中，在供应反应气体至反应室内部的步骤期间，在反应空间内的气流通过气流调节装置循环；所述气流调节装置包括设置于反应室内部的气流抽吸单元和气流排出装置；其中，循环反应空间内的气流的步骤包括:通过气流排出装置以漩涡结构，沿船形物的外围向反应室的后部移动气流的步骤，以及通过气流抽吸单元移动气体的步骤，使气体向着反应室的后部，沿着船形物的内侧，朝着气流调节装置移动。
[0022](有利效果)
[0023]根据本发明，气流通过操作气流调节装置，在反应室的反应空间内循环，从而可能实现整个反应空间内的均匀的温度分布和反应气体的均匀的浓度分布。
【附图说明】
[0024]图1是说明相关文献的CIGS太阳能电池的横截面图。
[0025]图2是说明根据本发明的一个实施例的热处理系统的横截面图。
[0026]图3(a)是根据本发明的一个实施例的气流调节装置的前视图；
[0027]图3 (b)是沿图3 (a)的A-A线的横截面图；以及
[0028]图3 (C)是沿图3 (a)的B-B线的横截面图
[0029]图4(a)和4(b)是说明根据本发明的另一实施例的气流调节装置的侧视图。
[0030]图5(a)和5(b)是说明根据本发明的另一实施例的气流调节装置的相对应的前视和侧视图。
[0031]图6(a)和图6(b)是说明根据本发明的另一实施例的气流调节装置的侧视图。
[0032]图7说明了依照操作根据本发明的一个实施例的气流调节装置的气流的循环。
[0033]图8是根据本发明的一个实施例的热处理的进度表。
[0034]图9(a)至9(e)是说明根据本发明的一个实施例的制备CIGS太阳能电池的方法的横截面图。
【具体实施方式】
[0035](形成发明基础的发现)
[0036]现在本发明的优选实施例将被详细说明，其中的例子在附图中说明。
[0037]图2是说明根据本发明的一个实施例的热处理系统的横截面图。
[0038]如图2所示，根据本发明的一个实施例的所述热处理系统可以包括外部室100，加热器模块200，隔热构件250，反应室300，门室400，气流调节装置450，密封构件500，内部冷却系统600，外部冷却系统700，气体排放单元800，以及气体供应单元900。
[0039]所述外部室100，其形成了所述热处理系统的外部结构，围绕反应室300。更详细地，外部室100在其从所述反应室以预定的间隔设置的情况下，围绕反应室300，由此在外部室100和反应室300之间预备了预定的缓冲空间150。
[0040]所述加热器模块200供应热量至反应室300。所述加热器模块200可以包括第一加热器模块200a和第二加热器模块200b。
[0041]所述第一加热器模块200a形成于在外部室100和反应室300之间预备的缓冲空间150内。所述第二加热器模块200b形成于所述门室400的前部，所述门室400面向反应室300的反应空间。
[0042]形成于相对大的区域的所述第一加热器模块200a可以包括多个设置在反应室的外围内的不同位置的加热器，在此情况下，可以通过独立地控制多个加热器中的每一个加热器的温度，保持反应室300内部的整个区域内的均匀的温度。
[0043]所述隔热构件250将所述加热器模块200所产生的热量传递至反应室300，