一种可提高硒化均匀性和重复性的cigs薄膜电池硒化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置。
【背景技术】
[0002]目前铜铟镓砸薄膜电池的制造方法相当多种，主要可分为真空制程与非真空制程，而所述真空制程例如共蒸镀(Co-evaporat1n)、派镀(Sputtering)及砸化法(Selenizat1n)。所谓的砸化法，是先在背电极层上溅镀一层材料为铜铟镓(CuInGa)的前驱物层，接着放入一个常压或真空的腔体内并通入含有砸元素的砸化反应气体，如砸化氢(H2Se),同时在高温环境下使砸化反应气体裂解产生砸气态原子，进而与所述前驱物层产生砸化反应而形成该光吸收层。其中的溅射后砸化法有下述2种:
[0003]1.使用砸化氢(H2Se)为砸源，其优点是Se的活性强，容易与金属预制层反应发生化合物半导体，砸化后的CIGS薄膜结构和性能都很好。但是砸化氢(H2Se)剧毒，易燃易爆，安全性差且国内采购、运输、储存困难，不符合安全、环保、廉价的发展方向。
[0004]2.采用固态砸颗粒为砸源，其特点是成本低、安全无毒、原料采购、运输、储存容易，被认为很有发展前景的制备技术。其砸化过程中一般先在砸源室(或砸源区)加热固态砸颗粒形成砸蒸汽，而后可以通过管道直接将砸蒸气输送入砸化反应炉中砸化；或者通过高纯氩气(Ar)的携带将砸蒸汽输送入反应炉中进行砸化。
[0005]砸蒸气在高温下有很强的腐蚀性和毒性，对砸化装置要求较高。而现有的砸化装置中，这些砸蒸气又极易在管道中、开关阀门处以及真空室的低温区域内迅速凝结，所以难以定量的，精确的控制砸蒸气的浓度，其次也无法控制反应炉内区域间的砸蒸气浓度均匀性。
[0006]以上的砸化方法及砸化装置均影响了 CIGS薄膜电池砸化的均匀性与重复性。【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，从下往上依次包括砸化盒、基片、砸源板和盒盖板，所述基片和砸源板设在砸化盒内，所述砸源板上放置有砸源。
[0008]进一步地，所述砸化盒为槽状结构，且槽内侧壁上设有支撑边，所述基片放置在槽底，所述砸源板放置在该支撑边上。
[0009]进一步地，所述砸源板的板体上设有砸源槽和支撑板，所述支撑板设置在该板体的两端并搭接在砸化盒内壁的支撑边上，所述砸源放置在该砸源槽中。
[0010]进一步地，所述支撑边呈向该砸化盒内部凸伸的台阶状结构，所述砸源板搭接在该台阶状结构的水平面上。
[0011]进一步地，所述砸化盒为长方体状结构，所述砸源板有一个以上，并沿砸化盒长度方向间隔排列。
[0012]进一步地，所述砸源槽为圆形状结构。
[0013]进一步地，所述砸源板为长条形结构，所述砸源槽有一个以上，并沿砸源板的板体长度方向间隔排列。
[0014]本实用新型具有如下的优点:
[0015]1、砸源与基片同处于一个相对密封的砸化盒内，砸化过程中不需要额外控制砸蒸气通断，也不需要在砸化过程中去调整砸蒸气的浓度等；砸化盒内空间相对狭小使得砸蒸气浓度较均匀，大大提高了砸化的均匀性；
[0016]2、忽略了砸蒸气的流通时间，浓度梯度，避免了管道，流量密度等影响提高了砸化的重复性。
【附图说明】
[0017]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0018]图1是本实用新型的砸化装置的整体结构示意图；
[0019]图2是本实用新型的砸化装置的剖面结构示意图；
[0020]图3是本实用新型的砸化装置的内部结构俯视示意图；
[0021]图4是本实用新型的砸源板的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]请参阅图1，是作为本实用新型的最佳实施例的一种可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，从下往上依次包括砸化盒1、基片2、砸源板3和盒盖板4，该基片2和砸源板3设在砸化盒I内。这些砸化装置部件都是高纯石墨制品，由于石墨具有优良的导热性能使得砸化盒I内的温度更加的均匀。砸化盒1、砸源板3、以及盒盖板4，三部件构成了一个相对的封闭式砸化室。该砸源板3用于放置砸源，该砸源为固态砸颗粒5，为砸化工艺提供所需的砸蒸气。在高温砸化时砸源会形成砸蒸气且可向四周自由流通。该砸化盒I为槽状结构，且槽内侧壁上设有支撑边，该基片2放置在槽底，该砸源板3放置在该支撑边上。砸源板3与基片2间留有一定的空间。该支撑边呈向该砸化盒I内部凸伸的台阶状结构，该砸源板3搭接在该台阶状结构的水平面上。该砸源板3的板体上设有砸源槽31和支撑板，该支撑板设置在该板体的两端并搭接在砸化盒I内壁的支撑边上，该砸源放置在该砸源槽31中。该砸源槽31为圆形状结构，也可以是矩形等其他形状。
[0023]该砸化盒I为长方体状结构，该砸源板3有10个，并沿砸化盒I长度方向间隔排列，各砸源板3间的间隔距离相等。根据砸化工艺要求可以自由组合砸源板3的数量与间距，即可调节砸蒸气的浓度及砸蒸气压等。
[0024]该砸源板3为长条形结构，该砸源槽31有3个，并沿砸源板3的板体长度方向间隔排列。可根据具体需要设置砸源槽31的数量，并同时对应地设置好各砸源槽31之间的间隔，以保持间隔均匀。
[0025]运用上述砸化装置进行的主要砸化工艺过程如下:
[0026]1，将玻璃基片清洗、烘干；
[0027]2，在玻璃基片上预制铜铟镓金属层即按照设计所要求的元素比例溅射沉积金属(CIG)预制层；
[0028]3，将有预制层的基片放置在砸化盒底面上，预制层面向上；
[0029]4，将10块砸源板均匀放置砸化盒内，且各砸源板间距为120mm，各砸源板上的砸源槽内都放置一定重量砸颗粒，其中固态砸颗粒总量应严格控制并与设计的份量相符合；
[0030]5，盖上盒盖板；
[0031]6，将砸化盒送入高温砸化炉中进行砸化反应。
[0032]综上所述，本实用新型使砸源与基片同处于一个相对密封的砸化盒内，砸化过程中不需要额外控制砸蒸气通断，也不需要在砸化过程中去调整砸蒸气的浓度等；砸化盒内空间相对狭小使得砸蒸气浓度较均匀，大大提高了砸化的均匀性；忽略了砸蒸气的流通时间，浓度梯度，避免了管道，流量密度等影响提高了砸化的重复性。
[0033]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，其特征在于，从下往上依次包括砸化盒、基片、砸源板和盒盖板，所述基片和砸源板设在砸化盒内，所述砸源板上放置有砸源。2.根据权利要求1所述的可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，其特征在于，所述砸化盒为槽状结构，且槽内侧壁上设有支撑边，所述基片放置在槽底，所述砸源板放置在该支撑边上。3.根据权利要求1所述的可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，其特征在于，所述砸源板的板体上设有砸源槽和支撑板，所述支撑板设置在该板体的两端并搭接在砸化盒内壁的支撑边上，所述砸源放置在该砸源槽中。4.根据权利要求2或3所述的可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，其特征在于，所述支撑边呈向该砸化盒内部凸伸的台阶状结构，所述砸源板搭接在该台阶状结构的水平面上。5.根据权利要求1或2所述的可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，其特征在于，所述砸化盒为长方体状结构，所述砸源板有一个以上，并沿砸化盒长度方向间隔排列。6.根据权利要求3所述的可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，其特征在于，所述砸源槽呈圆形。7.根据权利要求3所述的可提高砸化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池砸化装置，其特征在于，所述砸源板为长条形结构，所述砸源槽有一个以上，并沿砸源板的板体长度方向间隔排列。
【专利摘要】本实用新型提供了一种可提高硒化均匀性和重复性的CIGS薄膜电池硒化装置，从下往上依次包括硒化盒、基片、硒源板和盒盖板，所述基片和硒源板设在硒化盒内，所述硒源板上放置有硒源。本实用新型使硒源与基片同处于一个相对密封的硒化盒内，硒化过程中不需要额外控制硒蒸气通断，也不需要在硒化过程中去调整硒蒸气的浓度等；硒化盒内空间相对狭小使得硒蒸气浓度较均匀，大大提高了硒化的均匀性；忽略了硒蒸气的流通时间，浓度梯度，避免了管道，流量密度等影响提高了硒化的重复性。
【IPC分类】H01L31/032, H01L31/18, C23C16/28
【公开号】CN204690101
【申请号】CN201520392290
【发明人】童章辉
【申请人】厦门神科太阳能有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日