[實用新型]一體化CIGS薄膜太陽能電池生產設備

有效

• 申請號: 201220074718.1
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN202585498U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 王進東
• 申請（專利權）人: 江蘇宇天港玻新材料有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 龔擁軍

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池技術領域，特別涉及一種一體化銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池片生產設備。

背景技術

目前，學術界和產業界普遍認為太陽能電池的發展已經進入了第三代。第一代為單晶硅太陽能電池，第二代為多晶硅、非晶硅等太陽能電池，第三代太陽能電池就是銅銦鎵硒薄膜太陽能電池及薄膜Si系太陽能電池，銅銦鎵硒即CIGS（CIS中摻入Ga）化合物薄膜太陽能電池。它是目前世界上技術最先進，成本最小，發電性能最好的一種太陽能電池片。

CIGS太陽能電池的制備過程中薄膜的沉積一般需要采用磁控濺射法，磁控濺射法是在高真空條件下充入適量的氬氣，在陰極（柱狀靶或平面靶）和陽極（鍍膜室壁）之間施加幾百千伏的直流電壓，在鍍膜室內產生磁控型異常輝光放電，使氬氣發生電離。氬離子被陰極加速并轟擊陰極靶表面，將靶材表面原子濺射出來沉積在基底表面上形成薄膜。通過更換不同材質的靶和控制不同的濺射時間，便可以獲得不同材質和不同厚度的薄膜。磁控濺射法具有鍍膜層與基材的結合力強、鍍膜層致密、均勻等優點。目前市場上用磁控濺射法生產CIGS薄膜太陽能電池片的方法主要是將各生產流程分開實施，各流程采用獨立的生產設備，也就是說基片材料在一臺生產設備上完成一道生產工序后，再使用人為的方法將其轉運到下一個生產流程，其他流程依此類推。圖1所示為現有技術中CIGS薄膜太陽能電池的部分生產設備的結構示意圖，如圖1所示，1-6六個依次連接的鍍膜室中，在各個鍍膜室之間需要有多個法蘭F進行連接。

現有技術中轉換室只設計兩個轉換室，如圖2所示，給1號轉換室和2號轉換室分別配備羅茨泵和分子泵。在生產銅銦鎵硒（TIGS）太陽能電池片時，需同時開啟羅茨泵和分子泵，將1號轉換室的真空度抽至5帕以內，將2號轉換室的真空度抽至0.1帕以內。當基片材料進入1號轉換室，開啟1號門，關閉2號門；當基片材料要進入2號室時，開2號門，關閉1號門；最后再將基片材料半成品送至等待室?，F有的設備在生產CIGS薄膜太陽能電池過程中，鍍膜室和硒化室是各自獨立操作的設備，也就是說在半成品經過二次鍍膜鍍上CIG膜層后，先將這些半成品下至下片區暫時存放，當下片區的半成品達到一定數量后，再采用人工轉運的方式將這些半成品運至硒化工作區，最后再由人工將半成品送入硒化室進行硒化。

現有技術的CIGS薄膜太陽能電池生產設備和生產過程中，一旦生產設備中的某一個環節出現故障，將影響所有環節的生產，導致整個生產流程中斷，從而影響生產的順利進行；并且，設備中使用法蘭較多，設備制造成本高，且工序繁瑣，安裝時間長，人工參與成本大，機器間對接平整度低，漏氣源也比較多，對產品性能影響較大；現有生產設備中要把轉換室真空度抽至5帕以內，少則要用數個小時，多則要用一天時間，生產周期長，生產效率低，能源消耗大，生產成本較高。生產過程中，因鍍膜和硒化流程被獨立割斷，由人工轉運，中間環節占用了大量流轉時間，這樣不但延長了生產周期，使生產具有嚴重的滯后性，同時還增加了生產成本。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種可連續生產，尤其是在生產設備出現故障的情況下能確保生產正常運行的生產銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池生產設備。本實用新型所采用的技術方案具體是這樣實現的：

本實用新型提供了一種一體化CIGS薄膜太陽能電池生產設備，其包括依次設置并一體連接形成整體生產設備的一次清洗裝置、第一組鍍膜室、一次刻線裝置、二次清洗裝置、第二組鍍膜室、硒化裝置、二次刻線裝置、三次清洗裝置、第三組鍍膜室。

優選地，在所述第一組鍍膜室中形成鉬金屬層，在第二組鍍膜室中依次形成銅銦鎵層，在所述硒化裝置中對形成的銅銦鎵層進行硒化，在所述第三組鍍膜室中形成氧化鋅層。

優選地，所述硒化裝置位于所述第二組鍍膜室中與之一體連接。

優選地，所述第一組鍍膜室、第二組鍍膜室和第三組鍍膜室均分別包括依次連接的1-6號六個鍍膜室。

優選地，所述第一組鍍膜室、第二組鍍膜室和第三組鍍膜室均具有兩個法蘭，其分別位于2號鍍膜室與3號鍍膜室之間和4號鍍膜室與5號鍍膜室之間。

優選地，還包括依次連接的第一轉換室、第二轉換室、第三轉換室和等待室。

優選地，還包括與第一轉換室連接的旋片泵，與第二轉換室連接的羅茨泵，與第三轉換室連接的分子泵。

采用本實用新型的一體化CIGS薄膜太陽能電池生產設備，提高生產CIGS薄膜太陽能電池的性能的同時提高生產效率，降低生產成本。

附圖說明