[實用新型]一種化學水浴沉積時使用的雙基板固定夾具

有效

• 申請號: 201320752981.6
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN203700518U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 山東希格斯新能源有限責任公司
• 主分類號: C23C18/00
• 分類號: C23C18/00;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型適用于各種化學沉積薄膜領域，尤其用于化學水浴沉積法制備薄膜太陽能電池，特別涉及一種化學水浴沉積時使用的雙基板固定夾具。?

背景技術

目前，一方面傳統能源危機凸顯，另一方面，如太陽能等新型能源取之不盡用之不竭，但缺乏有效的轉換方法。近年來太陽能電池技術快速發展，其中薄膜電池受到廣泛關注，關于非晶硅、碲化鎘、砷化鎵、銅銦鎵硒等薄膜電池的研究也越來越深入，CIGS目前是最具潛力的高效率、低成本的太陽能薄膜電池，電池轉換效率最高達20.3%，更兼具弱光性能好、無光致衰退等優點，CIGS一般由襯底、背電極層、吸收層、緩沖層、窗口層組成，硫化鎘常作為CIGS薄膜電池的緩沖層，與吸收層構成一異質P-N結，同時防止漏電，對電池性能的提高有重要作用。?

如今制備硫化鎘緩沖層薄膜的方法有很多，如電化學沉積、濺射、分子束外延法、化學水浴沉積法（CBD）、高溫熱噴涂法等，工業上多采用化學水浴沉積的方法制備硫化鎘薄膜，該方法是低溫沉積技術，投資小、工藝簡單易于操作，成本低廉。但由于是單面沉積，需要對非沉積面做背部保護，這增加了工藝，同時降低了效率。?

化學水浴沉積技術是指經過表面活化處理的襯底在沉積溶液中，不外加電場或其他能量，在常壓、低溫（30-90℃）下通過控制反應物的絡合與化學反應，在襯底上沉積薄膜的一種薄膜制備方法。沉積溶液中包括硫脲、鎘鹽、氨水、去離子水這4種成分。沉積過程為：將沉積溶液注入反應槽或其他容器內，通過水浴或電阻絲加熱控制其溫度（60-80℃），將兩片基板采用背靠背的形式用夾具夾緊，基板的外表面已經過活化處理，將基板放入沉積溶液中，反應5-10分鐘，反應結束后取出基板并用去離子水沖洗其表面殘留的沉積溶液，可得到40-100nm的硫化鎘薄膜。?

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供一種簡單可靠、靈活、耐腐、耐溫的化學沉積薄膜基板的夾具，既可以進行雙片同時沉積單面，免除清洗背面，降低生產成本，提高生產效率的夾具。?

本實用新型一種化學水浴沉積時使用的雙基板固定夾具，其特征在于，采用耐腐蝕、耐溫、易清洗的三元乙丙橡膠材料，采用熱塑性澆注的方式，在客制化設計的模具中澆注，一個夾具是承載兩片基板背對背的形式，在基板的邊緣，為了保證密封性能好，夾具在邊緣壓制5-8mm之間，此處夾具的邊緣采用的是傾斜角邊緣，這便于釋放其浸泡在溶液中邊緣溶液造成的滲透壓力，再次，在此處做兩道吸盤式的雙層密封，防止溶液進入，可以避免基板的側壁沾到溶液。本實用新型一種化學水浴沉積時使用的雙基板固定夾具用于化學水浴沉積裝置CBD中，該化學水浴沉積裝置包含水浴加熱裝置、化學反應槽體、供藥裝置、泡藥裝置。本實用新型的固定夾具用于化學反應槽中藥液反應中，保證化學沉積的時候基板的背面不被污染沉積上薄膜。?

所述一種化學水浴沉積時使用的雙基板固定夾具，其特征在于：用于化學水浴沉積裝置，其目的是實現單面沉積；所述化學水浴沉積裝置包含：化學反應槽、水浴加熱裝置、供藥裝置、泡藥裝置，結構是化學反應槽底部或者腔體壁上安裝有水浴加熱裝置，外部連接有供藥裝置，藥品在泡藥裝置中按照需求泡藥，然后經過供藥系統供給給化學反應槽中藥液反應沉積，承載雙基板的一種化學水浴沉積時使用的雙基板固定夾具垂直放置喜愛藥液中。?

所述的化學反應槽，其特征在于：化學反應槽包含反應腔體、藥液混合攪拌裝置、排除廢藥裝置、腔體清洗裝置、藥液濃度測量裝置、基板固定裝置。?

所述反應腔體，其特征在于：反應腔體包含不銹鋼內外壁、中間保溫層、進出藥孔。用于盛裝化學反應藥液，化學藥液并在其中進行反應進行化學沉積薄膜與基板上。?

所述藥液混合攪拌裝置，其特征在于：采用機械攪拌的方式或者藥液循環方式，將化學反應槽中的化學藥品達到濃度均勻。?

所述排除廢藥裝置，其特征在于：在反應腔體的底部設計有廢藥的排除口，便于將廢的藥液從此處排干凈。?

所述腔體清洗裝置，其特征在于：反應槽使用一段時候后，內壁等都會臟，采用清洗裝置噴純水或者是化學試劑將腔體內部清洗干凈。?

所述藥液濃度測量裝置，其特征在于：時時檢測反應藥液的濃度，用于判斷此反應藥液是否需要更換。?

所述基板固定裝置，其特征在于：在反應腔體中，采用防腐的不銹鋼材質做成格子形式的片架，用于支撐承載有一種化學水浴沉積時使用的雙基板固定夾具。?

所述水浴加熱裝置，其特征在于：循環水泵、儲水罐、循環管道、電加熱裝置、溫度測量裝置。水浴加熱裝置用于基板或者反應藥液加熱。?