[發(fā)明專利]用于薄膜太陽能電池制造的高溫蒸發(fā)爐

有效

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• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106637091B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 張衛(wèi)衛(wèi);王孟孟;朱家寬;劉杰鵬;高錦龍
• 申請（專利權）人: 旭科新能源股份有限公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C23C14/06;H01L31/18;F27B17/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 林燕輝

技術領域

本發(fā)明涉及用于薄膜太陽能電池制造的高溫蒸發(fā)爐，尤其適用于不能承受高溫材料的鍍膜工藝。

背景技術

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池光吸收層的制備工藝中，其蒸發(fā)過程包括三個階段：第一階段：控制襯底溫度在200℃～300℃，控制鎵的蒸發(fā)溫度在900℃～1100℃之間，并在第一階段均勻地降溫35℃～45℃，控制銦的蒸發(fā)溫度在800℃～1000℃之間，并在第一階段均勻地升溫45℃～55℃，控制硒的蒸發(fā)溫度在200℃～300℃之間；第二階段：停止蒸發(fā)銦和鎵，提高襯底溫度到450℃～600℃之間，維持硒的蒸發(fā)溫度與第一階段相同，控制銅的蒸發(fā)溫度在1300℃～1500℃之間；第三階段：停止蒸發(fā)銅，維持襯底溫度與第二階段相同，維持硒的蒸發(fā)溫度與第二階段相同，控制鎵的蒸發(fā)溫度在900℃～1100℃之間，并在第三階段均勻地升溫35℃～45℃，控制銦的蒸發(fā)溫度在800℃～1000℃之間，并在第三階段均勻地降溫45℃～55℃；從而得到所述銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的光吸收層。

銅銦鎵硒四種單質(zhì)在不同溫度下分階段蒸發(fā)，而銅的蒸發(fā)溫度相對于硒的蒸發(fā)溫度高很多，達到1200攝氏度以上，銦的蒸發(fā)溫度需要達到1000攝氏度以上，鎵的蒸發(fā)溫度達到1100攝氏度以上，蒸發(fā)CIG的同時要蒸發(fā)硒(Se)，而硒(Se)爐的坩堝距離銅爐或者銦鎵爐很近，因此容易受到較大影響，因而硒蒸發(fā)速率難以控制，而且還會造成工藝腔體內(nèi)的溫度過高，造成襯底受熱溫度過高損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，從而提供一種爐體小、隔熱好、耐高溫、結(jié)構緊湊的用于薄膜太陽能電池制造的高溫蒸發(fā)爐。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是：用于薄膜太陽能電池制造的高溫蒸發(fā)爐，包括導流件、吊裝法蘭、隔熱屏、坩堝、導流加熱器、坩堝加熱器；所述隔熱屏設在導流件和坩堝外圍，所述導流件為管狀空心結(jié)構，坩堝是具有一開口的罐狀容器，導流件與坩堝通過開口相連通，所述導流件的側(cè)壁設有可透射物料的噴孔；所述導流加熱器設置在導流件外圍，所述導流加熱器設置通過具有絕緣性的固定環(huán)設置在導流件與隔熱屏之間；所述坩堝加熱器設置在坩堝外圍，所述坩堝加熱器設置設置在坩堝與隔熱屏之間；所述隔熱屏側(cè)壁設有對應噴孔的通道，所述吊裝法蘭將導流件與隔熱屏組裝固定。

進一步說，還包括噴頭，所述噴頭呈喇叭口型，噴頭設置在通道內(nèi)對應噴孔設置。

進一步說，所述導流件與坩堝螺紋連接，所述導流件與坩堝的密封面呈刀口狀，導流件與坩堝的密封面之間設有密封件，密封件為石墨材料。

進一步說，所述噴孔的孔徑為0.5至12mm，所述噴孔的數(shù)量是1至50個。技術效果：為了適應更多的蒸發(fā)有效幅寬。

進一步說，各噴孔的孔徑大小不一，噴孔之間的間距不等。

進一步說，所述導流加熱器和坩堝加熱器均包括加熱體和導流加熱器電極，加熱體連接導流加熱器電極，所述導流加熱器與導流件采用螺絲連接，所述螺絲為石墨、鉭、鉬材料中的任一一種。

進一步說，隔熱屏包括設置在導流件外圍的導流件隔熱屏、設置在坩堝外圍的坩堝隔熱屏，所述導流件隔熱屏與坩堝隔熱屏相拼接，所述導流件隔熱屏包括若干層隔熱片，若干層的隔熱片由內(nèi)向外相互套設，各隔熱片之間具有間隙距離。

進一步說，所述隔熱屏、坩堝均采用石墨、鉭、鉬材料中的任一一種或其相互組合。

進一步說，還包括水冷管道，所述水冷管道設置在隔熱屏的最外層，所述水冷管道是采用不銹鋼板材焊接在隔熱屏最外層的外側(cè)。

進一步說，所述隔熱片呈圓管狀，所述隔熱片包括大半圓片和小半圓片，大半圓片和小半圓片相拼合組成單個隔熱片，各層隔熱片在設置時其拼接線呈左右交錯設置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：

1、本發(fā)明整體結(jié)構緊湊，保溫性能好，且能有效阻隔熱輻射，整體結(jié)構組裝方便，隔熱層之間盡量熱傳遞小，蒸發(fā)均勻。

2、本發(fā)明是適用于各種高溫蒸發(fā)設備的蒸發(fā)源爐，尤其適用于不能承受高溫材料的鍍膜工藝：如太陽能行業(yè)的銅銦鎵硒太陽能電池制備工藝。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構示意圖。

圖2是本發(fā)明所述隔熱屏的結(jié)構示意圖。

圖3是本發(fā)明所述隔熱片的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。

實施例1