[發明專利]用于制備大面積鈣鈦礦薄膜的脈沖CVD設備

在審

• 申請號: 201710190304.2
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107058976A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王書博;丁建寧;袁寧一;賈旭光
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于制備大面積鈣鈦礦薄膜的脈沖CVD設備。

背景技術

鈣鈦礦薄膜太陽能電池作為下一代高效薄膜太陽能電池，具備高效低成本的特點，但是，目前的高效電池都是使用旋涂方式制備的，很難實現大面積均勻，這直接導致了大面積鈣鈦礦薄膜太陽電池的性能很差，是目前工業化推進的難題。

為了解決這一難題，有部分設備使用了蒸鍍法，一次性同時蒸發兩種反應物種，進而在襯底上反應得到鈣鈦礦薄膜，但是這種一步蒸發得到的鈣鈦礦薄膜仍然面臨大面積均勻性的問題，而且生產效率受限于原料添加的問題，工業化仍然面臨問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種用于制備大面積鈣鈦礦薄膜的脈沖CVD設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于制備大面積鈣鈦礦薄膜的脈沖CVD設備，包括沉積系統和兩路原料吹送系統，所述的沉積系統包括至少一個沉積室以及真空泵；

各個所述沉積室的上端分別連接有第一進氣管和第二進氣管，所述第一進氣管和第二進氣管上分別設置有第一脈沖閥和第二脈沖閥，所述第一進氣管與第一路原料吹送系統連接，所述第二進氣管與第二路原料吹送系統連接；各個所述沉積室的下端分別連接有排氣管，各個排氣管分別與真空泵連接，各個排氣管上設置有用于控制排氣管通斷的截止閥；各個所述沉積室內設置有襯底加熱器，待加工襯底放置在襯底加熱器上。

進一步的，所述第一路原料吹送系統包括第一載氣管路、第一蒸發室、第一壓力控制器、第一粉末加料器以及第一輔助載氣管路，所述第一蒸發室和第一壓力控制器分別設置在第一載氣管路上，所述第一粉末加料器與第一蒸發室連接，所述第一壓力控制器位于第一蒸發室和第一脈沖閥之間，所述第一輔助載氣管路連接在第一壓力控制器和脈沖閥之間第一載氣管路上；所述第一蒸發室上游的第一載氣管路上設置有第一氣體預熱器，所述第一輔助載氣管路上設置有第二氣體預熱器；

所述第二路原料吹送系統包括第二載氣管路、第二蒸發室、第二壓力控制器、第二粉末加料器以及第二輔助載氣管路，所述第二蒸發室和第二壓力控制器分別設置在第二載氣管路上，所述第二粉末加料器與第二蒸發室連接，所述第二壓力控制器位于第二蒸發室和第二脈沖閥之間，所述第二輔助載氣管路連接在第二壓力控制器和脈沖閥之間第二載氣管路上；所述第二蒸發室上游的第二載氣管路上設置有第三氣體預熱器，所述第二輔助載氣管路上設置有第四氣體預熱器。

進一步的，所述第一進氣管上設置有第一伴熱器，所述第二進氣管上設置有第二伴熱器。

進一步的，所述沉積室內水平設置有噴孔板，所述噴孔板上均布有若干個噴氣孔，所述噴孔板將沉積室內腔分隔成勻氣腔和沉積腔，所述勻氣腔位于沉積腔的上端，所述襯底加熱器位于底部的沉積腔內，所述第一進氣管和第二進氣管分別與勻腔連通。

本發明的有益效果是：本發明的大面積鈣鈦礦薄膜的設備，通過逐層生長的模式，大大提高了鈣鈦礦薄膜大面積均勻性，多腔體的構造可以實現大規模的生產。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1是脈沖CVD設備中兩路原料吹送系統與單個沉積室之間的連接結構圖；

圖2是脈沖CVD設備中兩路原料吹送系統與多個個沉積室之間的連接結構圖；

其中，1、沉積室，21、第一載氣管路，22、第一蒸發室，23、第一粉末加料器，24、第一壓力控制器，25、第一輔助載氣管路，26、第一氣體預熱器，27、第二氣體預熱器，31、第二載氣管路，32、第二蒸發室，33、第二粉末加料器，34、第二壓力控制器，35、第二輔助載氣管路，36、第三氣體預熱器，37、第四氣體預熱器，41、第一脈沖閥，42、第二脈沖閥，51、第一伴熱器，52、第二伴熱器，6、噴孔板，7、截止閥，8、襯底加熱器。

具體實施方式

現在結合具體實施例對本發明作進一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1圖2所述，一種用于制備大面積鈣鈦礦薄膜的脈沖CVD設備，包括沉積系統和兩路原料吹送系統， 沉積系統包括至少一個沉積室1以及真空泵。