[發明專利]帶遮擋的濺射沉積裝置及方法

在審

• 申請號: 201910606616.6
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110684945A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 蒂莫西·內格爾;托馬斯·黑克爾
• 申請（專利權）人: 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司
• 主分類號: C23C14/04
• 分類號: C23C14/04;C23C14/34;C23C14/08;C23C14/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種帶遮擋的濺射沉積系統和方法，該系統包括一個工藝模塊，該工藝模塊包括一個配置為接收一個移動襯底的真空外殼，設置在該真空外殼中的多個濺射靶，每個濺射靶包括一種靶材，以及一個設置在該襯底和相鄰濺射靶的間隙空間之間的外部遮蔽件。該外部遮蔽件可以構造為至少部分地阻擋濺射靶材間接沉積在該襯底上，并允許濺射靶材直接沉積在該襯底上。

背景技術

本披露總體上涉及一種帶遮擋的濺射沉積裝置和用于沉積一種濺射導 電材料的方法。

“薄膜”光伏材料是指在一個供應結構支撐的襯底上作為一個層來沉積 的多晶或非晶的光伏材料。薄膜光伏材料與單晶半導體材料的區別在于有著 較高的制造成本。一些提供高轉換效率的薄膜光伏材料包括含硫族元素化合 物半導體材料，諸如銅銦鎵硒(“CIGS”)。

薄膜光伏電池(也稱為光伏電池)可以使用基于濺射、蒸發或化學氣相 沉積(CVD)技術的卷對卷涂布系統來制造。薄箔襯底，諸如箔網襯底，由一 個卷以線性帶狀方式供給，穿過一系列單獨的真空室或一個單個分開的真空 室(在這里薄箔襯底接收所需的層)以形成薄膜光伏電池。在這樣的一種系統 中，可以在一個卷上供應一個具有有限長度的箔。新卷的末端可以偶聯到前一 個卷的末端，以提供一個連續進給的箔層。

概要

根據不同的實施例，供了一種包括工藝模塊的濺射沉積系統，該工藝 模塊包括：一個設置為接收一個移動襯底的真空外殼；一個設置在該真空外 殼中的濺射靶，每個濺射靶包括一種靶材；以及一個設置在該襯底和相鄰濺 射靶間隙空間之間的一個外部遮蔽件，該外部遮蔽件構造為至少部分阻擋該 濺射靶材間接沉積在該襯底上，并且允許該濺射靶材直接沉積在該襯底上。

根據不同的實施例，提供了一種濺射沉積方法，包括：用設置在一個 真空外殼中的濺射靶來濺射一種靶材；以及通過直接沉積在一個移動通過該 真空外殼的襯底上沉積該濺射靶材，同時用設置在該襯底和相鄰濺射靶的間 隙空間之間的外部遮蔽件至少部分地阻擋濺射靶材在襯底上的間接沉積。

附圖說明

圖1為根據本披露一個實施方式的薄膜光伏電池的示意性垂直剖面圖。

圖2為根據本披露一個實施方式的可以用于制造圖1中所展示的光伏 電池的第一示例性模塊化沉積裝置的示意性俯視圖。

圖3為根據本披露一個實施方式的可以用于制造圖1中所展示的光伏 電池的第二示例性模塊化沉積裝置的示意性俯視圖。

圖4為根據本披露一個實施方式的示例性密封連接單元的示意性俯視 圖。

圖5A和5B是本披露不同實施例的包括一個遮蔽件的工藝模塊的局部 透視圖。

圖6A和6B是本披露不同實施例的包括一個阻擋遮蔽件的工藝模塊的 局部透視圖。

圖7是根據本披露不同實施方式的展示濺射沉積方法的框圖。

詳細說明

如上所討論的，本披露是針對一種用于在一個網狀襯底上形成光伏器 件的裝置和方法。特別地，本披露涉及一種用于選擇性地沉積n摻雜和/或透 明導電層以增加整體器件均勻性的裝置和方法。該網狀襯底典型具有的寬度 (即，對于一個垂直放置的網狀襯底而言是該網狀襯底的高度，其垂直于該網 狀襯底的長度(即，移動方向))為至少10cm，并且寬度通常為約1米或更 寬，諸如1至5米。即使在一個大的沉積室中，按照一個大的網狀襯底寬度 來沉積厚度和/或組成均勻的膜也是一個挑戰。特別地，一種靶材的沉積比率 可能沿一個靶的長度而變化，這可能導致層的形成不均勻。在一個實施方式中， 不希望受特定理論的束縛，本發明人確定可以通過至少部分地阻擋該靶的中 央區域的直接沉積來補償在一個靶的末端區域附近較低的沉積比率。