[發(fā)明專利]柔性銅銦鎵硒薄膜太陽能電池沉積熱處理設(shè)備

在審

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• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112695277A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱路路;任宇航;羅明新;徐彩軍
• 申請（專利權(quán)）人: 尚越光電科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/26
• 分類號: C23C14/26;C23C14/52;C23C14/54;C23C14/56;C23C14/06;H01L31/18
• 代理公司: 杭州知見專利代理有限公司 33295
• 代理人: 黃娟

本發(fā)明涉及一種太陽能電池的處理設(shè)備。一種柔性銅銦鎵硒薄膜太陽能電池沉積熱處理設(shè)備，包括工藝腔，在工藝腔的兩側(cè)分別設(shè)有收卷腔和放卷腔，工藝腔、收卷腔和放卷腔上均連接有真空泵，待沉積熱處理的薄膜依次經(jīng)過放卷腔、工藝腔和收卷腔，在工藝腔和收卷腔之間設(shè)有升降門，在工藝腔和放卷腔之間也設(shè)有升降門。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，不需要反復(fù)對沉積熱處理腔進(jìn)行抽真空，生產(chǎn)效率高的柔性銅銦鎵硒薄膜太陽能電池沉積熱處理設(shè)備結(jié)構(gòu)；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的沉積熱處理時，需要反復(fù)進(jìn)行抽真空，生產(chǎn)效率低的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池的處理設(shè)備，尤其涉及一種柔性銅銦鎵硒薄膜太陽能電池堿金屬沉積熱處理設(shè)備。

背景技術(shù)

當(dāng)今全球光伏市場是以晶體硅太陽能電池為主，但高能耗的生產(chǎn)工藝導(dǎo)致能源資源的快速消耗將使社會無法承受，也必將制約著光伏產(chǎn)業(yè)更大規(guī)模的發(fā)展。因此，發(fā)展低成本、新型薄膜太陽能電池是未來國際光伏產(chǎn)業(yè)的必然趨勢。

以銅銦鎵硒為吸收層的高效薄膜太陽能電池統(tǒng)稱為銅銦鎵硒電池（CIGS電池），CIGS薄膜太陽能電池作為一種柔性太陽能電池，其特點是技術(shù)要求高、具有可攜帶性、無光致衰變現(xiàn)象、轉(zhuǎn)換效率高、性能較穩(wěn)定。

堿性金屬材料對CIGS薄膜太陽電池的電學(xué)性能有著明顯的改善。堿金屬元素包括Li、Na、K、Cs等，一般以穩(wěn)定的氟化物形式來使用。以氟化鈉（Naf）為例，在CIGS吸收層中摻入微量NaF，可以增加吸收層中載流子的濃度，促進(jìn)晶粒的生長，調(diào)控晶粒的取向，調(diào)控了銅銦鎵硒/Mo界面中MoSe2層的生成，MoSe2層的存在可以調(diào)節(jié)能帶結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)銅銦鎵硒吸收層與Mo底電極層的歐姆接觸，增強(qiáng)銅銦鎵硒吸收層與Mo底電極層的附著力。

如中國專利：“薄膜太陽能電池膜層沉積設(shè)備（CN2018212333540）”，所述薄膜太陽能電池膜層沉積設(shè)備包括具有收容空間的腔體、設(shè)置于所述收容空間內(nèi)且具有堿金屬材料收容部的樣品架、以及加熱所述腔體的加熱裝置。但是這種結(jié)構(gòu)內(nèi)，在看到沉積效果不理想時，需要進(jìn)行更換薄膜卷時，需要對整體對腔室進(jìn)行再次抽真空，時間長，所有設(shè)備都需要停工等待，工藝成本高，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，不需要反復(fù)對沉積熱處理腔進(jìn)行抽真空，生產(chǎn)效率高的柔性銅銦鎵硒薄膜太陽能電池沉積熱處理設(shè)備結(jié)構(gòu)；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的沉積熱處理時，需要反復(fù)進(jìn)行抽真空，生產(chǎn)效率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明同時還提供了一種能對沉積加熱處理后的膜厚進(jìn)行實時監(jiān)測，能有效進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改善轉(zhuǎn)化率的柔性銅銦鎵硒薄膜太陽能電池沉積熱處理設(shè)備；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能對膜厚進(jìn)行監(jiān)測，電池卷的轉(zhuǎn)化率不高的技術(shù)問題。

本發(fā)明同時還提供了一種可以進(jìn)行一種或多種堿金屬蒸鍍，靈活性好的CIS太陽能電池車技熱處理設(shè)備；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的只能進(jìn)行一種堿金屬蒸鍍，靈活性低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過下述技術(shù)方案解決的：一種柔性銅銦鎵硒薄膜太陽能電池沉積熱處理設(shè)備，包括工藝腔，在工藝腔的兩側(cè)分別設(shè)有收卷腔和放卷腔，工藝腔、收卷腔和放卷腔上均連接有真空泵，待沉積熱處理的薄膜依次經(jīng)過放卷腔、工藝腔和收卷腔，在工藝腔和收卷腔之間設(shè)有升降門，在工藝腔和放卷腔之間也設(shè)有升降門，在工藝腔內(nèi)設(shè)有堿金屬加熱沉積區(qū)域。在工藝腔內(nèi)對銅銦鎵硒薄膜進(jìn)行加熱堿金屬處理，在發(fā)現(xiàn)堿金屬沉積效果不理想，或者收卷軸收卷完成時，可以將升降門關(guān)閉，從而將工藝腔與放卷腔或者收卷腔隔斷，或者同時將工藝腔與兩側(cè)的腔體隔斷，這樣方便更換卷軸，但是不會影響工藝腔內(nèi)的工藝流程。同時，由于升降門的隔斷，工藝腔內(nèi)還是處于真空狀態(tài)，兩邊的放卷腔或者收卷腔的腔體比較小，在再次啟動工藝程序時，對兩邊的腔體進(jìn)行抽真空，速度快，效率高，解決了以往工藝腔與收放卷腔都是一起的，需要一起進(jìn)行抽放真空，抽真空速度慢，費時費力的問題。各個腔的可以單獨進(jìn)行真空抽放，不需要反復(fù)多次全部進(jìn)行抽放，不需要破壞工藝腔內(nèi)的生產(chǎn)狀態(tài)，只需要在收放卷截斷卷面焊接拼成新的卷面。