專(zhuān)利名稱(chēng):多層結(jié)構(gòu)蒸發(fā)源的制作方法
本發(fā)明屬于生產(chǎn)CdS太陽(yáng)電池的蒸發(fā)裝置。
CdS太陽(yáng)電池是有希望成為大規(guī)模地面應(yīng)用的新能源。CdS薄膜是CdS太陽(yáng)電池的基礎(chǔ)，影響CdS薄膜質(zhì)量的主要因素是基板溫度、蒸發(fā)速度、真空度及蒸發(fā)源。而基板溫度、蒸發(fā)速度、真空度用現(xiàn)代技術(shù)很容易控制，因此蒸發(fā)源就成為研究、生產(chǎn)CdS太陽(yáng)電池很重要的組成部分。美國(guó)Delaware大學(xué)(IEEE Transactions on Electron Devices Vol ED－24NO.4 P381 1977)和西德G.H.Hewig，W.H.Bloss等人均采用石墨源(Thin Films Solid Vol 45 NO11、P11977)。石墨源很難克服過(guò)熱現(xiàn)象。劉樹(shù)巖等人也曾采用不同半徑的雙螺旋形源(太陽(yáng)能利用Vol 3，NO12－3 P186 1979)這種蒸發(fā)源存在的問(wèn)題是加熱不均勻，離加熱絲較遠(yuǎn)的CdS不蒸發(fā)或蒸發(fā)速度很慢，為了繼續(xù)蒸發(fā)CdS，就必須提高蒸發(fā)源的功率，提高源的功率會(huì)產(chǎn)生以下不良后果(1)、引起CdS分解。(2)、對(duì)基板溫度影響很大。(3)、蒸發(fā)速度不易控制。(4)、源的壽命短。(5)、加熱絲易變形，因此重現(xiàn)性差。(6)、CdS原料由于受熱不均，使其不能完全蒸發(fā)而造成浪費(fèi)。
本發(fā)明的目的是提供一種布局合理的多層結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)源，該蒸發(fā)源能夠克服過(guò)熱現(xiàn)象，縮短加熱距離，延長(zhǎng)源的使用壽命，提高重現(xiàn)性。
按本發(fā)明的裝置解決所提出的問(wèn)題的特點(diǎn)是，在容器內(nèi)裝上套有高溫絕緣管的加熱絲繞成4－8層結(jié)構(gòu)的加熱器，形成多層加熱系統(tǒng)。
參照?qǐng)D1多層結(jié)構(gòu)蒸發(fā)源圖中(1)是高溫絕緣管，將其套在加熱絲上繞成4－8層結(jié)構(gòu)的加熱器，高溫絕緣管的直徑以其能套住加熱絲為準(zhǔn)。(2)是高溫加熱絲，選用能達(dá)到蒸發(fā)所需要的溫度的加熱絲即可。(3)是容器，可用陶瓷、不銹鋼容器。(4)CdS粉根據(jù)所鍍膜的性質(zhì)和要求確定所需數(shù)量，放入源的層與層之間待蒸發(fā)。(5)在容器的底部加入填料，，起到托住用高溫絕緣管繞成的加熱器的作用。這種填料必須是耐高溫、絕緣，不能蒸發(fā)的材料如陶瓷一類(lèi)的物質(zhì)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、CdS幾乎是在同一溫度下蒸發(fā)的，克服了過(guò)熱現(xiàn)象，這種結(jié)構(gòu)有利于自動(dòng)控制，適于工業(yè)生產(chǎn)。
2、由于加熱絲被瓷管固定而不變形，使源的壽命延長(zhǎng)，重現(xiàn)性好。
3、由于多層加熱使CdS粉受熱均勻并蒸發(fā)徹底，節(jié)省了CdS原料，因此也降低了成本。
用這種蒸發(fā)源連續(xù)作25次試驗(yàn)，面積為50cm2的電池轉(zhuǎn)換效率為4－5％的成品率達(dá)到92％。這種源的使用壽命達(dá)到一年以上未發(fā)生明顯變化。
這種源還適合于ZnS和在真空下升華的材料的蒸發(fā)。
圖中符號(hào)(1)、高溫絕緣管；(2)、高溫加熱絲；
(3)、容器(4)、CdS粉(原料)。
5、填料本發(fā)明提供的實(shí)施例如下取一直徑5－8cm的坩堝，放入已纏繞好的加熱器，制成蒸發(fā)源，在源的層與層之間放上待蒸發(fā)的CdS粉?；逯糜谡舭l(fā)源的上方，采用160℃－300℃的基板溫度，每分鐘0.5μ的蒸發(fā)速度，控制一定的真空度(10－3－10－2Pa)。在連續(xù)25次實(shí)驗(yàn)中，面積為50cm2的太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率為4－5％的成品率達(dá)到92％。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)CdS太陽(yáng)電池的多層結(jié)構(gòu)蒸發(fā)源，其特征是在容器內(nèi)將高溫絕緣管套在加熱絲上，繞成4～8層結(jié)構(gòu)的加熱器，CdS粉(原料)放入源的層與層之間待蒸發(fā)，在蒸發(fā)源的底部加入填料托住加熱器。
專(zhuān)利摘要
CdS太陽(yáng)電池的蒸發(fā)裝置包括在一個(gè)容器內(nèi)裝上套有高溫絕緣管的加熱絲繞成4—8層結(jié)構(gòu)的加熱器，形成多層加熱系統(tǒng)，在層與層之間放入待蒸發(fā)的原料。這種蒸發(fā)源重現(xiàn)性好，壽命長(zhǎng)，節(jié)省原料并降低成本。制成面積為50cm
文檔編號(hào)C23C14/26GK87206452SQ87206452
公開(kāi)日1988年4月27日 申請(qǐng)日期1987年4月18日
發(fā)明者王給祥, 孫玉茹, 王嵐, 聶全意 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan