專利名稱:用于持續(xù)沉積的設(shè)備和過程中CdTe的時間上可變的沉積速率的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本文公開的本發(fā)明主題一般涉及薄膜沉積過程的領(lǐng)域,其中將如半導體材料層的薄膜層沉積在基板上。更具體地,本發(fā)明主題涉及用于在光伏(PV)模塊的形成中將光反應(yīng)材料(例如,CdTe)的薄膜層沉積在玻璃基板上的氣相沉積設(shè)備和關(guān)聯(lián)的過程。
背景技術(shù):
基于與硫化鎘(CdS)配對的碲化鎘(CdTe)作為光反應(yīng)組件的薄膜光伏(PV)模塊 (也稱為“太陽能面板”)正在獲得業(yè)界的廣泛接受和關(guān)注。CdTe是具有尤其適于將太陽能轉(zhuǎn)換成電力的特性的半導體材料。例如,CdTe具有約1. 45eV的能量帶隙,這使之與過往在太陽能電池應(yīng)用中使用的較低帶隙半導體材料(例如,對于硅約為1. IeV)相比能夠轉(zhuǎn)換來自太陽光譜的更多能量。再有,與較低帶隙材料相比,CdTe在較低光情況或漫射光情況中轉(zhuǎn)換輻射能量,并且因此與其他常規(guī)材料相比,在日間期間或多云情況中具有更長的有效轉(zhuǎn)換時間。使用CdTe PV模塊的太陽能系統(tǒng)一般被認為,就生成的每瓦特功率的成本而言是最具成本效率的可商業(yè)獲得的系統(tǒng)。盡管CdTe具有這些優(yōu)點,但是,太陽能的可持續(xù)商用和被接受作為工業(yè)和民用電力的補充或主要來源取決于大規(guī)模以及以成本有效的方式生產(chǎn)高效PV模塊的能力。某些因素極大地影響CdTe PV模塊在成本和發(fā)電容量方面的效率。例如,CdTe相對昂貴,并且因此材料的高效利用(即,最小浪費)是主要成本因素。此外,模塊的能量轉(zhuǎn)換效率是沉積的CdTe膜層的某些特性的因素。膜層中的不均勻性或缺陷可能極大地降低模塊的輸出,由此增加每個單位電力的成本。再有,在經(jīng)濟上合理的商用規(guī)模上處理較大的基板的能力是關(guān)鍵的考量。CSS (封閉系統(tǒng)升華)是用于CdTe模塊制造的公知商用氣相沉積過程。參考例如美國專利號6,444,043和美國專利號6,423,565。在CSS系統(tǒng)中的氣相沉積室內(nèi),將基板放置在以較小距離(即,約2-3mm)面對CdTe源的相對位置處。CdTe材料升華并沉積在基板的表面上。在上文引述的美國專利號6,444,043的CSS系統(tǒng)中,CdTe材料是顆粒形式的, 并且保持在氣相沉積室內(nèi)的加熱的容器中。升華的材料穿過置于容器上方的封蓋中的孔移動,并沉積在靜止的玻璃表面上,靜止的玻璃表面以最小可能距離(l-2mm)被固定在封蓋框上方。通過孔板恒定地供給CdTe蒸氣產(chǎn)生用于在基板上沉積的均勻蒸氣壓。因此,整個 CdTe層的沉積速率可以是基本恒定的,以便確保在基板上形成基本均勻的薄膜層。但是,如果初始沉積速率太快,則可能在初始沉積過程中產(chǎn)生空隙(即,無CdTe的小區(qū)域)。這些空隙隨著沉積過程繼續(xù)可能被擴大。因此,業(yè)界中一直需要一種改進的氣相沉積設(shè)備和過程,用于經(jīng)濟上可行地大規(guī)模制造高效PV模塊,具體為CdTe模塊。具體來說,需要一種改進的升華板,用于在CSS過程中,經(jīng)濟上可行地大規(guī)模制造高效PV模塊,具體為CdTe模塊。
發(fā)明內(nèi)容
在下文描述中將部分地闡述,或可以從該描述中顯見或可以通過本發(fā)明的實踐認識到本發(fā)明的多個方面和優(yōu)點。在一個實施例中,一般地提供一種設(shè)備,用于將升華的源材料氣相沉積為光伏模塊基板上的薄膜。該設(shè)備包括設(shè)在沉積頭中且配置成接收顆粒狀源材料的容器。在容器下方設(shè)置加熱的分發(fā)管匯,并將其配置成將所述容器加熱到足夠使容器內(nèi)的源材料升華的程度。將分發(fā)板設(shè)在分發(fā)管匯下方以及設(shè)在輸送通過該設(shè)備的基板的上表面的水平輸送面上方限定的距離處。該分發(fā)板限定經(jīng)由其中的通道的樣式,該通道的樣式配置成創(chuàng)建在從第一縱向端到第二縱向端的縱向方向中的壓力梯度。在一個實施例中,該設(shè)備可以具有第一分發(fā)板和第二沉積板。可以將第一沉積板設(shè)在所述分發(fā)管匯下方以及限定經(jīng)由其中的通道的第一樣式??梢詫⒌诙职l(fā)板設(shè)在第一分發(fā)板下方以及設(shè)在輸送通過所述設(shè)備的基板的上表面的水平輸送面上方限定的距離處。 第二分發(fā)板限定經(jīng)由其中的通道的第二樣式,所述通道的第二樣式配置成對升華的源蒸氣流在第一縱向端處比在第二縱向端處提供更大的阻力。還一般地提供一種用于將升華的源材料氣相沉積以在光伏模塊基板上形成薄膜的過程。將源材料供給到沉積頭內(nèi)的容器。然后利用熱源構(gòu)件將該容器加熱以使源材料升華。可以輸送單獨基板通過沉積頭,并且可以經(jīng)由分發(fā)板將升華的源材料分發(fā)到基板的上表面上,該分發(fā)板位于基板的上表面與容器之間。分發(fā)板限定經(jīng)由其中的通道的樣式,該通道的樣式對升華的源蒸氣流在第一縱向端處比在第二縱向端處提供更大的阻力。參考下文描述和所附權(quán)利要求,將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點。結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成其一部分的附示了本發(fā)明的實施例,以及附圖連同描述用于解釋本發(fā)明的原理。
在說明書中給出針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的、包含其最佳模式的本發(fā)明的全面且使能性公開,其參考了附圖,在附圖中圖1是可以并入本發(fā)明的氣相沉積設(shè)備的實施例的系統(tǒng)的平面圖;圖2是在第一操作配置中根據(jù)本發(fā)明的方面的氣相沉積設(shè)備的實施例的截面圖;圖3是在第二操作配置中的圖2的實施例的截面圖;圖4是與基板輸送器協(xié)作的圖2的實施例的截面圖;圖5是圖2的實施例內(nèi)的容器組件的頂視圖;圖6是在第一操作配置中根據(jù)本發(fā)明方面的氣相沉積設(shè)備的另一個實施例的截面圖;圖7是在第一操作配置中根據(jù)本發(fā)明方面的氣相沉積設(shè)備的又一個實施例的截面圖;圖8示出在分發(fā)板和第二孔板之間具有多個擴散隔室的備選氣相沉積設(shè)備的實施例;
圖9示出圖8的第二孔板的底視圖;圖10示出在分發(fā)板和第二孔板之間具有多個擴散隔室的備選氣相沉積設(shè)備的另一個實施例;以及圖11示出圖10的第二孔板的底視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細地參考本發(fā)明的實施例,附圖中圖示了其一個或多個示例。每個示例通過解釋本發(fā)明而非限制本發(fā)明的方式來提供。實際上,本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見到,在不背離本發(fā)明的范圍或精神的前提下可以在本發(fā)明中進行多種修改和改變。例如,作為一個實施例的一部分圖示或描述的特征能夠與另一個實施例結(jié)合使用來獲得再一個實施例。因此,本發(fā)明應(yīng)涵蓋落在所附權(quán)利要求及其等效物的范圍內(nèi)的此類修改和改變。在本文公開中,當將一個層描述為在另一個層或基板“上”或“上方”時,應(yīng)理解這些層可能直接彼此接觸或在這些層之間具有另一個層或特征。因此,這些術(shù)語僅描述層的彼此相對位置,而不一定意味著“在其頂上”,因為在上方或下方的相對位置取決于器件相對于觀察者的朝向。此外,雖然本發(fā)明不限于任何特定的膜厚度,但是描述光伏器件的任何膜層的術(shù)語“薄”一般是指該膜層具有小于約10微米(“微米”或“ym”)的厚度。要理解,本文提到的范圍和限制包括位于規(guī)定的限制內(nèi)的所有范圍(即,子范圍)。例如,從約100到約200的范圍還包括從110到150、從170到190、從153到162和從145. 3到149. 6的范圍。此外,直到約7的限制還包括直到約5、直到約3以及直到約4. 5 的限制,以及該限制內(nèi)的、例如從約1到約5和從約3. 2到約6. 5的范圍。圖1圖示可以并入根據(jù)本發(fā)明實施例的氣相沉積設(shè)備100(圖2到圖5)的系統(tǒng)10 的實施例,其配置成用于在光伏(PV)基板14(下文稱為“基板”)上沉積薄膜層。該薄膜可以是例如碲化鎘(CdTe)的膜層。正如所提到的,本領(lǐng)域中普遍認識到,PV模塊基板上的 “薄”膜層一般小于約10微米(μ m)。氣相沉積設(shè)備100包括分發(fā)板152,分發(fā)板152設(shè)在分發(fā)管匯IM下方、底層基板 14的上表面的水平面上方限定的距離處,如圖4所描繪的。分發(fā)板152限定通道的樣式,例如,孔、縫隙等,經(jīng)過這些通道進一步將升華的源材料通過分發(fā)管匯1 分發(fā),以使源材料爭氣在橫向T中不間斷。換言之,將這些通道的樣式構(gòu)形并交錯或以其他方式布置成確保升華的源材料在橫向中完全沉積在基板上,以便避免基板上的“未涂覆上的”區(qū)域的縱向條痕或條紋。分發(fā)板152中的通道的樣式可以配置成對于通過其中的源蒸氣流在分發(fā)板152的第一縱向端160處比在第二縱向端161處提供更大的阻力。這種在第一縱向端160處更大的阻力能夠提供基板14上的CdTe層的初始沉積速率(在基板14通過分發(fā)板152的第一縱向端160下方時)小于(即慢于)最后沉積速率(在基板14通過分發(fā)板152的第二縱向端161下方時),此處對源蒸氣的通道存在較小阻力。通過這些阻力差,可以在設(shè)備內(nèi)的分發(fā)板152與底層基板14之間形成在縱向方向中的壓力梯度。例如,沿著分發(fā)板152的第一縱向端160的源材料(即,CdTe材料)的蒸氣壓力可以比沿著第二縱向端161的源材料的蒸氣壓力低。因此,能夠以初始沉積速率形成CdTe層的基礎(chǔ),該初始沉積速率較慢,以防止沿著CdTe層的異質(zhì)結(jié)(heterojunction)表面形成空隙。例如,CdTe層在基板14上的最初沉積速率隨著基板14通過分發(fā)板152的第一縱向端160的下方可以約為0. 5 μ m/分鐘到約20 μ m/分鐘(例如約1 μ m/分鐘到約5 μ m/分鐘)。相反,CdTe層在基板14上的最后沉積速率隨著基板14通過分發(fā)板152的第二縱向端161的下方可以約為5 μ m/分鐘到約 100 μ m/分鐘(例如約20 μ m/分鐘到約75 μ m/分鐘)。在特定實施例中,整個CdTe層的平均沉積速率可以約為5 μ m/分鐘到約50 μ m/ 分鐘,從而形成厚度約1 μ m到約5 μ m(例如,約2 μ m到約4 μ m)的CdTe層。在圖2和圖3所示的實施例中,分發(fā)板152限定通道153的樣式,通道153的樣式具有與在基板14行進的方向平行的縱向方向中遞增的平均面積(例如,如果通道153是圓形孔,則為直徑)。例如,這些通道沿著分發(fā)板152的第一縱向端160的平均面積比這些通道沿著分發(fā)板152的第二縱向端161的平均面積小。因此,源蒸氣(即,CdTe蒸氣)能夠在第二縱向端161處比在第一縱向端160處更自由地通過分發(fā)板152,從而在第二縱向端161 處比在第一縱向端160處產(chǎn)生CdTe蒸氣的更高蒸氣壓力。因此,相對于第二縱向端161處的第二沉積速率的較快的沉積速率,CdTe層的沉積速率在第一縱向端160處較慢。在圖2-3所示的實施例中,通道153的平均面積貫穿從第一縱向端160到第二縱向端161的縱向方向逐漸增加。通道153的平均面積的增加可以是基本線性增加;但是,樣式可以具有采用任何適合方式的通道平均面積的增加。例如,這些通道的平均面積可以通過形成分段分發(fā)板152的多個分段步進式地增加。參考圖6的實施例,分發(fā)板152中的通道的樣式限定第一分段162、第二分段164和第三分段166。第一分段162位于靠近(例如鄰近)第一縱向端160,以及第三分段166位于靠近(例如鄰近)第二縱向端161。第二分段164位于第一分段162與第三分段166之間。 當然,可以根據(jù)期望的在分發(fā)板中包括多于三個分段。第一分段162包含多個第一通道163 ;第二分段164包含多個第二通道165 ;以及第三分段166包含多個第三通道167。第一通道163具有較小的平均面積,以使第二通道 165的平均面積大于第一通道的平均面積。相似地,第三通道167具有的平均面積大于第二通道165的平均面積。例如,第二通道165的平均面積可以是第一通道163的平均面積的約1. 1到約2. 5倍(即,第二通道165的平均面積是第一通道163的平均面積的約110% 到約250% )。例如,第二通道165的平均面積可以是第一通道163的平均面積的約1. 5到約2倍(即,第二通道165的平均面積是第一通道163的平均面積的約150%到約200% )。 接著,第三通道167的平均面積可以是第二通道165的平均面積的約1. 1到約2. 5倍(即, 第三通道167的平均面積是第二通道165的平均面積的約110%到約250% )。例如,第三通道167的平均面積可以是第二通道165的平均面積的約1. 5到約2倍(即,第三通道167 的平均面積是第二通道165的平均面積的約150%到約200% )。因此,源蒸氣(S卩,CdTe蒸氣)能夠在第二縱向端161處(S卩,通過第三分段166) 比在第一縱向端160處(S卩,通過第一分段16 更自由地通過分發(fā)板152,從而在第二縱向端161處比在第一縱向端160處產(chǎn)生CdTe蒸氣的更高蒸氣壓力。因此,相對于第二縱向端 161處的第二沉積速率的較快的沉積速率,CdTe層的沉積速率在第一縱向端160處較慢。圖7示出在分發(fā)板152中限定的通道153的又一個樣式,其使得沿著分發(fā)板152 的第一縱向端160的源材料(即,CdTe材料)的蒸氣壓力比沿著第二縱向端161的源材料的蒸氣壓力低。在圖7所示的實施例中,分發(fā)板152限定通道153的樣式,通道153的樣式具有在基板14行進的方向平行的縱向方向中遞增的通道密度。例如,靠近第一縱向端160 的第一通道密度小于靠近第二縱向端161的第二通道密度。因此,源蒸氣(即,CdTe蒸氣) 能夠在第二縱向端161處比在第一縱向端160處更自由地通過分發(fā)板152,從而在第二縱向端161處比在第一縱向端160處產(chǎn)生更高的CdTe蒸氣的蒸氣壓力。因此,相對于第二縱向端161處的第二沉積速率的較快的沉積速率,CdTe層的沉積速率在第一縱向端160處較慢。在圖7所示的實施例中,通道153的樣式密度貫穿從第一縱向端160到第二縱向端161的縱向方向逐漸增加。通道153的樣式密度的增加可以是基本線性增加;但是,樣式可以具有采用任何適合方式的通道樣式密度的增加,包括如圖6所示的利用分段的步進式地增加。在圖7的實施例中,通道153可以在整個分發(fā)板152上具有基本相同的平均面積, 如圖所示。作為備選,平均面積可以在縱向方向中增加(連同遞增的通道密度),如圖2-6 所示。圖8示出在分發(fā)板152和第二分發(fā)板170之間具有多個擴散隔室的備選氣相沉積設(shè)備的實施例。第二分發(fā)板170 —般配置成控制源蒸氣(即,CdTe蒸氣)至下方通過的基板14的擴散速率。具體地,源蒸氣能夠在第二縱向端161處比在第一縱向端160處更自由地通過第二分發(fā)板170,從而在第二縱向端161處比在第一縱向端160處產(chǎn)生CdTe蒸氣的更高蒸氣壓力。因此,相對于第二縱向端161處的第二沉積速率的較快的沉積速率,CdTe層的沉積速率在第一縱向端160處較慢。在圖8的實施例中,源蒸氣流經(jīng)分發(fā)板152進入多個擴散隔室171、173、175和 177。每個擴散隔室171、173、175和177分別對應(yīng)于第二分發(fā)板170中的縱向分段180、182、 184和186。擴散隔室171、173、175和177及其相應(yīng)的縱向分段180、182、184和186的組合使得經(jīng)由第二分發(fā)板170的擴散速率在從第一縱向端160到第二縱向端161的縱向方向中步進式地增加。因此,源蒸氣(即,CdTe蒸氣)能夠在第二縱向端161處比在第一縱向端 160處更自由地通過第二分發(fā)板170,從而在第二縱向端161處比在第一縱向端160處產(chǎn)生 CdTe蒸氣的更高蒸氣壓力。因此,相對于第二縱向端161處的第二沉積速率的較快的沉積速率,CdTe層的沉積速率在第一縱向端160處較慢。例如,參考圖9所示的第二分發(fā)板170,這些通道的平均面積可以貫穿第二分發(fā)板 170中的縱向分段180、182、184和186步進式地增加。參考圖8的實施例,第二分發(fā)板170 中的通道的樣式限定第一分段180、第二分段182、第三分段184和第四分段186。第一分段 180位于靠近(例如鄰近)第一縱向端160,以及第四分段186位于靠近(例如鄰近)第二縱向端161。第二分段182和第三分段184位于第一分段180與第四分段186之間。當然, 可以根據(jù)期望的在分發(fā)板中包括二個、三個或多于四個的分段。第一分段180包含多個第一通道181,多個第一通道181具有較小的平均面積,以使第二分段182的第二通道183的平均面積大于第一通道181的平均面積。相似地,第三通道185具有的平均面積大于第二通道183的平均面積。接著,第四分段186的第四通道 187具有的平均面積大于第三通道185的平均面積。例如,第二通道183的平均面積可以是第一通道181的平均面積的約1. 1到約2. 5倍(即,第二通道183的平均面積是第一通道181的平均面積的約110%到約250% )。例如,第二通道183的平均面積可以是第一通道181的平均面積的約1. 5到約2倍(S卩,第二通道165的平均面積是第一通道163的平均面積的約150%到約200% )。接著,第三通道 185的平均面積可以是第二通道183的平均面積的約1. 1到約2. 5倍(即,第三通道185的平均面積是第二通道183的平均面積的約110%到約250% )。例如,第三通道185的平均面積可以是第二通道183的平均面積的約1. 5到約2倍(即,第三通道185的平均面積是第二通道183的平均面積的約150%到約200% )。例如,第四通道187的平均面積可以是第三通道185的平均面積的約1. 1到約2. 5倍(即,第四通道187的平均面積是第三通道 185的平均面積的約110%到約200% )。例如,第四通道187的平均面積可以是第三通道 185的平均面積的約1. 5到約2倍(即,第四通道187的平均面積是第三通道185的平均面積的約150%到約200% )。擴散隔室171、173、175和177分別被示為由內(nèi)壁172、174和176分隔,內(nèi)壁172、 174和176在基本與縱向方向垂直的橫向方向中延伸。在第一縱向端160處,第一端壁178 封閉第一擴散隔室171,而在第二縱向端161處,第二端壁179封閉第四擴散隔室177??梢栽诘谝环职l(fā)板152下方使用擴散隔室,第一分發(fā)板152具有基本均勻的通道分布和尺寸。因此,源蒸氣可以按基本均勻的方式通過第一分發(fā)板152進入擴散隔室171、 173、175和177。但是,由于第二分發(fā)板170中的縱向分段180、182、184和186中的通道的樣式的原因,每個擴散隔室171、173、175和177可具有遞減的蒸氣壓力,因為源蒸氣能夠自由流經(jīng)鄰近第二縱向端161的第四分段186比流經(jīng)鄰近第一縱向端160的第一分段180更自由。圖10和圖11示出在分發(fā)板152和第二分發(fā)板170之間具有多個擴散隔室的備選氣相沉積設(shè)備的另一個實施例,這些多個擴散隔室配置成控制源蒸氣(即,CdTe蒸氣)至下方通過的基板14的擴散速率。具體地,源蒸氣能夠在第二縱向端161處比在第一縱向端 160處更自由地通過第二分發(fā)板170,從而在第二縱向端161處比在第一縱向端160處產(chǎn)生 CdTe蒸氣的更高蒸氣壓力。因此,相對于第二縱向端161處的第二沉積速率的較快的沉積速率,CdTe層的沉積速率在第一縱向端160處較慢。在圖10的實施例中,源蒸氣流經(jīng)分發(fā)板152進入多個擴散隔室197、198和199。 每個擴散隔室197、198和199分別對應(yīng)于第二分發(fā)板170中的縱向分段200、202和204。 擴散隔室197、198和199及其相應(yīng)的縱向分段200、202和204的組合使得經(jīng)由第二分發(fā)板 170的擴散速率在從第一縱向端160到第二縱向端161的縱向方向中步進式地增加。因此, 源蒸氣(即,CdTe蒸氣)能夠在第二縱向端161處比在第一縱向端160處更自由地通過第二分發(fā)板170,從而在第二縱向端161處比在第一縱向端160處產(chǎn)生CdTe蒸氣的更高蒸氣壓力。因此,相對于第二縱向端161處的第二沉積速率的較快的沉積速率,CdTe層的沉積速率在第一縱向端160處較慢。例如,參考圖11所示的第二分發(fā)板170,這些通道的密度可以貫穿第二分發(fā)板170 中的縱向分段200、202和204步進式地增加。參考圖10的實施例,第二分發(fā)板170中的通道的樣式限定分別被內(nèi)壁201和203分隔的第一分段200、第二分段202和第三分段204。
使用過程中,將分發(fā)板152 (和分發(fā)板170 (如果存在的話))加熱到比基板14的溫度高的溫度以確保沒有材料沉積和構(gòu)筑于分發(fā)板152上。例如,當沉積薄膜碲化鎘層時,可以將基板14加熱到介于約550°C和約700°C (例如,介于約600°C與約650°C之間)的基板溫度,同時可以將分發(fā)板加熱到高于約725°C的分發(fā)板溫度,例如從約750°C到約900°C (例如,從約800°C到約850°C )。應(yīng)該意識到,本發(fā)明的氣相沉積設(shè)備100不限于在圖1所示的系統(tǒng)10中使用,而是可以并入配置成用于在PC模塊基板14上氣相沉積薄膜層的任何適合加工線中。為了引述和理解可以使用該氣相沉積設(shè)備100的環(huán)境,下文描述圖1的系統(tǒng)10,然后詳細地描述設(shè)備 100。參考圖1,示范系統(tǒng)10包括由多個互連的模塊限定的真空室12,這些多個互連的模塊包括多個加熱器模塊16,加熱器模塊16限定真空室12的預熱分段,基板14被輸送經(jīng)過該預熱分段并加熱到期望的溫度,然后才輸送進氣相沉積設(shè)備100。每個模塊16可以包括多個獨立受控的加熱器18,其中這些加熱器限定多個不同的熱區(qū)。某特定熱區(qū)可包括多于一個加熱器18。真空室12還包括位于氣相沉積設(shè)備100下游的多個互連的降溫模塊20。降溫模塊20限定真空室12內(nèi)的降溫分段,其上沉積有升華的源材料薄膜的基板14被輸送經(jīng)過降溫分段,并按受控的降溫速率進行降溫,然后才從系統(tǒng)10移除基板14。每個模塊20可以包括強制冷卻系統(tǒng),其中經(jīng)由與模塊20結(jié)合配置的冷卻線圈(未示出)泵入如冷凍水、制冷劑或其他介質(zhì)的冷卻介質(zhì)。在系統(tǒng)10的圖示實施例中,至少一個后熱模塊22在基板的輸送方向上位于緊接氣相沉積設(shè)備100的下游和降溫模塊20的上游。隨著基板14的前導分段被輸送出氣相沉積設(shè)備100,它移動進入后熱模塊22,后熱模塊22將基板14的溫度保持在基本與仍在氣相沉積設(shè)備100內(nèi)的基板拖尾分段相同的溫度。以此方式,拖尾分段仍在氣相沉積設(shè)備100 時,不讓基板14的前導分段冷卻。如果離開設(shè)備100時讓基板14的前導分段冷卻,則會沿著基板14縱向生成不均勻的溫度剖面。此狀況可能導致熱應(yīng)力所引起的基板裂損。如圖1示意性示出的,將給料裝置M與氣相沉積設(shè)備100結(jié)合配置以供給源材料,例如顆粒狀CdTe。給料裝置M可以采用本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的多種配置和功能來供給源材料而不會中斷設(shè)備100內(nèi)的持續(xù)氣相沉積過程或基板14經(jīng)過設(shè)備100的輸送。仍參考圖1,最初將單獨基板14置于裝載輸送器沈上,然后被移送到入口真空鎖閉站,入口真空鎖閉站包括裝載模塊觀和緩沖模塊30。將“粗”(即,初始)真空泵32與裝載模塊觀結(jié)合配置以抽取初始真空,以及將“精細”(即,最終)真空泵38與緩沖模塊 30結(jié)合配置以將緩沖模塊30中的真空基本上增加到真空室12內(nèi)的真空壓力?;瑒娱T或閥 34可操作地設(shè)在裝載輸送器沈和裝載模塊觀之間,裝載模塊觀與緩沖模塊30之間以及緩沖模塊30與真空室12之間。這些閥34被電動機或其他類型的促動機構(gòu)36依次促動, 以便以步進式方式將基板14帶入真空室12中,而不影響真空室12內(nèi)的真空。在系統(tǒng)10的操作中,通過粗真空泵和/或精細真空泵40的任何組合保持真空室 12中的有效真空。為了將基板14帶入真空室12中,最初將裝載模塊觀和緩沖模塊30排氣(這兩個模塊之間的滑動閥34處于打開位置)。緩沖模塊30與第一加熱器模塊16之間的滑動閥34是關(guān)閉的。打開裝載模塊觀與裝載輸送器沈之間的滑動閥34,并將基板14 移到裝載模塊觀中。在此點處,第一滑動閥34是關(guān)閉的,并且粗真空泵32然后抽取裝載模塊觀和緩沖模塊30中的初始真空。然后,將基板14輸送到緩沖模塊30中,并關(guān)閉裝載模塊觀與緩沖模塊30之間的滑動閥34。精細真空泵38然后將緩沖模塊30中的真空增加到真空室12中的大約相同的真空。在此點處,打開緩沖模塊30與真空室12之間的滑動閥 34,并將基板14輸送到第一加熱器模塊16中。出口真空鎖閉站配置在最后一個降溫模塊20的下游,并且基本上與上述的入口真空鎖閉站相反地操作。例如,出口真空鎖閉站可以包括出口緩沖模塊42和下游出口鎖閉模塊44。在緩沖模塊42與降溫模塊20的最后一個之間,緩沖模塊42與出口鎖閉模塊44 之間,以及出口鎖閉模塊44與出口輸送器46之間設(shè)置依次操作的滑動閥34。將精細真空泵38與出口緩沖模塊42結(jié)合配置,以及將粗真空泵32與出口鎖閉模塊44結(jié)合配置。依次操作泵32、38和滑動閥34,從而以步進式方式將基板14移出真空室12,而不導致真空室 12內(nèi)的真空狀況喪失。系統(tǒng)10還包括輸送器系統(tǒng),該輸送器系統(tǒng)配置成將基板14移入,使之通過和移出真空室12。在圖示的實施例中,此輸送器系統(tǒng)包括多個單獨受控的輸送器48,其中多種模塊的每個均包括這些輸送器48的相應(yīng)一個。應(yīng)該意識到,輸送器48的類型或配置可以變化。在圖示的實施例中,輸送器48是輥道輸送器,這些輥道輸送器具有可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的輥子, 其受到控制以實現(xiàn)基板14完全通過相應(yīng)的模塊和系統(tǒng)10的期望輸送速率。正如所描述的,系統(tǒng)10中的多種模塊以及相應(yīng)的輸送器的每個都獨立地受控以執(zhí)行特定的功能。為了實現(xiàn)此類控制,這些單獨模塊的每個模塊可以具有與之結(jié)合配置的關(guān)聯(lián)的獨立控制器50,以便控制相應(yīng)模塊的單獨功能。而多個控制器50可然后與中央系統(tǒng)控制器52通信,如圖1所示。中央系統(tǒng)控制器52可以監(jiān)視和控制(通過獨立的控制器50) 任何一個模塊的功能,以便在通過系統(tǒng)10處理基板14時,實現(xiàn)整體期望的加熱速率、沉積速率、降溫速率、輸送速率等。參考圖1,為了實現(xiàn)單獨相應(yīng)輸送器48的獨立控制,每個模塊可以包括任何方式的有源傳感器或無源傳感器M,這些傳感器M隨著基板被輸送通過模塊檢測基板14是否存在。傳感器M與相應(yīng)的模塊控制器50通信,相應(yīng)的模塊控制器50又與中央控制器52 通信。以此方式,可以控制單獨相應(yīng)輸送器48來確保保持基板14之間的適合間隔,以及確保以期望的輸送速率將基板14輸送通過真空室12。圖2至圖5涉及氣相沉積設(shè)備100的特定實施例。具體參考圖2和圖3,設(shè)備100 包括沉積頭110,沉積頭110限定其中配置用于接收顆粒狀源材料(未示出)的容器116的內(nèi)部空間(未示出)。正如所提到的,可以由給料裝置或系統(tǒng)M(圖1)經(jīng)給料管148(圖 4)供給顆粒狀源材料。給料管148連接到分發(fā)器144,分發(fā)器144設(shè)在沉積頭110的上壁 114中的開口中。分發(fā)器144包括多個排出口 146,多個排出口 146配置成均勻地將顆粒狀源材料分發(fā)到容器116中。容器116具有敞開頂部,并且可以包括內(nèi)部肋條120或其他結(jié)構(gòu)單元的任何配置。在圖示的實施例中,操作上設(shè)置至少一個熱電偶122穿過沉積頭110的上壁114 以監(jiān)視與容器116相鄰的沉積頭110內(nèi)或容器116中的溫度。沉積頭110還包括縱向端壁112和側(cè)壁113(圖5)。具體參考圖5,容器116具有使得端壁118與頭室110的端壁112分隔開的形狀和配置。容器116的側(cè)壁117位于鄰近且緊密靠近沉積頭的側(cè)壁113,以使相應(yīng)的壁之間存在非常小的空隙,如圖5所描繪的。利用此配置,升華的源材料將流出容器116的敞開頂部并以前后蒸氣幕(curtain) 119的形式從端壁118上方向下溢出,如圖2、圖3和圖5所描繪的。非常小升華的源材料將溢出容器 116的側(cè)壁117。將加熱的分發(fā)管匯IM設(shè)在容器116下方。此分發(fā)管匯IM可以采用本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的多種配置,并用于間接地加熱容器116以及分發(fā)從容器116流出的升華的源材料。在圖示的實施例中,加熱的分發(fā)管匯1 具有蛤殼配置,該蛤殼配置包括上殼構(gòu)件 130和下殼構(gòu)件132。每個殼構(gòu)件130、132在其中包括槽,這些槽在殼構(gòu)件配合在一起時限定空穴134,如圖2和圖3所描繪的。將加熱器單元1 設(shè)在空穴134內(nèi),并用于將分發(fā)管匯1 加熱到足夠間接地加熱容器116內(nèi)的源材料以導致源材料升華的程度。加熱器單元 1 可以由與源材料蒸氣起反應(yīng)的材料制成,就此而言,殼構(gòu)件130、132還用于將加熱器單元1 隔離免于接觸源材料蒸氣。由分發(fā)管匯IM生成的熱還足夠防止升華的源材料鍍敷在頭室110的組件上。所期望的是,頭室110中最冷的組件是經(jīng)過其中輸送的基板14的上表面,以便確保升華的源材料鍍敷在基板上,而不鍍敷在頭室110的組件上。仍參考圖2和圖3,加熱的分發(fā)管匯IM包括經(jīng)其中限定的多個通道126。這些通道具有將升華的源材料向底層基板14(圖4)均勻地分發(fā)的形狀和配置。在圖示的實施例中,將分發(fā)板152設(shè)在分發(fā)管匯IM下方、底層基板14的上表面的水平面上方限定的距離處,如圖4所描繪的。此距離可以例如介于約0. 3cm到約4. Ocm 之間。在具體實施例中,該距離是約1.0cm?;逶诜职l(fā)板152下方的輸送速率可以在例如約IOmm/秒到約40mm/秒的范圍內(nèi)。在具體實施例中,此速率可以是例如約20mm/秒。鍍敷在基板14的上表面上的CdTe膜層的厚度可以在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)變化,并且可以例如介于約1微米到約5微米之間。在具體實施例中,該膜厚度可以是約3微米。正如先前提到的,升華的源材料的很大部分將以前后蒸氣幕119的形式流出容器 116,如圖5所描繪的。雖然這些蒸氣幕119將某種程度地在縱向方向中擴散,然后通過分發(fā)板152,但是應(yīng)該意識到,實現(xiàn)升華的源材料在縱向方向中均勻地分發(fā)是不可能的。換言之,與分發(fā)板的中間部分相比,更多升華的源材料將穿過分發(fā)板152的縱向端分段分發(fā)。但是,正如上文論述的,因為系統(tǒng)10以恒定(不停止)的線性速度將基板14輸送通過氣相沉積設(shè)備100,所以基板14的上表面將暴露于相同的沉積環(huán)境,而無論沿著設(shè)備100的縱向方向的蒸氣分布是否存在任何不均勻性。分發(fā)管匯124中的通道1 和分發(fā)板152中的孔確保了升華的源材料在氣相沉積設(shè)備10的橫向方向中相對均勻地分發(fā)。只要保持蒸氣的均勻橫向方向,就可在基板14的上表面上沉積相對均勻的薄膜層,而無論蒸氣沉積沿著設(shè)備 100的縱向方向是否存在任何不均勻。如附圖所示,可能期望在容器116與分發(fā)管匯IM之間包括殘碎物遮擋裝置150。 此遮擋裝置150包括經(jīng)由其中限定的孔(這些孔可以比分發(fā)板152的孔的尺寸更大或更小),并且主要用于滯留任何顆粒狀或粒狀源材料以免其通過以及潛在地干擾分發(fā)管匯 124的可移動組件的操作,下文對此予以更詳細的論述。換言之,殘碎物遮擋裝置150可以配置成起到可呼吸篩網(wǎng)的作用,其阻止顆粒通過而基本不會影響蒸氣119流經(jīng)遮擋裝置 150。具體參考圖2至圖4,設(shè)備100按期望地在頭室110的每個縱向端處包括橫向延伸的密封件154。在圖示的實施例中,這些密封件限定頭室110的縱向端處的入口槽156和出口槽158。這些密封件巧4設(shè)在基板14的上表面上方一定距離處,該一定距離小于基板14的表面與分發(fā)板152之間的距離,如圖4所描繪的。這些密封件IM有助于將升華的源材料保持在基板上方的沉積區(qū)域中。換言之,密封件巧4防止升華的源材料經(jīng)設(shè)備100的縱向端“泄漏”。應(yīng)該意識到,密封件1 可以由任何適合的結(jié)構(gòu)限定。在圖示的實施例中, 密封件1 實際由加熱的分發(fā)管匯124的下殼構(gòu)件132的組件限定。還應(yīng)該意識到,這些密封件IM可以與氣相沉積設(shè)備100的其他結(jié)構(gòu)協(xié)作來提供密封功能。例如,這些密封件可以貼著密接沉積區(qū)域中的底層輸送器裝置的結(jié)構(gòu)。還可以將任何方式的縱向延伸的密封結(jié)構(gòu)155與設(shè)備100結(jié)合配置以沿著其縱向側(cè)提供密封。參考圖2和圖3,此密封結(jié)構(gòu)155可以包括縱向延伸的側(cè)構(gòu)件,縱向延伸的側(cè)構(gòu)件一般盡可能合理地設(shè)為靠近底層輸送表面的上表面,以便阻止升華的源材料向外流出,而不會以摩擦形式貼著密接輸送器。參考圖2和圖3,圖示的實施例包括設(shè)在分發(fā)管匯IM上方的可移動閘板136。此閘板136包括經(jīng)其中限定的多個通道138,這些通道138在閘板136的第一操作位置中與分發(fā)管匯124中的通道1 對齊,如圖3所描繪的。正如可容易地從圖3意識到的,在閘板 136的此操作位置中,升華的源材料自由地流經(jīng)閘板136以及流經(jīng)分發(fā)管匯124中的通道 126,以便隨后經(jīng)分發(fā)板152分發(fā)。參考圖2,閘板136相對于分發(fā)管匯IM的上表面可移動到第二操作位置,在此位置中閘板136中的通道138與分發(fā)管匯124中的通道126不對齊。 在此配置中,阻擋升華的源材料通過分發(fā)管匯124,并且基本上被包含在頭室110的內(nèi)部容積內(nèi)??梢詫⑷魏芜m合的促動機構(gòu)(一般為140)配置成用于在第一操作位置和第二操作位置之間移動閘板136。在圖示的實施例中,促動機構(gòu)140包括桿142和將桿142連接到閘板136的任何適合方式的連接裝置(linkage)。通過位于頭室100外的任何方式的機構(gòu)旋轉(zhuǎn)桿142。圖2和圖3所示的閘板136配置尤其有用,因為按期望的,能夠?qū)⑸A的源材料快速且容易地包含在頭室110內(nèi),并防止其流經(jīng)到輸送單元上方的沉積區(qū)域。在例如系統(tǒng)10 啟動過程中(當頭室內(nèi)的蒸氣119的濃度構(gòu)建到足夠開始沉積過程的程度時),這是期望的。同樣地,在系統(tǒng)關(guān)機的過程中,可能期望將升華的源材料保留在頭室110內(nèi)以防止該材料冷凝在設(shè)備100的輸送器或其他組件上。參考圖4,氣相沉積設(shè)備100還可以包括設(shè)在頭室110下方的輸送器190。與上文結(jié)合圖1的系統(tǒng)10論述的輸送器48相比,此輸送器190可以獨特地配置成用于沉積過程。 例如,輸送器190可以是自給的輸送單元,其包括連續(xù)循環(huán)輸送器,其上支撐基板14于分發(fā)板152下方。在圖示的實施例中,輸送器190由多個條板192限定,這些條板為基板14提供平坦不間斷(即,條板之間無間隙)的支撐表面。在圍繞鏈輪194的循環(huán)(endless loop) 中驅(qū)動該條板輸送器。但是,應(yīng)該意識到,本發(fā)明不限于用于將基板14移動通過氣相沉積設(shè)備100的任何特定類型的輸送器190。本發(fā)明還涵蓋用于對升華的源材料進行氣相沉積以在PV模塊基板上形成薄膜的多種過程實施例。這些多種過程可以與上文描述的系統(tǒng)實施例一起來實踐,或通過任何其他配置的適合系統(tǒng)組件來實踐。因此,應(yīng)該意識到,根據(jù)本發(fā)明的過程實施例不限于本文描述的系統(tǒng)配置。在特定實施例中,該氣相沉積過程包括將源材料供給到沉積頭內(nèi)的容器,并利用熱源構(gòu)件間接地加熱容器以將源材料升華。將升華的源材料引導到容器外以及向下經(jīng)由熱源構(gòu)件引導到沉積頭內(nèi)。將單獨基板在熱源構(gòu)件下方輸送。將通過熱源的升華的源材料分發(fā)到基板的上表面上,以使基板在其輸送的方向中的前導分段和拖尾分段暴露于相同的氣相沉積條件下,以便在基板的上表面上實現(xiàn)期望的均勻厚度的薄膜層。在唯一性過程實施例中,將升華的源材料以相對于基板的輸送方向橫向延伸的前后蒸氣幕的形式從容器引導。經(jīng)由熱源構(gòu)件將升華的源材料的蒸氣幕向下引導朝向基板的上表面。升華的源材料的這些前后蒸氣幕可以在通過熱源構(gòu)件之后,某種程度地相對于基板的輸送方向縱向地分發(fā)。在又一個獨特過程實施例中,可以利用外部促動的阻擋機構(gòu)阻擋升華的源材料通過熱源的通道,正如上文論述的。期望地,該過程實施例包括在氣相沉積過程期間以基本恒定的線性速度持續(xù)地輸送基板。本書面描述使用示例來公開包括最佳樣式的本發(fā)明,以及還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實踐本發(fā)明,包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求確定,且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類其它示例包括與權(quán)利要求字面語言無不同的結(jié)構(gòu)要素,或者如果它們包括與權(quán)利要求字面語言無實質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)要素,則它們規(guī)定為在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。10 示范系統(tǒng)12 室14 單獨基板16 加熱器模塊18 加熱器20 降溫模塊22 后熱模塊24 給料裝置26 裝載輸送器28 裝載模塊30 緩沖模塊32 真空泵34 第一滑動閥36 促動機構(gòu)38 真空泵40 真空泵42 緩沖模塊44 出口鎖閉模塊46 出口輸送器48 輸送器50 控制器52 中央控制器54 傳感器
100設(shè)備110沉積頭112端壁113側(cè)壁114上壁116容器117側(cè)壁118端壁119蒸氣120內(nèi)部肋條122熱電偶124分發(fā)管匯126通道128加熱器單元130上殼構(gòu)件132下殼構(gòu)件134空穴136閘板138通道140促動機構(gòu)142桿144分發(fā)器146排出口148給料管150殘碎物遮擋裝置152分發(fā)板153通道154密封件155密封結(jié)構(gòu)156入口槽158出口槽160第一縱向端161第二縱向端162第一分段163第一通道164第二分段165第二通道166第三分段167第三通道
170第二.分發(fā)板
171擴散隔室
172內(nèi)壁
173擴散隔室
174內(nèi)壁
175擴散隔室
177第四擴散隔室
178第—-端壁
179第二.端壁
180第—1分段
181第—-通道
182第二.分段
183第二-通道
184第三.分段
185第三-通道
186第四分段
187第四通道
190輸送器
192條板
194鏈輪
197擴散隔室
198擴散隔室
200第—1分段
201內(nèi)壁
202第二.分段
203內(nèi)壁
204第三.分段
權(quán)利要求
1.一種用于將升華的源材料氣相沉積為光伏模塊基板(14)上的薄膜的設(shè)備(100),所述設(shè)備(100)包括沉積頭(110);設(shè)在所述沉積頭(Iio)中的容器(116),所述容器(116)配置成用于接收顆粒狀源材料;設(shè)在所述容器(116)下方的加熱的分發(fā)管匯(IM),所述加熱的分發(fā)管匯(124)配置成將所述容器(116)加熱到足夠使所述容器(116)內(nèi)的源材料升華的程度;以及分發(fā)板(152),其設(shè)在所述分發(fā)管匯(124)下方以及設(shè)在輸送通過所述設(shè)備(100)的基板(14)的上表面的水平輸送面上方限定的距離處,所述分發(fā)板(15 限定經(jīng)由其中的通道(153)的樣式,以及其中將所述通道(153)的樣式配置成對升華的源蒸氣流在第一縱向端(160)處比在第二縱向端(161)處提供更大的阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100),其中,所述通道(15 具有在與所述基板(14) 行進的方向平行的縱向方向中遞增的平均面積,以使沿著所述分發(fā)板(15 的所述第一縱向端(160)的所述通道(153)的平均面積小于沿著所述分發(fā)板(152)的所述第二縱向端 (161)的所述通道(153)的平均面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(100),其中,所述通道(15 具有通過形成分段式分發(fā)板(152)的多個分段以步進式樣式遞增的平均面積,以使沿著所述分發(fā)板的所述第一縱向端(160)的所述通道(15 的平均面積小于沿著所述分發(fā)板(15 的所述第二縱向端 (161)的所述通道的平均面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備(100),其中,所述通道(15 的樣式限定第一通道 (163)的第一分段(162)、第二通道(165)的第二分段(164)和第三通道(167)的第三分段 (166),其中所述第一分段(16 鄰近所述第一縱向端(160),所述第二分段(164)位于所述第一分段和第三分段(162)、(166)之間,以及所述第三分段(166)鄰近所述第二縱向端 (161),以及其中第二通道(16 具有的平均面積大于所述第一通道(16 的平均面積,以及所述第三通道(167)具有的平均面積大于所述第二通道(165)的平均面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備(100),其中,所述第二分段(165)的平均面積是所述第一通道(16 的平均面積的約1. 1到約2. 5倍,以及其中所述第三分段(167)的平均面積是所述第二通道(165)的平均面積的約1. 1到約2. 5倍。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的設(shè)備(100),其中,所述通道(153)的樣式具有在與所述基板行進的方向平行的縱向方向中遞增的通道密度,以使鄰近所述第一縱向端 (160)的第一通道密度小于鄰近所述第二縱向端(161)的第二通道密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備(100),其中,所述通道(15 在整個所述分發(fā)板(152) 上具有基本相同的平均面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備(100),其中,所述通道(15 的樣式具有在與所述基板行進的方向平行的縱向方向中通過所述多個分段以步進式樣式遞增的通道密度,以使鄰近所述第一縱向端(160)的第一通道密度小于鄰近所述第二縱向端(161)的第二通道密度。
9.一種用于將升華的源材料氣相沉積為光伏模塊基板(14)上的薄膜的設(shè)備(100),所述設(shè)備(100)包括沉積頭(110);設(shè)在所述沉積頭(Iio)中的容器(116),所述容器(116)配置成用于接收顆粒狀源材料;設(shè)在所述容器(116)下方的加熱的分發(fā)管匯(IM),所述加熱的分發(fā)管匯(124)配置成將所述容器加熱到足夠使所述容器(116)內(nèi)的源材料升華的程度;設(shè)在所述分發(fā)管匯(124)下方的第一分發(fā)板(152),其中所述第一分發(fā)板(15 限定經(jīng)由其中的通道(153)的第一樣式;以及第二分發(fā)板(170),其設(shè)在所述第一分發(fā)板(15 下方以及設(shè)在輸送通過所述設(shè)備 (100)的基板(14)的上表面的水平輸送面上方限定的距離處,所述第二分發(fā)板(170)限定經(jīng)由其中的通道的第二樣式,以及其中將所述通道的樣式配置成對升華的源蒸氣流在第一縱向端(160)處比在第二縱向端(161)處提供更大的阻力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備(100),還包括所述第一分發(fā)板(15 與所述第二分發(fā)板(170)之間的多個擴散隔室,其對應(yīng)于所述第二分發(fā)板(170)中限定的多個分段。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中相鄰的擴散隔室通過內(nèi)壁分隔,所述內(nèi)壁在與所述縱向方向基本垂直的橫向方向中延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的設(shè)備,其中,所述第二樣式限定這樣的通道 其具有通過所述多個分段以步進式樣式遞增的平均面積,以使沿著所述第二分發(fā)板(170) 的所述第一縱向端(160)的所述通道的平均面積小于沿著所述第二分發(fā)板(170)的所述第二縱向端(161)的所述通道的平均面積。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項所述的設(shè)備,其中,所述第二樣式具有在與所述基板行進的方向平行的縱向方向中通過所述多個分段以步進式樣式遞增的通道密度,以使鄰近所述第一縱向端的第一通道密度小于鄰近所述第二縱向端的第二通道密度。
14.一種用于將升華的源材料氣相沉積以在光伏(PV)模塊基板(14)上形成薄膜的過程,所述過程包括將源材料供給到沉積頭(110)內(nèi)的容器(116);利用熱源構(gòu)件將所述容器(116)加熱以使所述源材料升華;輸送單獨基板(14)通過所述沉積頭(110);以及經(jīng)由分發(fā)板(15 將所升華的源材料分發(fā)到所述基板(14)的上表面上,所述分發(fā)板 (152)位于所述基板(14)的所述上表面與所述容器(116)之間,其中所述分發(fā)板(152)限定經(jīng)由其中的通道(153)的樣式,所述通道的樣式對升華的源蒸氣流在第一縱向端(160) 處比在第二縱向端(161)處提供更大的阻力。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的過程,還包括將所述升華的源材料分發(fā)到多個擴散隔室中,然后將所述升華的源材料分發(fā)到所述基板(14)的上表面上。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于持續(xù)沉積的設(shè)備和過程中CdTe的時間上可變的沉積速率”。一般地提供用于將升華的源材料氣相沉積為光伏模塊基板(14)上的薄膜的設(shè)備(100)。該設(shè)備(100)包括分發(fā)板(152),分發(fā)板(152)設(shè)在分發(fā)管匯(124)下方以及設(shè)在輸送通過設(shè)備(100)的基板(14)的上表面的水平輸送面上方限定的距離處。分發(fā)板(152)限定經(jīng)由其中的通道(153)的樣式,該通道的樣式配置成對升華的源蒸氣流在第一縱向端(160)處比在第二縱向端(161)處提供更大的阻力。還提供一種用于將升華的源材料氣相沉積以在光伏模塊基板(14)上形成薄膜的過程,該過程通過如下步驟完成通過分發(fā)板(152)將升華的源材料分發(fā)到基板(14)的上表面上,分發(fā)板(152)位于基板(14)的上表面與容器(116)之間。
文檔編號C23C16/448GK102560376SQ201110461808
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者M·J·帕沃爾 申請人:初星太陽能公司