專利名稱：銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能電池的生產(chǎn)設(shè)備，特別涉及一種銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
銅銦鎵硒太陽能電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等顯著特點，光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽能電池之首，接近于晶體硅太陽能電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國際上稱為新型薄膜太陽能電池，但是其對工藝和制備條件的要求很
聞。 銅銦鎵硒薄膜太陽能電池采用鈉鈣玻璃，薄膜的形成有第一步，沉積鉬薄膜形成底電極；第二步，沉積銅銦鎵薄膜形成預(yù)制層；第三步，通過硒化與硫化反應(yīng)生成銅銦鎵硒晶體；第四步，形成硫化鎘薄膜；第五步，形成頂點極薄膜。其中第三步的硒化與硫化反應(yīng)而生成銅銦鎵硒晶體，是以上幾個步驟中最重要的一步?，F(xiàn)有的銅銦鎵硒太陽能電池生產(chǎn)過程中進行硒化與硫化反應(yīng)沒有專門的設(shè)備，各廠家都是根據(jù)其工藝條件制作相應(yīng)的設(shè)備來實現(xiàn)硒化與硫化反應(yīng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，滿足銅銦鎵硒太陽能電池生產(chǎn)過程中基片的硒化與硫化反應(yīng)需要。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，包括外腔體，其設(shè)有用于基片進出的外腔體入口和外腔體出口，所述外腔體入口和外腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置；位于所述外腔體內(nèi)的至少兩個反應(yīng)腔體，每個所述反應(yīng)腔體設(shè)有用于基片進出的反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口，所述反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置，所述反應(yīng)腔體上分別設(shè)有硒蒸汽管或硫蒸汽管；置于所述反應(yīng)腔體外的多個加熱器；包覆在所述反應(yīng)腔體外的熱反射層，所述加熱器置于所述反應(yīng)腔體和熱反射層之間；以及輸送基片進出所述反應(yīng)腔體的輸送機。所述外腔體上設(shè)置有抽氣口。在相鄰的兩個反應(yīng)腔體之間設(shè)有多個第二加熱器，所述多個第二加熱器外設(shè)有第
二熱反射層。采用本實用新型的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，可實現(xiàn)基片的硒化與硫化反應(yīng)，確保硒化與硫化反應(yīng)的工藝要求。采用本實用新型，還可以只用做硒化或硫化反應(yīng)。

圖I為本實用新型的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置的示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置包括外腔體10，其設(shè)有用于基片100進出的外腔體入口和外腔體出口，所述外腔體入口和外腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置11、12 ；位于所述外腔體10內(nèi)的至少兩個反應(yīng)腔體20，每個所述反應(yīng)腔體20設(shè)有用于基片100進出的反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口，所述反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置21、22，所述反應(yīng)腔體20上分別設(shè)有硒蒸汽管40或硫蒸汽管50 ；置于所述反應(yīng)腔體20外的多個加熱器23 ；包覆在所述反應(yīng)腔體20外的熱反射層30，所述加熱器23置于所述反應(yīng)腔體20和 熱反射層30之間；以及輸送基片100進出所述反應(yīng)腔體20的輸送機101。所述輸送機101可以由多個滾輪或滾柱構(gòu)成，輸送機101穿過所述外腔體10和反應(yīng)腔體20。輸送機101輸送基片100經(jīng)過外腔體入口和反應(yīng)腔體入口進入一個反應(yīng)腔體20，完成硒化或硫化反應(yīng)后，經(jīng)過反應(yīng)腔體出口后再進入相鄰的一個反應(yīng)腔體20進行硒化或硫化反應(yīng)，再完成所有反應(yīng)腔體的反應(yīng)后，經(jīng)過反應(yīng)腔體出口和外腔體出口出來。外腔體10由金屬構(gòu)成，如不銹鋼、碳鋼等。各反應(yīng)腔體20上分別連接硒蒸汽管40或硫蒸汽管50，以使基片100在相應(yīng)的反應(yīng)腔體20內(nèi)進行硒化或硫化反應(yīng)。具體那個反應(yīng)腔體連硒蒸汽管40或硫蒸汽管50，可以根據(jù)太陽能基片100的工藝要求來設(shè)定。所述硒蒸汽管40和硫蒸汽管50分別連接一硒蒸汽源42和硫蒸汽源52，分別用于向反應(yīng)腔體20內(nèi)輸送硒蒸汽和硫蒸汽。所述硒蒸汽管40和硫蒸汽管50上分別設(shè)有一調(diào)節(jié)閥41、51，可調(diào)節(jié)流量，或者在需要停止向反應(yīng)腔體20內(nèi)輸送硒蒸汽或硫蒸汽時可關(guān)閉相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥。所述噴氣隔離裝置11、12、21、22是由某種氣體在一定壓力和流量下排出，形成壓力氣膜，從而阻止外部氣體流入的機械結(jié)構(gòu)，本實用新型的噴氣隔離裝置11、12、21、22采用氬氣或其它惰性氣體，也可采用氮氣，惰性氣體或氮氣通過減壓閥和流量調(diào)節(jié)計進入噴氣隔離裝置11、12、21、22，從噴氣隔離裝置11、12、21、22中流出的氣體阻礙了外部氣體進入到反應(yīng)腔體20，從而保證了工藝環(huán)境的純度要求。為保證基片100在相鄰的兩個反應(yīng)腔體20進行工藝與工藝交接之間保持工藝要求的溫度，不會是基本100溫度過低，在相鄰的兩個反應(yīng)腔體20之間設(shè)有多個第二加熱器230，所述多個第二加熱器230外設(shè)有第二熱反射層300。通過第二加熱器230對輸送到兩個反應(yīng)腔體20之間的基片100進行加熱，并通過第二熱反射層300來反射熱量，提高熱效率。所述第二加熱器230可以是電阻加熱絲、紅外燈管等圖I中表示的是反應(yīng)腔體20為兩個的情況，兩個反應(yīng)腔體20分別連接硒蒸汽管40和硫蒸汽管50。下面結(jié)合圖I來說明太陽能硒化和硫化的過程。在太陽能電池的生產(chǎn)過程中，當基片100上形成銅銦鎵薄膜預(yù)制層后，銅銦鎵薄膜預(yù)制層面朝上，通過傳輸機101將基片100輸送進入第一個反應(yīng)腔體20，此時外腔體10和反應(yīng)腔體20內(nèi)最好保持負壓，所述外腔體10和反應(yīng)腔體20內(nèi)保持負壓在0. 5KPa到IOOKPa之間。為保持負壓，所述外腔體10上設(shè)置有與抽風機(圖中未示)相連的抽氣口13。外腔體10通過抽風機經(jīng)抽氣口 13抽氣，形成負壓，此時兩個反應(yīng)腔體20也形成了負壓。當基片100進入第一個反應(yīng)腔體20后即被反應(yīng)腔體20外部的電熱器件23加熱。加熱器23可以是電阻加熱絲、紅外燈管等，反應(yīng)腔體20的材料可采用金屬如不銹鋼、碳鋼、鋁等,也可以采用非金屬材料如石墨、陶瓷,加熱器23通過輻射和對流方式對反應(yīng)腔體20內(nèi)的基片100進行加熱。當然，反應(yīng)腔體20也可采用透明的石英玻璃材料制作，此時可采用紅外燈管加熱，紅外輻射穿過石英玻璃制成的反應(yīng)腔體20直接加熱基片100。反射層30可以使加熱器23的熱量集中加熱基片，提高熱效率。當基片100被加熱至350°C和550°C之間的某一設(shè)定溫度時，打開硒蒸氣管40上
的調(diào)節(jié)閥41，硒蒸氣源42內(nèi)的硒蒸氣進入反應(yīng)腔體20內(nèi)，基片100在反應(yīng)腔體20內(nèi)存留一段時間，進行硒化反應(yīng)，此時在反應(yīng)腔體20內(nèi)的基片100在輸送機101上可停留不動，或來回往復，或直線前進。根據(jù)工藝要求，可調(diào)節(jié)硒蒸氣管40上的調(diào)節(jié)閥41來調(diào)節(jié)硒蒸氣流量。硒化反應(yīng)工藝完成前一定時間，關(guān)閉硒蒸氣管40上的調(diào)節(jié)閥41，讓殘留硒蒸氣反應(yīng)完畢。反應(yīng)完畢后，基片100從第一個反應(yīng)腔體20的反應(yīng)腔出口出來，并從下一個反應(yīng)腔體20的反應(yīng)腔入口進入。在兩個反應(yīng)腔體20之間時，通過第二加熱器230加熱來保持或調(diào)節(jié)基片100的溫度。當基片進入第二個反應(yīng)腔體時，將基片100被加熱至450°C和600°C之間的某一設(shè)定溫度時，打開硫蒸氣管50上的調(diào)節(jié)閥51，硫蒸氣源52內(nèi)的硫蒸氣進入反應(yīng)腔體20，進行硫化反應(yīng)，此時在反應(yīng)腔體20內(nèi)的基片100在輸送機101上可停留不動，或來回往復，或直線前進。根據(jù)工藝要求，可調(diào)節(jié)硫蒸氣管50上的調(diào)節(jié)閥51來調(diào)節(jié)硫蒸氣流量。硫化反應(yīng)工藝完成前一定時間，關(guān)閉硫蒸氣管50上的調(diào)節(jié)閥51，讓殘留硫蒸氣反應(yīng)完畢。上述硫化反應(yīng)工藝完成后，基片100溫度降到350度左右，基片10通過輸送機101從反應(yīng)腔體20、外腔體10中輸出，硒化和硫化反應(yīng)工藝結(jié)束。如果根據(jù)工藝需要還要對基片100進行多次硒化或硫化反應(yīng)時，可以設(shè)置多個反應(yīng)腔體20，并在相應(yīng)的反應(yīng)腔體20上連接硒蒸汽管40或硫蒸汽管50，并可參照上述過程實現(xiàn)多次硒化或硫化反應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，其特征在于，包括 外腔體(10)，其設(shè)有用于基片(100)進出的外腔體入口和外腔體出口，所述外腔體入口和外腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置(11、12)； 位于所述外腔體(10)內(nèi)的至少兩個反應(yīng)腔體(20)，每個所述反應(yīng)腔體(20)設(shè)有用于基片(100)進出的反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口，所述反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置(21、22)，所述反應(yīng)腔體(20)上分別設(shè)有硒蒸汽管(40)或硫蒸汽管(50)； 置于所述反應(yīng)腔體(20)外的多個加熱器(23)； 包覆在所述反應(yīng)腔體(20)外的熱反射層(30)，所述加熱器(23)置于所述反應(yīng)腔體(20)和熱反射層(30)之間；以及 輸送基片(100)進出所述反應(yīng)腔體(20)的輸送機(101)。
2.如權(quán)利要求I所述的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述外腔體(10)上設(shè)置有抽氣ロ(13)。
3.如權(quán)利要求I所述的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，其特征在于，在相鄰的兩個反應(yīng)腔體(20)之間設(shè)有多個第二加熱器(230)，所述多個第二加熱器(230)外設(shè)有第二熱反射層(300)。
4.如權(quán)利要求3所述的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述第二加熱器(230)為電阻加熱絲或紅外燈管。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述加熱器(23)為電阻加熱絲或紅外燈管。
6.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)腔體(20)采用不銹鋼、碳鋼、鋁、石墨、石英玻璃和陶瓷的其中一種材料制成。
專利摘要本實用新型公開了一種銅銦鎵硒太陽能電池基片的硒化與硫化反應(yīng)裝置，該裝置包括外腔體，其設(shè)有用于基片進出的外腔體入口和外腔體出口，所述外腔體入口和外腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置；位于所述外腔體內(nèi)的至少兩個反應(yīng)腔體，每個所述反應(yīng)腔體設(shè)有用于基片進出的反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口，所述反應(yīng)腔體入口和反應(yīng)腔體出口上分別設(shè)有噴氣隔離裝置，所述反應(yīng)腔體上分別設(shè)有硒蒸汽管或硫蒸汽管；置于所述反應(yīng)腔體外的多個加熱器；包覆在所述反應(yīng)腔體外的熱反射層，所述加熱器置于所述反應(yīng)腔體和熱反射層之間；以及輸送基片進出所述反應(yīng)腔體的輸送機。采用本實用新型，可實現(xiàn)基片的硒化與硫化反應(yīng)，確保硒化與硫化反應(yīng)的工藝要求。
文檔編號C23C16/44GK202576559SQ201220134729
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者錢青, 龔立光 申請人:英萊新能(上海)有限公司