專利名稱：薄膜太陽能電池制造系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造系統(tǒng)，特別是有關(guān)一種同時制作硬基板太陽能電池與可撓式基板太陽能電池，或提高可撓式基板太陽能電池產(chǎn)能的制造系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
硬基板太陽能電池一般利用硒化技術(shù)制作?？蓳鲜交逄柲茈姵匾话銊t利用卷繞傳輸(R2R)技術(shù)以共蒸方式制作，而卷繞傳輸技術(shù)無法應(yīng)用在制造硬基板的太陽能電池。卷繞傳輸技術(shù)所使用的共蒸鍍方式需使用線性蒸鍍源，例如銅靶，其靶材需在極高的溫度下才可進行共蒸鍍，并且靶材的揮發(fā)量不易控制，不利用市場量產(chǎn)的需求。因此，若能設(shè)計一種可利用硒化技術(shù)同時制作硬基板太陽能電池與可撓式基板太陽能電池以提高產(chǎn)能的制造系統(tǒng)，即為現(xiàn)今太陽能面板產(chǎn)業(yè)亟需努力發(fā)展的重要課題

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種薄膜太陽能電池制造系統(tǒng)，以同時制作硬基板太陽能電池與可撓式基板太陽能電池，或提高可撓式基板太陽能電池的產(chǎn)能的制造系統(tǒng)，以解決上述的問題?；谏鲜瞿康模景l(fā)明公開一種薄膜太陽能電池的制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)包括爐腔；托座，設(shè)置在爐腔內(nèi)；具有第一前置層的硬基板，第一前置層包括第一 I B族與III A族；具有第二前置層的可撓式基板，第二前置層包括第二 I B族與III A族；氣體控制器，氣體控制器用來通入反應(yīng)氣體至爐腔內(nèi)以及加熱器，加熱器用來提高爐腔內(nèi)的溫度，以使反應(yīng)氣體同時與第一前置層與第二前置層反應(yīng)以形成黃銅礦結(jié)構(gòu)。基于上述目的，本發(fā)明還公開所述薄膜太陽能電池制造系統(tǒng)進一步包括固定元件。所述固定元件包括主體，其用來承載硬基板與可撓式基板；以及卡勾部，設(shè)置在主體的一個側(cè)邊?？ü床坑脕碇箵踉谟不迮c可撓式基板所形成的組合的一個端面，以防止硬基板與可撓式基板分尚?；谏鲜瞿康模景l(fā)明還公開所述薄膜太陽能電池制造系統(tǒng)進一步包括固定元件。所述固定元件還包括兩個卡勾部，分別設(shè)置在主體的兩個側(cè)邊。兩個卡勾部分別用來止擋在硬基板與可撓式基板所形成的組合的兩個端面，以防止硬基板與可撓式基板分離?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明還公開硬基板與可撓式基板以各自底板相抵靠的方式固定而形成組合?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明還公開可撓式基板部分折曲以掛扣在硬基板而形成組合，并且托座用來承載組合?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明還公開第一 I B族與第二 I B族包括銅，及第一 IIIA族與第二 IIIA族包括銦、鎵或其組合。基于上述目的，本發(fā)明還公開加熱器用來將爐腔內(nèi)的溫度提高至400°C 550°C?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明還公開可撓性基板為金屬 箔片。基于上述目的，本發(fā)明還公開反應(yīng)氣體為硒化氫或硫化氫。
基于上述目的，本發(fā)明還公開一種薄膜太陽能電池的制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)包括有爐腔；托座，設(shè)置在爐腔內(nèi)；支撐件；兩個具有前置層的可撓式金屬基板，前置層包括I B族與IIIA族，并且這些可撓式金屬基板分別以其底板抵靠在支撐件的兩個端面而形成組合；氣體控制器，氣體控制器用來通入反應(yīng)氣體至爐腔內(nèi)以及加熱器，加熱器用來提高爐腔內(nèi)的溫度，以使反應(yīng)氣體與前置層反應(yīng)以形成黃銅礦結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的制造系統(tǒng)可同時制作硬基板太陽能電池與可撓式基板太陽能電池，或提高可撓式基板太陽能電池的產(chǎn)能，并可通過多種類的排列方式，將硬基板與可撓式基板以背對背(或面對面)方式與面對背(或背對面)方式安裝在托座內(nèi)，以達到提聞廣能的目的。


圖1為本發(fā)明實施例的薄膜太陽能電池的制造系統(tǒng)的功能方塊示意圖。圖2為本發(fā)明的第一實施例的固定元件的示意圖?！D3為本發(fā)明的第二實施例的固定元件的示意圖。圖4為本發(fā)明的第三實施例的固定元件的示意圖。圖5為本發(fā)明另一實施例的硬基板與可撓式基板的組合示意圖。圖6與圖7分別為本發(fā)明不同實施例的硬基板與可撓式基板的配置示意圖其中，附圖標(biāo)記說明如下10 制造系統(tǒng)12爐腔14 托座16、16A、固定元件16B161 主體163卡勾部18 氣體控制器20加熱器A 硬基板B可撓式基板S 支撐件
具體實施例方式請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實施例的薄膜太陽能電池的制造系統(tǒng)10的功能方塊示意圖。需提及的是，以下說明所提及的硬基板A與可撓性基板B都包括具有I B族與IIIA族的前置層(例如Cu-Ga/In, Cu-Ga-1n合金,或Cu, Ga, In迭層)，并可通過硒化或硫化工藝而形成黃銅礦結(jié)構(gòu)(例如銅銦硒(CIS)、銅銦硫(CIS)、銅銦鎵硒(CIGS)或銅銦鎵硒硫(CIGSS))。其中，硬基板A與可撓性基板B上的前置層可為具有相同或不相同的化合物組成或比例，其視設(shè)計決定。再者，硬基板A可為鈉鈣玻璃(Soda Lime Glass, SLG硬基板)或無堿玻璃(non-alkali glass),可撓性基板B可為金屬箔片或其它可耐高溫(例如400度C以上)的薄板，可撓式基板B的厚度可約為0.05 0. 5mm。請參閱圖1，制造系統(tǒng)10可包括爐腔12、托座14、硬基板A、可撓性基板B、氣體控制器18以及加熱器20。爐腔12可為密閉式容器，可用來防止有毒反應(yīng)氣體散逸出腔體，而影響操作者健康。托座14以可活動方式設(shè)置在爐腔12內(nèi)，并且具有多個凹槽。固定元件16可用來固定硬基板A與可撓式基板B所形成的組合，并裝入托座14以送入爐腔12內(nèi)進行氣體反應(yīng)工藝。氣體控制器18用來控制自外部引入的反應(yīng)氣體至爐腔12內(nèi)，反應(yīng)氣體可為硒化氫或硫化氫。加熱器20用來提高爐腔12內(nèi)的溫度至400°C 550°C來進行高溫?zé)崽幚?，以使反?yīng)氣體可同時與硬基板以及可撓式基板上的前置層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過約20至60分鐘的反應(yīng)時間后，可形成黃銅礦結(jié)構(gòu)。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的第一實施例的固定元件16A的示意圖。固定元件16A包括主體161，主體161用來承載及支撐硬基板A與可撓式基板B，以及卡勾部163，卡勾部163設(shè)置在主體161的一個側(cè)邊?？ü床?63用來止擋在硬基板A與可撓式基板B所形成的組合的一個端面，以防止硬基板A與可撓式基板B分離。如圖2所示，固定元件16A可為L型扣掛結(jié)構(gòu)。硬基板A以其底板，例如SLG基板，側(cè)向抵靠在可撓式基板B的底板而形成所述組合。L型扣掛結(jié)構(gòu)可用來置放在所述組合的一個端面，并可搭配托座14內(nèi)的凹槽以將硬基板A與可撓式基板B緊密貼合，由于可撓式基板B (例如金屬箔片)可具有優(yōu)選的熱傳導(dǎo)性，通過緊密貼合在硬基板的底板，如此可同時使硬基板與可撓式基板進一步均勻受熱升溫而可得到優(yōu)選的品質(zhì)。再者，硬基板A以及可撓式基板B所形成的組合可通過第一實施例的固定元件16A置入爐腔12內(nèi)，以同時進行硒化或硫化工藝來提高產(chǎn)能。 請參閱圖3，圖3為本發(fā)明的第二實施例的固定元件16B的示意圖。固定元件16B包括有主體161及兩個卡勾部163。兩個卡勾部163分別設(shè)置在主體161的兩個側(cè)邊，用來止擋在硬基板A與可撓式基板B所形成的組合的兩個端面，以防止硬基板A與可撓式基板B分離。如圖3所示，固定元件16B可為U型夾持結(jié)構(gòu)。硬基板A與可撓式基板B的組合如前述實施例所述，故在此不再詳述。U型夾持結(jié)構(gòu)可用來自所述組合的兩個端面相向夾持，以確保硬基板A與可撓式基板B可緊密貼合，因此硬基板A與可撓式基板B所形成的組合可通過第二實施例的固定元件16B置入爐腔12內(nèi)，以同時進行硒化或硫化工藝來提高產(chǎn)倉泛。請參閱圖4，圖4為本發(fā)明的第三實施例的固定元件16B的示意圖。相較第一實施例及第二實施例，第三實施例可用來同時將多個可撓式基板B進行硒化或硫化工藝反應(yīng)。首先，兩個可撓式基板B分別將其可撓式底板抵靠在支撐件S (例如SLG或其它可耐高溫的物件)的兩個端面而形成組合，意即兩個可撓式基板B的前置層涂層分別面向所述組合的外部?？蓳闲曰錌的底板可由金屬箔片所形成的可撓性基材，通過金屬材質(zhì)的高熱傳導(dǎo)性，可同時使支撐件S與兩個可撓式基板均勻受熱升溫，以在硒化或硫化工藝中制作出質(zhì)量良好的CIS系結(jié)晶層。固定元件16B為使用主體161及兩個卡勾部163所組成的夾持結(jié)構(gòu)。在第三實施例中，固定元件16B可自所述組合(兩個可撓式基板B與一個支撐件S)的兩個端面相向夾持，以確保可撓性基板可彼此緊密貼合，以便在置入爐腔12內(nèi)來同時對兩個可撓式基板B進行硒化或硫化工藝。除此之外，可撓式基板B還可通過其自身撓性而與硬基板A緊密貼合，以形成組合來安裝至托座14內(nèi)。請參閱圖5，圖5為本發(fā)明另一實施例的硬基板A與可撓式基板B的組合示意圖。由于可撓式基板B具有可彎折的撓性，因此使用者可通過部分折曲可撓式基板B的一個側(cè)邊，并將被折曲的側(cè)邊掛吊在硬基板A上以形成圖5所示的組合，因此所述組合可直接裝入托座14內(nèi)(意即可不需使用固定元件16來固定硬基板A與可撓式基板B)，以送進爐腔12來同時進行硒化或硫化工藝。
值得一提的是，前述實施例的硬基板A與可撓式基板B的組合是將各太陽能電池的底板相抵靠，例如硬基板抵接在可撓式基板，以使硬基板A與可撓式基板B的前置層分別面向所述組合的外部，藉此與氣體控制器18所噴發(fā)的反應(yīng)氣體反應(yīng)，而生成黃銅礦結(jié)構(gòu)的薄膜。請參閱圖6與圖7，圖6與圖7分別為本發(fā)明不同施例的硬基板A與可撓式基板B的配置示意圖。如圖6所示，硬基板A的前置層是以面對面(face to face)方式依序擺放，可撓式基板B的前置層也以面對面方式依序擺放，此外，硬基板A與可撓式基板B例如通過L型扣掛結(jié)構(gòu)配合托座14內(nèi)的凹槽而緊密貼合。另一方面，如圖7所示，硬基板A的 前置層與可撓性基板B的前置層彼此是以面對面方式依序擺放。本發(fā)明額外將可撓式基板B置在硬基板A的底板(非反應(yīng)側(cè))上，并且由于可撓式基板B的厚度不會影響硬基板A的前置層所需要的反應(yīng)空間，因此制造系統(tǒng)10相較現(xiàn)有技術(shù)可多出一倍的產(chǎn)能。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以行各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。說明書中所提及的第一前置層與第二前置層等，用以表示元件的名稱，并非用來限制元件數(shù)量上的上限或下限。
權(quán)利要求
1.一種薄I吳太陽能電池的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述制造系統(tǒng)包括爐腔；托座，設(shè)置在所述爐腔內(nèi)；具有第一前置層的硬基板，所述第一前置層包括第一 IB族與IIIA族；具有第二前置層的可撓式基板，所述第二前置層包括第二 IB族與IIIA族；氣體控制器，所述氣體控制器用來通入反應(yīng)氣體至所述爐腔內(nèi)；以及加熱器，所述加熱器用來提高所述爐腔內(nèi)的溫度，以使所述反應(yīng)氣體與所述第一前置層與所述第二前置層反應(yīng)以形成黃銅礦結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述制造系統(tǒng)進一步包括固定元件以固定所述硬基板與所述可撓性基板，所述固定元件包括主體，所述主體用來承載所述硬基板與所述可撓式基板；以及卡勾部，設(shè)置在所述主體的一個側(cè)邊，所述卡勾部用來止擋在所述硬基板與所述可撓式基板所形成的組合的一個端面，以防止所述硬基板與所述可撓式基板分離。
3.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述制造系統(tǒng)進一步包括固定元件以固定所述硬基板與所述可撓性基板，所述固定元件包括主體，所述主體用來承載所述硬基板與所述可撓式基板；以及兩個卡勾部，分別設(shè)置在所述主體的兩個側(cè)邊，所述兩個卡勾部用來止擋在所述硬基板與所述可撓式基板所形成的組合的兩個端面，以防止所述硬基板與所述可撓式基板分離。
4.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述硬基板與所述可撓式基板以各自底板相抵靠的方式固定而形成組合。
5.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述可撓式基板部分折曲以掛扣在所述硬基板而形成組合，并且所述托座用來承載所述組合。
6.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述第一IB族與所述第二 IB族包括銅，及所述第一 IIIA族與所述第二 IIIA族包括銦、鎵或其組合。
7.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器用來將所述爐腔內(nèi)的溫度提高至400°C 550°C。
8.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述可撓性基板為金屬箔片。
9.如權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)氣體為硒化氫或硫化氫。
10.一種薄I吳太陽能電池的制造系統(tǒng)，其特征在于，制造系統(tǒng)包括爐腔；托座，設(shè)置在所述爐腔內(nèi)；支撐件；兩個具有前置層的可撓式金屬基板，所述前置層包括IB族與IIIA族，并且所述多個可撓式金屬基板分別以其底板抵靠在所述支撐件的兩個端面而形成組合；氣體控制器，所述氣體控制器用來通入反應(yīng)氣體至所述爐腔內(nèi)以及加熱器，所述加熱器用來提高所述爐腔內(nèi)的溫度，以使所述反應(yīng)氣體與所述前置層反應(yīng)以形成黃銅礦結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述制造系統(tǒng)進一步包括固定元件以固定所述多個可撓性基板，所述固定元件進一步包括 主體，所述主體用來承載所述多個可撓式金屬基板與所述支撐件；以及兩個卡勾部，分別設(shè)置在所述主體的兩個側(cè)邊，所述兩個卡勾部用來止擋在所述多個可撓式金屬基板與所述支撐件所形 成的所述組合的兩個端面，以防止所述多個可撓式金屬基板分離。
12.如權(quán)利要求10所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述可撓式金屬基板部分折曲以掛扣在所述支撐件而形成所述組合，并且所述托座用來承載所述組合。
13.如權(quán)利要求10所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器用來將所述爐腔內(nèi)的溫度提高至400°C 550°C。
14.如權(quán)利要求10所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述IB族包括銅，并且所述IIIA族包括銦、鎵或其組合。
15.如權(quán)利要求10所述的制造系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)氣體為硒化氫或硫化氫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜太陽能電池制造系統(tǒng)，包括爐腔；托座，設(shè)置在爐腔內(nèi)；具有第一前置層的硬基板，第一前置層包括第一IB族與IIIA族，及具有第二前置層的可撓式基板，第二前置層包括第二IB族與IIIA族；氣體控制器，用來通入反應(yīng)氣體至爐腔內(nèi)以及加熱器，用來提高爐腔內(nèi)的溫度，以使反應(yīng)氣體與第一前置層與第二前置層反應(yīng)以形成黃銅礦結(jié)構(gòu)，用來同時制作硬基板太陽能電池與可撓式基板太陽能電池，或提高可撓式基板太陽能電池的產(chǎn)能。
文檔編號H01L31/18GK103022243SQ20121003264
公開日2013年4月3日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者李適維, 蔡耀倉, 林明弘 申請人:綠陽光電股份有限公司