1.一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散裝置,其特征在于:包括有氟化鉀噴灑腔,氟化鉀噴灑腔連接后熱處理腔;
氟化鉀噴灑腔的一側(cè)在電池基片移動(dòng)方向上方安裝有將霧狀氟化鉀液體直接均勻的噴灑在電池基片上的銅銦鎵硒吸收層的氟化鉀溶液噴嘴,氟化鉀溶液噴嘴呈線形分布;
后熱處理腔在電池基片移動(dòng)方向的上下兩端安裝有高溫加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散裝置,其特征在于:氟化鉀噴灑腔的另一側(cè)上下兩端均安裝有在電池基片經(jīng)氟化鉀溶液噴嘴均勻噴灑氟化鉀后進(jìn)行干燥的水蒸氣揮發(fā)加熱器,氟化鉀液體經(jīng)水蒸氣揮發(fā)加熱器后在銅銦鎵硒吸收層上形成厚度為5納米-30納米的氟化鉀固體膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散裝置,其特征在于:后熱處理腔設(shè)置有便于在硒氣氛中使鉀離子擴(kuò)散進(jìn)入銅銦鎵硒吸收層的硒蒸氣噴口,硒蒸氣噴口呈線形分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散裝置,其特征在于:氟化鉀膜層沉積裝置依次設(shè)置的進(jìn)片腔、高溫硒化/硫化腔、硒化/硫化冷卻腔,氟化鉀噴灑腔、后熱處理腔、冷卻出片腔內(nèi)部均安裝有便于基片移動(dòng)的滾輪,進(jìn)片腔、高溫硒化/硫化腔、硒化/硫化冷卻腔、氟化鉀噴灑腔、后熱處理腔、冷卻出片腔均安裝有隔離閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散裝置,其特征在于:硒化/硫化冷卻腔、氟化鉀噴灑腔、后熱處理腔、冷卻出片腔的頂部均安裝有保護(hù)氣體進(jìn)口,硒化/硫化冷卻腔、氟化鉀噴灑腔、后熱處理腔、冷卻出片腔的底部均安裝有排氣口。
6.一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散方法,其特征在于:電池基片在硒化/硫化冷卻腔完成硒化工藝或硒化/硫化工藝的電池基片的銅銦鎵硒吸收層進(jìn)入氟化鉀噴灑腔,氟化鉀噴灑腔內(nèi)的線性氟化鉀溶液噴嘴噴灑出霧狀氟化鉀液體,電池基片在滾輪的帶動(dòng)下進(jìn)行直線移動(dòng),氟化鉀液體在銅銦鎵硒吸收層上均勻的形成一層氟化鉀液體層,氟化鉀液體層經(jīng)過(guò)水蒸氣揮發(fā)加熱器可以將噴灑后有液膜快速烘干,氟化鉀液體層揮發(fā)水分形成氟化鉀 膜層后,電池基片進(jìn)入后熱處理腔進(jìn)行加溫?zé)崽幚恚魵鈬娍趪姵鑫魵?,讓基片在硒氣氛中使鉀離子擴(kuò)散至整個(gè)銅銦鎵硒吸收層,電池基片在后熱處理腔內(nèi)往復(fù)移動(dòng),使電池基片有較好的熱均勻性,也含有較好的硒沉積均勻性,改善銅銦鎵硒晶粒之間晶界的結(jié)合狀態(tài),減少了電子的復(fù)合,電池基片最后通過(guò)冷卻出片腔將電池基片冷卻,使電池基片冷卻至90度以下,完成氟化鉀膜層噴涂工藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散方法,其特征在于:氟化鉀液體層的厚度可由改變電池基片移動(dòng)速度,或基片往復(fù)移動(dòng),或調(diào)節(jié)噴嘴的噴射量,或調(diào)節(jié)氟化鉀溶液的濃度來(lái)改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散方法,其特征在于:氟化鉀液體層在快速烘干時(shí)電池基片的溫度控制在200度以下;電池基片在后熱處理腔內(nèi)的溫度控制在300~500℃之間,熱處理時(shí)間控制在5分鐘-50分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積方法,其特征在于:后熱處理腔內(nèi)的氣體為真空腔體,真空度在≤200Torr,后熱處理腔內(nèi)的氣體為保護(hù)氣體氛圍,即1個(gè)大氣壓±0.1大氣壓的保護(hù)氣體氣壓,保護(hù)氣體采用氮?dú)?,后熱處理腔?nèi)的氧氣含量控制在小于10PPM。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種薄膜太陽(yáng)能電池氟化鉀膜層沉積和擴(kuò)散方法,其特征在于:電池基片進(jìn)入氟化鉀噴灑腔前后還包含有以下步驟,電池基片在進(jìn)片腔向前移動(dòng)進(jìn)入高溫硒化/硫化腔,高溫硒化/硫化腔的溫度為400度-600度,高溫硒化/硫化腔完成后進(jìn)入硒化/硫化冷卻腔,完成的銅銦鎵硒吸收層進(jìn)入氟化鉀噴涂腔,氟化鉀膜層沉種裝置各腔體內(nèi)部采用的保護(hù)氣體均為氮?dú)?,通過(guò)排氣口的排放,冷卻出片腔有保護(hù)氣體及冷卻功能,將電池基片冷卻至90度以下,完成銅銦鎵硒吸收層的加工,其中,工作時(shí)氟化鉀膜層沉種裝置各腔體內(nèi)氧的含量降低到100PPM之下,而高溫硒化/硫化腔和后熱處理腔的氧含量要小于10PPM。