用磁控溅射法生产CdS/CdTe太阳能电池的方法转让专利
申请号 : CN200910164226.4
文献号 : CN101640234B
文献日 : 2011-01-26
发明人 : 侯仁义
申请人 : 成都中光电阿波罗太阳能有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用磁控溅射法生产CdS/CdTe太阳能电池的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)CdS/CdTe膜的形成,
将清洁并光刻完成的导电玻璃工件装入夹具中,启动输送系统将工件送入进料仓(1),-2关闭仓门,启动真空系统,抽至2.5~5.5×10 Pa,启动红外加热器使工件温度达230℃~0
250℃,充入氩气至0.5~2.2×10Pa,打开进料仓与CdS镀膜仓(2)之间的门,由输送系统使工件送入CdS仓,关闭进料仓与CdS镀膜仓之间的门,磁控溅射镀CdS,用直流电源将电2
流调至4~10mA/cm,靶与工件的距离控制在100~220mm,时间7~10min,使CdS膜厚在
70~120nm,停止溅射,打开CdS与过渡仓的门,启动输送系统使工件送入过渡仓(3)充入0
氩气,调整气压至1~5×10Pa,打开过渡仓与CdTe镀膜仓之间的门,启动输送系统使工件进入CdTe镀膜仓(4),关闭过渡仓与CdTe镀膜仓之间的门,磁控溅射镀CdTe,充入氩气至
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1~5×10Pa,用直流电源将电流调至7~23mA/cm,靶与工件的距离控制在100~220mm,时间7~10min,使CdTe膜厚为1.5~3.5μm,打开出料仓(5),启动输送系统使工件进入出料仓,关闭出料仓与CdTe镀膜仓之间的门,打开放气阀放气,启动输送系统使工件出仓;
(2)CdCl2热处理,
将上述工件用CdCl2热处理,当工件加热至250~270℃,将CdCl2加热至390~420℃,采用近空间升华法将CdCl2镀在已经镀上CdS/CdTe的工件上,时间5~10s,形成200~
500μm厚的CdCl2膜,然后在温度350~420℃的空气环境中热处理25~35min;
(3)背电极的制作,
将上述热处理后的工件装入夹具中,启动输送系统,使工件进入进料仓,关闭仓门,启-2 0动真空系统,抽至2.5~10×10 Pa,充入氩气气压至1~4.0×10Pa,打开进料仓与ZnTe镀膜仓之间的门,由输送系统使工件送入ZnTe镀膜仓,磁控溅射镀ZnTe,使用高频电源4~2
6w/cm,靶与工件的距离控制在70~220mm,时间2~5min,膜厚7~15μm,停止溅射,打2
开电源继续磁控溅射ZnTe:Cu,使电流7~15mA/cm,靶与工件的距离控制在100~220mm,时间2~5min,膜厚10~40μm,用激光刻第二条线,距第一条线50~150μm的距离,激2
光刻线宽30~50μm的平行线,同理,打开Ni电源磁控溅射Ni,使用电流 0.3~2A/cm,靶与工件的距离控制在100~220mm,时间3~5min,膜厚300~600nm;
用超声焊机焊上引出电极;
用激光刻第三条线,距第二条线50~150μm的距离,用激光刻线宽30~50μm的平行线;用UV胶在电池背面涂覆200~500μm厚的胶膜,经UV干燥机干燥后形成完整电池。
说明书 :
用磁控溅射法生产CdS/CdTe太阳能电池的方法
技术领域
背景技术
发明内容
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230℃~250℃,充入氩气至0.5~2.2×10Pa,打开进料仓与CdS镀膜仓之间的门,由输送系统使工件送入CdS仓,关闭进料仓与CdS镀膜仓之间的门,磁控溅射镀CdS,用直流电源
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将电流调至4~10mA/cm,靶与工件的距离控制在100~220mm,时间7~10min,使CdS膜厚在70~120nm,停止溅射,打开CdS与过渡仓的门,启动输送系统使工件送入过渡仓充入
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氩气,调整气压至1~5×10Pa,打开过渡仓与CdTe镀膜仓之间的门,启动输送系统使工件进入CdTe镀膜仓,关闭过渡仓与CdTe镀膜仓之间的门,磁控溅射镀CdTe,充入氩气至1~
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5×10Pa,用直流电源将电流调至7~23mA/cm,靶与工件的距离控制在100~220mm,时间
7~10min,使CdTe膜厚为1.5~3.5μ,打开出料仓,启动输送系统使工件进入出料仓,关闭出料仓与CdTe镀膜仓之间的门,打开放气阀放气,启动输送系统使工件出仓;
200~500μm厚的CdCl2膜,然后在温度350~420℃的空气环境中热处理25~35min;
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源4~6w/cm,靶与工件的距离控制在70~220mm,时间2~5min,膜厚7~15μm,停止溅
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射,打开电源继续磁控溅射ZnTe:Cu,使电流7~15mA/cm,靶与工件的距离控制在100~
220mm,时间2~5min,膜厚10~40μm,用激光刻第二条线,距第一条线50~150μ的距
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离,激光刻30~50μ的平行线,同理,打开Ni电源磁控溅射Ni,使用电流0.3~2A/cm,靶与工件的距离控制在100~220mm,时间3~5min,膜厚300~600nm。
附图说明
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氩气至0.5×10Pa,打开准备仓与CdS镀膜仓2之间的门,由输送系统使工件送入CdS仓,关
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闭进料仓与CdS镀膜仓之间的门,磁控溅射镀CdS,用直流电源将电流调至4mA/cm,靶与工件的距离控制在100mm,时间7min,使CdS膜厚在70nm,停止溅射,打开CdS与过渡仓的门,
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启动输送系统使工件送入过渡仓3充入氩气,调整气压至1×10Pa,打开过渡仓与CdTe镀膜仓之间的门,启动输送系统使工件进入CdTe镀膜仓4,关闭过渡仓与CdTe镀膜仓之间的
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门,磁控溅射镀CdTe,充入氩气至1×10Pa,用直流电源将电流调至7mA/cm,靶与工件的距离控制在100mm,时间7min,使CdTe膜厚为1.5μ,打开出料仓5,启动输送系统使工件进入出料仓,关闭出料仓与CdTe镀膜仓之间的门,打开放气阀放气,启动输送系统使工件出仓。
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cm,靶与工件的距离控制在70mm,时间2min,膜厚7μm,停止溅射,打开电源继续磁控溅射
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ZnTe:Cu,使电流7mA/cm,靶与工件的距离控制在100mm,时间2min,膜厚10μm,用激光刻第二条线,距第一条线50μ的距离,激光刻30μ的平行线,同理,打开Ni电源磁控溅射Ni,
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使用电流0.3A/cm,靶与工件的距离控制在100mm,时间3min,膜厚300nm。
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氩气至2.2×10Pa,打开准备仓与CdS镀膜仓2之间的门,由输送系统使工件送入CdS仓,
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关闭进料仓与CdS镀膜仓之间的门,磁控溅射镀CdS,用直流电源将电流调至10mA/cm,靶与工件的距离控制在220mm,时间10min,使CdS膜厚在120nm,停止溅射,打开CdS与过渡
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仓的门,启动输送系统使工件送入过渡仓3充入氩气,调整气压至5×10Pa,打开过渡仓与CdTe镀膜仓之间的门,启动输送系统使工件进入CdTe镀膜仓4,关闭过渡仓与CdTe镀膜仓
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之间的门,磁控溅射镀CdTe,充入氩气至5×10Pa,用直流电源将电流调至23mA/cm,靶与工件的距离控制在220mm,时间10min,使CdTe膜厚为3.5μ,打开出料仓5,启动输送系统使工件进入出料仓,关闭出料仓与CdTe镀膜仓之间的门,打开放气阀放气,启动输送系统使工件出仓。
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仓之间的门,由输送系统使工件送入ZnTe镀膜仓,磁控溅射镀ZnTe,使用高频电源6w/cm,靶与工件的距离控制在220mm,时间5min,膜厚15μm,停止溅射,打开电源继续磁控溅射
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ZnTe:Cu,使电流15mA/cm,靶与工件的距离控制在220mm,时间5min,膜厚40μm,用激光刻第二条线,距第一条线150μ的距离,激光刻50μ的平行线,同理,打开Ni电源磁控溅射
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Ni,使用电流2A/cm,靶与工件的距离控制在220mm,时间5min,膜厚600nm。
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氩气至1.2×10Pa,打开准备仓与CdS镀膜仓2之间的门,由输送系统使工件送入CdS仓,
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关闭进料仓与CdS镀膜仓之间的门,磁控溅射镀CdS,用直流电源将电流调至8mA/cm,靶与工件的距离控制在150mm,时间8min,使CdS膜厚在100nm,停止溅射,打开CdS与过渡仓的
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门,启动输送系统使工件送入过渡仓3充入氩气,调整气压至3×10Pa,打开过渡仓与CdTe镀膜仓之间的门,启动输送系统使工件进入CdTe镀膜仓4,关闭过渡仓与CdTe镀膜仓之间
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的门,磁控溅射镀CdTe,充入氩气至3×10Pa,用直流电源将电流调至15mA/cm,靶与工件的距离控制在150mm,时间8min,使CdTe膜厚为2.5μ,打开出料仓5,启动输送系统使工件进入出料仓,关闭出料仓与CdTe镀膜仓之间的门,打开放气阀放气,启动输送系统使工件出仓。
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cm,靶与工件的距离控制在200mm,时间3min,膜厚10μm,停止溅射,打开电源继续磁控溅
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射ZnTe:Cu,使电流10mA/cm,靶与工件的距离控制在150mm,时间3min,膜厚30μm,用激光刻第二条线,距第一条线120μ的距离,激光刻40μ的平行线,同理,打开Ni电源磁控溅射
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Ni,使用电流1.2A/cm,靶与工件的距离控制在150mm,时间4min,膜厚450nm。