專利名稱：氣體輸運沉積裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體輸運沉積裝置，特別涉及一種針對碲化鎘薄膜太陽電池吸收層的氣 體輸運沉積裝置。
背景技術：
碲化鎘薄膜太陽電池的吸收層有多種實驗室制作方法，典型的有真空蒸發沉積、濺射沉 積、分子束外延沉積、絲網印刷、電鍍、氣相外延、近空間升華、氣體輸運沉積等，其中的 近空間升華、氣體輸運沉積技術從實驗室發展成產業化， 一些與生產效率、產品性能密切相 關的關鍵技術，正在進行著廣泛而深入的研究。
氣體輸運沉積碲化鎘薄膜太陽電池，由于沉積源結構比較復雜，該工藝實驗室研究資料 相當匱乏，目前成功采用該技術的廠家也只有美國一家工廠。按照它1999年公布的專利 《APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITING A MATERIAL ON A SUBSTRATE》(專利號 US5945163 )和2000年公布的專利《APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITING A SEMICONDUCTOR MATERIAL》(專利號US6037241),其結構形式有如下幾方面缺點
1. 加熱效率很低。由于它采用的是電阻絲加熱方式，需要進行絕緣保護，而且不能直接接 觸被沉積物質；
2. 開口部分的熱絲與被沉積物有短暫接觸，可能會污染沉積物；
3. 氣流分布基本不受控，很難保證沉積薄膜的均勻性。
按照理論計算，碲化鎘薄膜太陽電池的光電轉換效率可以達到26%,實驗室的最高轉換 效率也達到16.5%,而用目前結構沉積源生長的薄膜太陽電池組件效率只有10%,有相當量 的試驗和理論研究工作要做。
發明內容
本發明就是針對上述設計缺點，提供一種具有結構簡單，使用方便，使用壽命長，加熱 均勻，能有效防止沉積源氣體受到污染等優點的氣體輸運沉積裝置。 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種氣體輸運沉積裝置，它包括一個封閉的石墨管式加熱器，石墨管式加熱器兩端分別 與氣體運輸左通道和氣體運輸右通道連通。
一種氣體輸運沉積裝置，它包括一個封閉的石墨管式加熱器，石墨管式加熱器兩端中僅 有一個與氣體運輸通道連通，另一端封閉。
所述石墨管式加熱器內設有氣體導流裝置。
所述氣體導流裝置為設置在石墨管式加熱器內壁的交錯布置的一組氣體導流板。 所述氣體導流裝置為一組同心異徑的弧狀半閉環式氣體導流板。
所述氣體運輸通道伸入石墨管式加熱器內部，同時在該部分氣體運輸通道設有儲料槽。 所述氣體運輸通道為石英管。
所述石墨管式加熱器為直徑小而管體狹長的線性加熱器。
本發明氣體輸運沉積裝置具有的石墨管式加熱器，其加熱效率高，由于石墨本身所固有 的特性，使得加熱器的耐溫特性極大提高，從而極大地提高了加熱器本身的使用壽命，保證 了這種氣體輸運沉積裝置的長期工作有效性和穩定性。另外，本發明氣體輸運沉積裝置的石 墨管式加熱器同時也是沉積源的核心腔體，使得氣體輸運沉積裝置的結構更加簡潔。
另外，本發明氣體輸運沉積裝置僅采用石墨和石英兩種材質，即使大面積接觸，也不會 造成對沉積源被沉積物質的污染。
另外，本發明氣體輸運沉積裝置具有三段式結構設計，由于此因，保證了本發明氣體輸 運沉積裝置在設備安裝時更加便捷。另外，本發明氣體輸運沉積裝置加熱管徑小而狹長，近似于"線加熱"，使得溫度場更 加均勻。
另外，本發明氣體輸運沉積裝置采取多種形式結構導流板氣路系統設計，保證氣體輸運 成分的均勻穩定性。
石墨管式加熱器是本發明的重點核心內容。
本發明的有益效果是選用石墨體加熱方式，增加氣體輸運沉積裝置的使用壽命。選用 石墨體管式加熱方式,使溫度場更均勻。選用石墨管式加熱器同時做沉積源的核心腔體,避免 工藝過程對沉積源氣體的污染。復雜氣路結構設計，采取科學合理的氣路結構，對輸運氣體 氣流進行有效控制。
圖1為本發明氣體輸運沉積裝置的示意圖； 圖2是本發明氣體輸運沉積裝置第1實施例結構斷面示意圖； 圖3是本發明氣體輸運沉積裝置第2實施例的斷面示意圖； 圖4是本發明氣體輸運沉積裝置第3實施例的橫斷面示意圖； 圖5是本發明氣體輸運沉積裝置第3實施例的縱斷面示意圖。
其中，1.氣體運輸左通道，2.石墨管式加熱器，3.氣體運輸右通道，4.儲料槽，5.氣 體導流板，6.半閉環式氣體導流板，7.氣體輸運通道。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
圖1中它有一個封閉的石墨管式加熱器2，它的左端與氣體運輸左通道1連通，右端與 氣體運輸右通道3連通。氣體運輸左通道1和氣體運輸右通道3均為石英管。石墨管式加熱 器2與氣體運輸左通道1和氣體運輸右通道3連接處為密封的。
圖2為本發明的第1實施例，在該實施例中，它在石墨管式加熱器2的內壁上設有一組 交錯分布的氣體導流板5,保證氣體輸運成分的均勻穩定性。
圖3為本發明的第2實施例，在該實施例中，石墨管式加熱器2僅與一個氣體運輸通道 7連通，在氣體運輸通道7伸入石墨管式加熱器2內的部分設有儲料槽4。石墨管式加熱器2 與氣體運輸通道7連接處為密封的。
圖4、圖5為本發明第3實施例，在該實施例中，石墨管式加熱器2兩端分別與氣體運 輸左通道1和氣體運輸右通道3連通，它們之間的連接處為密封的；同時在石墨管式加熱器 2內部則設有多個同心異徑的弧狀半閉環式氣體導流板6。
權利要求
1. 一種氣體輸運沉積裝置，其特征是，它包括一個封閉的石墨管式加熱器，石墨管式加熱器兩端分別與氣體運輸左通道和氣體運輸右通道連通。
2. —種氣體輸運沉積裝置，其特征是，它包括一個封閉的石墨管式加熱器，石墨管式加 熱器兩端中僅有一個與氣體運輸通道連通，另一端封閉。
3. 如權利要求1所述的氣體輸運沉積裝置，其特征是，所述石墨管式加熱器內設有氣體 導流裝置。
4. 如權利要求3所述的氣體輸運沉積裝置，其特征是，所述氣體導流裝置為設置在石墨 管式加熱器內壁的交錯布置的一組氣體導流板。
5. 如權利要求3所述的氣體輸運沉積裝置，其特征是，所述氣體導流裝置為一組同心異 徑的弧狀半閉環式氣體導流板。
6. 如權利要求2所述的氣體輸運沉積裝置，其特征是，所述氣體運輸通道伸入石墨管式 加熱器內部，同時在該部分氣體運輸通道設有儲料槽。
7. 如權利要求1或2或6所述的氣體輸運沉積裝置，其特征是，所述氣體運輸通道為石 英管。
8. 如權利要求1或2或3或4或5或6所述的氣體輸運沉積裝置，其特征是，所述石墨 管式加熱器為直徑小而管體狹長的線性加熱器。
全文摘要
本發明公開了一種氣體輸運沉積裝置。它具有結構簡單，使用方便，使用壽命長，加熱均勻，能有效防止沉積源氣體受到污染等優點。其結構為一個封閉的石墨管式加熱器，石墨管式加熱器兩端分別與氣體運輸左通道和氣體運輸右通道連通。
文檔編號H01L31/18GK101504959SQ20091001968
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者李青海, 王景義, 王步峰 申請人:山東潤峰集團有限公司