[发明专利]铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法及镀膜设备

权利要求书

1.一种铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制备底层导电膜：在衬底(1)上，利用掩膜蒸发或溅射制成底层导电膜(2)；

2)制备薄膜电池的金属前驱膜(3)：在底层导电膜(2)上用磁控溅射或真空蒸发的方法镀上铜、铟、镓的金属前驱膜(3)；

3)硒化和/或硫化反应：将待加工模块置于反应容器(4)中，然后将反应容器(4)抽成真空状态，将不与铜、铟、镓反应的保护气体以及硒化和/或硫化反应源送入反应容器(4)中，在反应容器(4)内进行加热和等离子放电，使得部分硒分子和/或硫分子在等离子体下被激发成游离态和离化态在金属前驱膜(3)上进行硒化和/或硫化反应。

2.根据权利要求1所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述硒化和/或硫化反应源为低温下能够气化的有机金属硒和/或有机金属硫，所述气化的有机金属硒和/或有机金属硫在高温及等离子气氛下分解成氧化碳以及硒分子和/或硫分子，所述氧化碳被抽出反应容器(4)外。

3.根据权利要求1所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述硒化和/或硫化反应源为带有硒和/或硫的蒸发源。

4.根据权利要求1所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于：步骤3)中将保护气体以及硒化和/或硫化反应源送入反应容器(4)中至真空度为10-3Pa数量级到大气压范围，进行加热和等离子放电。

5.根据权利要求1所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于：所述等离子体为感应耦合等离子体、RF等离子体或DC等离子体。

6.根据权利要求1所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于：所述保护气体为氮气、氢气或惰性气体。

7.根据权利要求1所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于：步骤2)中铜、铟、镓的金属前驱膜(3)中镓的成分为零。

8.一种如权利要求1所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的镀膜设备，其特征在于：包括反应容器(4)、设于反应容器(4)外并与之连通的真空泵(6)、设于反应容器(4)内的加热装置(8)和给反应容器(4)内提供等离子体的等离子体发生装置(7)，所述反应容器(4)下方设有上端伸入反应容器(4)内部的转动轴(5)，所述反应容器(4)还连通设有保护气体输入装置(9)和硒化和/或硫化反应源装置(10)。

9.根据权利要求8所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的镀膜设备，其特征在于：所述硒化和/或硫化反应源装置(10)为气化有机金属硒和/或气化有机金属硫输入装置(11)、或者为硒和/或硫蒸发源装置(12)。

10.根据权利要求8所述的铜铟镓硒硫或铜铟镓硒或铜铟镓硫薄膜太阳能电池吸收层的镀膜设备，其特征在于：所述真空泵(6)设于反应容器(4)侧壁的一侧，所述保护气体输入装置(9)和硒化和/或硫化反应源装置(10)与真空泵(6)相对的设于反应容器(4)侧壁另一侧；所述待加工模块设于转动轴(5)上端，所述等离子体发生装置(7)设于待加工模块上方，所述加热装置(8)为分别设于待加工模块下方和等离子体发生装置(7)上方的加热基板。