[实用新型]气体输运沉积装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体输运沉积装置，特别涉及一种针对碲化镉薄膜太阳电池吸收层的气体输运沉积装置。

背景技术

碲化镉薄膜太阳电池的吸收层有多种实验室制作方法，典型的有真空蒸发沉积、溅射沉积、分子束外延沉积、丝网印刷、电镀、气相外延、近空间升华、气体输运沉积等，其中的近空间升华、气体输运沉积技术从实验室发展成产业化，一些与生产效率、产品性能密切相关的关键技术，正在进行着广泛而深入的研究。

气体输运沉积碲化镉薄膜太阳电池，由于沉积源结构比较复杂，该工艺实验室研究资料相当匮乏，目前成功采用该技术的厂家也只有美国一家工厂。按照它1999年公布的专利《APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITING A MATERIAL ON A SUBSTRATE》(专利号US5945163)和2000年公布的专利《APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITING ASEMICONDUCTOR MATERIAL》(专利号US6037241)，其结构形式有如下几方面缺点：

1.加热效率很低。由于它采用的是电阻丝加热方式，需要进行绝缘保护，而且不能直接接触被沉积物质；

2.开口部分的热丝与被沉积物有短暂接触，可能会污染沉积物；

3.气流分布基本不受控，很难保证沉积薄膜的均匀性。

按照理论计算，碲化镉薄膜太阳电池的光电转换效率可以达到26％，实验室的最高转换效率也达到16.5％，而用目前结构沉积源生长的薄膜太阳电池组件效率只有10％，有相当量的试验和理论研究工作要做。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述设计缺点，提供一种具有结构简单，使用方便，使用寿命长，加热均匀，能有效防止沉积源气体受到污染等优点的气体输运沉积装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种气体输运沉积装置，它包括一个封闭的石墨管式加热器，石墨管式加热器两端分别与气体运输左通道和气体运输右通道连通。

一种气体输运沉积装置，它包括一个封闭的石墨管式加热器，石墨管式加热器两端中仅有一个与气体运输通道连通，另一端封闭。

所述石墨管式加热器内设有气体导流装置。

所述气体导流装置为设置在石墨管式加热器内壁的交错布置的一组气体导流板。

所述气体导流装置为一组同心异径的弧状半闭环式气体导流板。

所述气体运输通道伸入石墨管式加热器内部，同时在该部分气体运输通道设有储料槽。

所述气体运输通道为石英管。

所述石墨管式加热器为直径小而管体狭长的线性加热器。

本实用新型气体输运沉积装置具有的石墨管式加热器，其加热效率高，由于石墨本身所固有的特性，使得加热器的耐温特性极大提高，从而极大地提高了加热器本身的使用寿命，保证了这种气体输运沉积装置的长期工作有效性和稳定性。另外，本实用新型气体输运沉积装置的石墨管式加热器同时也是沉积源的核心腔体，使得气体输运沉积装置的结构更加简洁。

另外，本实用新型气体输运沉积装置仅采用石墨和石英两种材质，即使大面积接触，也不会造成对沉积源被沉积物质的污染。

另外，本实用新型气体输运沉积装置具有三段式结构设计，由于此因，保证了本实用新型气体输运沉积装置在设备安装时更加便捷。

另外，本实用新型气体输运沉积装置加热管径小而狭长，近似于“线加热”，使得温度场更加均匀。

另外，本实用新型气体输运沉积装置采取多种形式结构导流板气路系统设计，保证气体输运成分的均匀稳定性。

石墨管式加热器是本实用新型的重点核心内容。

本实用新型的有益效果是：选用石墨体加热方式，增加气体输运沉积装置的使用寿命。选用石墨体管式加热方式，使温度场更均匀。选用石墨管式加热器同时做沉积源的核心腔体，避免工艺过程对沉积源气体的污染。复杂气路结构设计，采取科学合理的气路结构，对输运气体气流进行有效控制。

附图说明：

图1为本实用新型气体输运沉积装置的示意图；

图2是本实用新型气体输运沉积装置第1实施例结构断面示意图；

图3是本实用新型气体输运沉积装置第2实施例的断面示意图；

图4是本实用新型气体输运沉积装置第3实施例的横断面示意图；

图5是本实用新型气体输运沉积装置第3实施例的纵断面示意图。

其中，1.气体运输左通道，2.石墨管式加热器，3.气体运输右通道，4.储料槽，5.气体导流板，6.半闭环式气体导流板，7.气体输运通道。

具体实施方式：