[实用新型]薄膜沉积设备的布气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏太阳能电池技术领域，特别涉及一种薄膜沉积设备的布气装置。

背景技术

随着能源的日益短缺，人们对太阳能的开发和利用日趋重视。市场对更大面积、更轻更薄且生产成本更低的新型太阳能电池的需求日益增加。在这些新型太阳能电池中，基于硅材料的薄膜太阳能电池、特别是大面积薄膜太阳能电池的开发已受到世界范围的广泛关注。薄膜太阳能电池用硅量极少，更容易降低成本，在硅原材料持续紧张的情况下，薄膜太阳电池已成为太阳能电池发展的新趋势和新热点。

薄膜太阳能电池是多层器件，如图1所示，典型的薄膜太阳能电池通常包括玻璃基板10、透明导电前电极11、由p层12、i层13和n层14组成的p-i-n叠层结构，以及背电极15和背保护板16。其中p层12、i层13和n层14分别为p型掺杂薄膜硅层、i型(非掺杂或本征的薄膜硅层)和n型掺杂薄膜硅层。p层12和n层14在i层13之间建立一个内部电场，i层13将入射光能转换成电能。这个p-i-n三层组合称为一个光电单元，或一个“结”。单结薄膜太阳能电池含有单一的光电单元，而多结薄膜太阳能电池含有两个或更多个叠加在一起紧密相连的光电单元。

大面积薄膜太阳能电池p-i-n叠层结构的各层是利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺，在大型PECVD沉积设备中沉积形成，例如在申请号为200820008274.5的中国专利申请中所描述的，可在大面积基板表面、批量沉积薄膜的大型PECVD沉积设备。图2为该设备简化结构示意图，如图2所示，在反应室110的薄膜沉积区域、即反应空间120中间隔交替放置大面积激励电极板和接地电极板，其两侧表面均可放置大面积玻璃基板121。反应气体由进气口102进入一个容气空间，经均匀密布通孔的喷淋板106再进入到沉积区域120。反应气体沿箭头方向流动，射频激励电源108向激励电极板提供射频能量，将反应气体电离为等离子体，从而在基板121表面沉积薄膜，剩余的气体由出气口106排出。

在上述的容气空间中通常设置有布气装置，该布气装置置于喷淋板106的上方。图3为反应箱立体结构示意图，图4为说明现有布气装置结构的俯视图。请参照图3和图4所示，喷淋板106均匀密布有通孔105，反应气体通过这些通孔进入沉积区域120。现有的布气装置130位于喷淋板106的上方，包括进气口102、输气管道131和132。在输气管道131和132朝向通孔105的一侧均匀分布有出气孔140。在输气过程中，反应气体从进气口102进入输气管道131和132，沿箭头方向流动，经出气孔140流出，再经喷淋板106上的通孔105进入沉积区域。但是，在此过程中，先进入管道131和132的气体有一部分首先从距离进气口102较近的出气孔排出，后续继续流动的气体才能够从距离进气口102较远的出气孔排出，这使得喷淋板106上方离进气口102较近区域的气体浓度要高于离进气口102较远区域的气体浓度，造成在容气空间中气体分布不均匀，使经通孔105进入沉积区域的反应气体浓度亦不均匀，导致反应箱中玻璃基板表面薄膜沉积的非均匀性，影响薄膜太阳能电池的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种薄膜沉积设备的布气装置，能够显著提高反应箱中气体分布的均匀性。

一方面，本实用新型提供了一种薄膜沉积设备的布气装置，包括进气口和输气管道，所述输气管道上设置有复数个出气孔，沿距所述进气口由近至远的方向，所述出气孔的孔径逐渐增大。

优选地，所述复数个出气孔的面积总和小于所述进气口的面积。

另一方面，本实用新型提供了一种薄膜沉积设备的布气装置，包括进气口和输气管道，所述输气管道上设置有复数个出气孔，沿距所述进气口由近至远的方向，所述出气孔的密度逐渐增加。

优选地，所述复数个出气孔的孔径相同，且所述复数个出气孔的面积总和小于所述进气口的面积。

再一方面，本实用新型提供了一种薄膜沉积设备的布气装置，包括进气口和输气管道，所述输气管道上设置有复数个出气孔，沿距所述进气口由近至远的方向，所述出气孔的孔径逐渐增大，和/或

沿距所述进气口由近至远的方向，所述出气孔的密度逐渐增加。

优选地，所述复数个出气孔的面积总和小于所述进气口的面积。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：