[实用新型]无卡匣的太阳能电池反应槽及化学水浴沉积系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化学水浴沉积系统，尤其涉及一种无卡匣(cassette)的薄膜太阳能电池化学水浴沉积系统。

背景技术

关于薄膜太阳能的发展历史，最早在19世纪的时候科学家发现光照射到材料上所引起的“光电效应”。太阳能传送到地球大气层后，一部分被大气层吸收，一部分反射回太空中，另外一部分则会被地表接收，平均每平方米约有1000瓦特。

薄膜太阳能电池的种类繁多，若依材料的种类来区分有化合物半导体和硅晶系两大类。近年来，以化合物半导体材料的分层堆叠设计可具有远高于薄膜硅晶太阳能电池的转换效率。化合物半导体材料可区分为铜铟硒/铜铟镓硒(CIS/CIGS)、III-V族化合物(如：砷化镓)及碲化镉等。其中又以I-III-V族化合物材料铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池具有高效率、大面积及不衰退等特性，目前薄膜太阳能电池光电转换效率高，约13％～20％，且极具量产可行性。利用异质接面的I-III-V族铜铟镓硒的薄膜太阳能电池制作在玻璃基板上可以大幅缩减成本上的考量。

薄膜太阳能电池中，I-III-VI族太阳能电池的高光电效率和低材料成本，使它们被认为是最有潜力的薄膜太阳能电池。其中又以铜铟镓硒(Cuprum/Indium/Gallium/Seleium，CIGS)的效率表现最好，目前小面积元件效率已可达19％，大面积效率已达13％。

而在I-III-VI族薄膜太阳能元件结构中缓冲层(buffer layer)的制作，普遍使用化学沉浸沉积法(Chemical Bath Deposition，CBD)。利用化学沉浸沉积方法通常需要将一片片已完成光吸收层(如CIGS)的薄膜太阳能电池半成品基板安置于卡匣(cassette)中，再一起置入反应槽进行反应。故所需的反应槽体积大，反应溶液消耗量大。此外，由于需要利用强酸将反应槽及卡匣进行清洗，因此通常利用与强酸并不反应的贵重金属材质(如钛)，因此将使成本提高，再者，由于卡匣必须要等全部的太阳能电池半成品基板安置完成后，才浸润入反应槽中进行反应，因此造成工艺上并不具有弹性，也造成等待时间的浪费。而卡匣本身的重量再加上数十片太阳能电池半成品基板的重量，使得搬运的机械装置也需要相对庞大的体积与马力，是故传统的化学沉浸沉积系统所需的成本相当高。

如图1A所示公知反应系统的剖面图。在图1A中，反应系统10包含反应槽20及卡匣30，卡匣30在进行化学沉浸沉积反应时，容置于反应槽20内。由于反应槽20需要容置卡匣30，因此反应槽20的体积将比卡匣30的体积要大。卡匣30为了支撑数十片太阳能电池半成品基板的重量以及避免强酸腐蚀卡匣30。因此卡匣30通常由与强酸不产生反应的贵重金属材质(如钛)制成，此外对于清洗及搬运卡匣30的机台成本也相对提高，由于清洗卡匣30将增加成本且清洗后所产生的废液处理成本也会增加。卡匣30为了将每片太阳能电池半成品基板隔开，卡匣30还包含卡匣架31，卡匣架31可供用来隔开每片太阳能电池半成品基板以利进行反应。如图1B的反应系统10的俯视图所示，卡匣架31并无连接至卡匣30的对侧，因此太阳能电池半成品基板设置于卡匣30的过程必须小心以避免基板不对称的置于卡匣架31中。

发明内容

本实用新型的一目的是提供一种无卡匣(cassette)的太阳能电池反应槽，此太阳能电池反应槽包含多个本体，每一该本体包含一对第一槽壁、一对第二槽壁以及一底面。该对第一槽壁相互对应，相同地该对第二槽壁相互对应且该第二槽壁与该对第一槽壁连接，而该第二槽壁宽度小于该第一槽壁宽度。底面分别连接该第一槽壁及该第二槽壁而形成一凹槽，此凹槽可供太阳能电池半成品基板进行化学沉浸沉积反应。

本实用新型的太阳能电池反应槽，优选的，该底面包含一斜面及一液体输送孔，该斜面底部连通于该液体输送孔。

本实用新型的太阳能电池反应槽，优选的，该底面形成漏斗状。

本实用新型的太阳能电池反应槽，优选的，该太阳能电池反应槽进一步包含一液体循环通道，该液体循环通道连通该液体输送孔。

本实用新型的太阳能电池反应槽，优选的，该太阳能电池反应槽还进一步包含用以控制该液体循环通道中的液体含量的一液体排出阀。

本实用新型的太阳能电池反应槽，优选的，该太阳能电池反应槽进一步包含用以感测该凹槽容置液体的pH值的一pH值传感器。

本实用新型的太阳能电池反应槽，优选的，该太阳能电池反应槽进一步包含用以加热该凹槽容置液体的一加热器。