[发明专利]太阳能电池用硒化氢混合气体的供给方法以及供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池用硒化氢混合气体的供给方法以及供给装置的改进。

本申请基于2009年9月4日于日本申请的特愿2009-205230号主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

近年来，由于环境污染、地球变暖、矿物燃料枯竭等问题，太阳能电池作为石油代替能源而受到关注。作为当前主流太阳能电池的铜铟镓硒(CIGS，Cu(InGa)Se)系列薄膜太阳能电池，例如已知有专利文献1的化合物太阳能电池。

在专利文献1中，公开了包含铜、铟、镓、硒的黄铜矿型光吸收层及其制造方法。具体而言，黄铜矿型光吸收层薄膜是通过在利用溅射等使铜(Cu)、铟(In)以及镓(Ga)附着于基板上之后，在硒化氢(H₂Se)气体的气氛下进行退火而形成的。

在化合物太阳能电池的制造装置中，当供给已调整为规定浓度的硒化氢(H₂Se)混合气体时，可以使用已预先调整为规定浓度的混合气体。然而，为了实现大量生产化合物太阳能电池以接受近年来对太阳能电池需求的提高，需要向太阳能电池制造装置供给大量的硒化氢混合气体。因此存在如下问题：若使用填充有已调整为规定浓度的混合气体的储气瓶，则储气瓶的更换频率就会增多，无法确保足够的气体供给量。

因此，如图2所示，采用了能够连续供给硒化氢混合气体的硒化氢混合气体的供给装置101。在该供给装置101中，设置有与省略图示的基本气体供给源相连接的基本气体供给流路L101以及与省略图示的原料气体供给源相连接的原料气体供给流路L102，能够分别供给浓度100％的惰性气体和硒化氢气体。此外，在基本气体供给流路L101和原料气体供给流路L102上，分别设置有能够进行流量控制的质量流量控制器(MFC)105、112。而且，在基本气体供给流路L101和原料气体供给流路L102的下游侧，设置有用于贮留被调整为规定浓度的硒化氢混合气体的缓冲容器102。

使用了上述供给装置101的现有的硒化氢混合气体的供给方法为，首先，将在基本气体供给流路L101以及原料气体供给流路L102上设置的各自的质量流量控制器105、112的流量设定为规定流量比。其次，在分别设定为规定流量的质量流量控制器105、112之后，利用混合器对100％硒化氢气体与基本气体进行混合并调整为规定浓度，将得到的太阳能电池用硒化氢混合气体贮留在缓冲容器102中。然后，从缓冲容器102中向太阳能电池的制造装置供给该太阳能电池用硒化氢混合气体。此外，在原料气体供给流路L102上设置的用于对100％硒化氢气体的流量进行控制的质量流量控制器112使用流量传感器检测由流入气体引起的热扩散，并进行流量调整。

专利文献1：日本特开2007-317885号公报

然而，在现有的供给装置以及供给方法中，如果使高浓度的硒化氢气体在原料气体供给管L102以及质量流量控制器112中长时间地流通，则会产生如下现象：硒化氢(H₂Se)自分解为氢(H₂)和硒(Se)，硒结晶析出到原料气体供给管L102以及原料气体用的质量流量控制器112内部的流量传感器上。该现象导致出现了流量控制变得不再有效的问题。如此一来，若流量控制变得不再有效，那么由于100％硒化氢气体用的质量流量控制器(MFC)112判断出比实际更少量的气体流过而打开控制阀，因此导致比设定值更多量的气体流过。其结果是出现如下问题：从开始供给硒化氢混合气体开始，随着时间的流逝，作为目标的硒化氢混合气体的浓度(设定值)与实际配制的硒化氢混合气体的浓度(实测值)之间的误差将增大(称之为漂移现象(参考图3))。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够连续供给硒化氢浓度稳定的硒化氢混合气体的太阳能电池用硒化氢混合气体的供给方法以及供给装置。

为了解决上述问题，

本发明的第一方式为一种太阳能电池用硒化氢混合气体的供给方法，具有供给工序，通过对从基本气体供给流路供给的惰性气体与从原料气体供给流路供给的100％硒化氢气体进行混合，来供给已调整为规定浓度的硒化氢混合气体，

在所述供给工序中，通过设置于该原料气体供给流路的流量控制单元，将所述100％硒化氢气体的流量控制为规定流量，并通过在所述流量控制单元的下游侧设置的压力控制单元，将所述流量控制单元与该压力控制单元之间的所述100％硒化氢气体的压力控制为规定压力。

在本发明的第一方式中，优选地，

所述流量控制单元为节流孔或针阀，

所述压力控制单元为自动压力控制装置(APR)。