[实用新型]一种优化铜铟镓硒太阳电池吸收层的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及薄膜太阳能电池生产装置，尤其是一种优化铜铟镓硒太阳电池吸收层的装置。

背景技术

随着太阳能技术的发展，铜铟镓硒薄膜太阳能电池以其廉价、高效、高稳定性和抗辐射性等优点而被认为是最有前途的太阳电池之一。2010年8月，德国太阳能和氢研究中心（ZSW）制造的铜铟镓硒太阳电池将实验室最高转换效率刷新为20.3%，这个记录将铜铟镓硒与多晶硅太阳电池的效率的差距缩小为0.1%。铜铟镓硒吸收层的研究与优化成为研制电池的核心问题。

制备铜铟镓硒太阳电池吸收层的方法很多，最为常见的工艺有两种：第一种是共蒸发方法，它是将它是将Cu、In、Ga和Se作源在真空室中进行反应共蒸发，或Cu+Se、In+Se 、Ga+Se等二元分步共蒸发；第二种是金属预置层后硒化的方法。这些方法已在逐步的应用于工业化生产。但无论采用蒸发法还是硒化法，当硒压、温度等环境条件合适时Cu2-xSe比铜铟镓硒更容易形成，且会向铜铟镓硒薄膜表面移动，Cu2-xSe化合物具有较强的导电性，当薄膜中含有Cu2-xSe时，电性就会明显变化，电阻率、迁移率明显下降，而截流子数量刚有可能上升两个数量级，使薄膜的半导体特性减弱，金属性增加，随着Cu2-xSe的增加铜铟镓硒薄膜最终转化成导体，失去半导体性，多数研究早期都是采用氰化钾浸泡，这种方法对去除表面的Cu2-xSe非常的有效，但是氰化钾有剧毒，会给实验及大规模生产带来危害，铜铟镓硒太阳电池的工业化生产才刚刚起步，而工业化生产的转换效率与实验室的转换效率又相差甚远，Cu2-xSe在生产过程中的产生不可避免，少量Cu2-xSe的存在就会对铜铟镓硒电池的效率产生严重的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了消除在生产过程中产生的Cu2-xSe，提高铜铟镓硒电池的转换效率，而提供一种优化铜铟镓硒太阳电池吸收层的装置。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种优化铜铟镓硒太阳电池吸收层的装置，用于去除铜铟镓硒吸收层中Cu2-xSe，其特征在于：该装置包括一个机架，机架上设有一个横向传动装置，在机架上还设有一个处理室，在传动装置的周围形成一个封闭的空间，在传动装置对应的处理室的两端具有对通的启闭门，在处理室左半部内顶上横向设有一组红外线加热管，在处理室的右半部的外壁上横向设有一组冷却管道，每个冷却管道沿着处理室外壁的纵向周面设置，在处理室两侧的内壁上还分别设有两条横向放置的加气管。

在上述的主要技术方案的基础上，可以增加以下进一步完善的技术方案：

在红外线加热管对应的处理室的底部上设有热电隅，在处理室的外面设有控制器与热电隅导线连接。

在处理室的外面还设有气瓶、流量计、电磁阀，气瓶通过气管经流量计、电磁阀与加气管连接，流量计可以控制气体的流量。

本装置是这样实现去除Cu2-xSe的，在加气管中通入Ar气和H2并调节流量计使加气管的Ar气和H2的流量比为Ar︰H2＝95%︰5%，H2与铜铟镓硒吸收层中的Cu2-xSe反应生成了其它的形式的铜硒化合物，该化合物再与铜铟镓硒吸收层中的GaSe、InSe反应重新生成铜铟镓硒。

本实用新型的有益效果是采用了在整个铜铟镓硒太阳电池生产线中加入可去除铜铟镓硒吸收层中Cu2-xSe的装置，去除了在生产过程中的产生Cu2-xSe，增加了开路电压，减少了截流子的界面复合，提高了铜铟镓硒太阳电池的转换效率。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明：

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的左视图。

具体实施方式