[发明专利]化学混浴沉积系统及其化学混浴沉积方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学混浴沉积系统及其相关化学混浴沉积方法，特别涉及一种使用第一混浴槽及第二混浴槽以依序在背电极基板上形成缓冲层及氧化锌窗口层的化学混浴沉积系统及其相关化学混浴沉积方法。

背景技术

在传统的太阳能电池制程中，常见用来形成氧化锌窗口层及缓冲层在光电转换层上的设计先利用化学混浴沉积法(Chemical Bath Deposition，CBD)以将缓冲层(如硫化镉、硫化锌等)形成在光电转换层上，再使用一溅镀机将氧化锌窗口层形成在缓冲层上。然而，完成化学混浴沉积镀膜程序后除了需进行纯水清洗外，尚需进行水份去除干燥处理以避免影响后续溅镀机抽真空的执行，此外，完成缓冲层镀膜的基板在运往溅镀机进行氧化锌窗口层镀膜的过程中，环境中的粉尘微粒也会沉降在缓冲层上，如此将影响太阳能电池的整体质量。因此，现有技术利用化学混浴沉积设备与溅镀机设备非位于同一生产线上的设计，不仅将会拉长制程的时间，也会有暴露在环境中的粉尘的风险。再者，现有技术除了需要配置不同成型设备而造成高设备配置成本的缺点外，此设计也会因需要定期进行溅镀机的机台维修与靶材更换而导致制程稼动率下降的问题，从而影响到太阳能电池的制程产能。因此，如何设计出省时且可降低设备配置成本的氧化锌窗口层与缓冲层成形制程是现今太阳能产业所需努力的重要课题。

发明内容

本发明提供一种化学混浴沉积系统，用以在具有一光电转换层的至少一背电极基板上形成一缓冲层及一氧化锌窗口层，所述化学混浴沉积系统包括一第一混浴槽及一第二混浴槽。所述第一混浴槽用来存放一缓冲层化学溶液，当所述背电极基板进入所述第一混浴槽以浸泡于所述缓冲层化学溶液中时，所述缓冲层化学溶液反应生成所述缓冲层在所述光电转换层上。所述第二混浴槽用来存放一窗口层化学溶液，当所述背电极基板进入所述第二混浴槽以浸泡于所述窗口层化学溶液中时，所述窗口层化学溶液反应生成所述氧化锌窗口层在所述缓冲层上。所述第一混浴槽与所述第二混浴槽为一连续式配置。

所述缓冲层可以由一阳离子及一阴离子所组成，所述阳离子可以选自由锌离子、镉离子、汞离子、铝离子、镓离子、铟离子所组成的群组的至少其中之一，所述阴离子可以选自由氧离子、硫离子、硒离子、氢氧根离子所组成的群组的至少其中之一。

所述窗口层溶液可以包括过氧化氢溶液、氨水及含锌离子溶液。

所述化学混浴沉积系统可以还包括一预清洗装置、一中间清洗装置及一后清洗装置。所述预清洗装置用来在所述背电极基板进入所述第一混浴槽前，清洗所述背电极基板。所述中间清洗装置用来在所述背电极基板进入所述第二混浴槽前，清洗所述背电极基板。所述后清洗装置用来在所述背电极基板离开所述第二混浴槽后，清洗所述背电极基板。

本发明还揭露一种化学混浴沉积方法，用以在具有一光电转换层的至少一背电极基板上形成一缓冲层及一氧化锌窗口层，所述化学混浴沉积方法包括将所述背电极基板浸泡于一第一混浴槽的一缓冲层化学溶液中以形成所述缓冲层在所述光电转换层上、从所述第一混浴槽内取出所述背电极基板，及将所述背电极基板浸泡于一第二混浴槽的一窗口层化学溶液中，以形成所述氧化锌窗口层在所述缓冲层上。所述第一混浴槽与所述第二混浴槽为一连续式配置。

所述化学混浴沉积方法还包括在将所述背电极基板浸泡于所述第一混浴槽的所述缓冲层化学溶液中前，清洗所述背电极基板。

所述化学混浴沉积方法还包括在将所述背电极基板浸泡于所述第二混浴槽的所述窗口层化学溶液中前，清洗所述背电极基板。

所述化学混浴沉积方法还包括从所述第二混浴槽内取出所述背电极基板及清洗所述背电极基板。

根据上述技术方案，本发明相较于现有技术至少具有下列优点及有益效果：本发明使用将具有光电转换层的背电极基板依序浸泡于第一混浴槽及第二混浴槽中以分别形成缓冲层及氧化锌窗口层在背电极基板上的方式，以达到取代现有技术需额外使用溅镀机以将氧化锌窗口层形成在缓冲层上的方式的目的，因此，在省略溅镀机的配置及可不需额外将背电极基板从化学混浴沉积设备中取出以移动至溅镀设备中的设计下，本发明不仅可解决现有技术制程稼动率下降的问题，从而提升太阳能电池的制程产能，同时也可有效地降低太阳能电池在形成缓冲层与氧化锌窗口层上所需耗费的设备配置成本及制程时间。

附图说明

图1为根据本发明一优选实施例的化学混浴沉积系统的功能方块示意图；及

图2为使用图1的化学混浴沉积系统以在具有光电转换层的背电极基板上形成缓冲层及氧化锌窗口层的化学混浴沉积方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：