[发明专利]化学混浴沉积系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学混浴沉积系统，特别涉及一种使用化学液纯化装置以针对反应后的缓冲层化学溶液进行纯化处理的化学混浴沉积系统。

背景技术

在传统的太阳能电池制程中，常见用来形成缓冲层(如硫化镉、硫化锌等)在太阳能电池基板上的设计利用化学混浴沉积法(Chemical Bath Deposition，CBD)，其将已形成有光电转换层的太阳能电池基板浸泡在具有可反应生成缓冲层的化学溶液的化学混浴槽中，在浸泡期间，缓冲层就可以通过化学溶液中的阳离子(如镉离子、锌离子等)及阴离子(如硫离子等)的反应结合而沉积形成在光电转换层上。

此外，为了进一步地确保上述缓冲层的形成质量，在此方法中，通常会在形成上述缓冲层之前后使用清洗液将太阳能电池基板冲洗干净，以清除残留在太阳能电池基板上的杂质，以确保缓冲层的形成质量及防止在后续制程中出现杂质掺杂在沉积材料与太阳能电池基板之间的情况发生。

然而，此方法会产生大量的清洗废液及化学废液，若无适当地回收，则会造成不必要的浪费及污染。美国专利公告号7541067揭露了额外配置具有分析化学溶液成分功能的溶液槽以连通化学混浴槽，借此，就可以利用常见的分析方法(如古典滴定分析等)分析出已反应的化学溶液的溶液成分比例，接着再根据分析所得的溶液成分比例，将已反应的化学溶液以溶液成分添加的方式还原至反应前的溶液成分比例，并将其再次导回化学混浴槽中，如此一来，就可以达到化学溶液回收再利用的目的。但是由于反应后的化学溶液仍然会处于持续反应状态，因此上述设计不能精准地分析出已反应的化学溶液的最终溶液成分比例，也就是说，即使通过溶液成分添加的方式，上述设计仍然无法将已反应的化学溶液准确地还原至反应前的化学溶液，如此就会影响到后续缓冲层的形成质量。

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，所述缓冲层形成在所述光电转换层上，所述化学混浴沉积系统包括一化学混浴槽、一化学液纯化装置及一添加装置。所述化学混浴槽用来存放一缓冲层化学溶液，所述缓冲层化学溶液包括一阳离子及一阴离子，所述阳离子及所述阴离子用以当所述背电极基板进入所述化学混浴槽以浸泡在所述缓冲层化学溶液内时，反应生成所述缓冲层在所述光电转换层上。所述化学液纯化装置连通于所述化学混浴槽，用来移除在所述阳离子及所述阴离子反应生成所述缓冲层后所剩余的阳离子以得到一纯化后的溶液。所述添加装置用来根据所述纯化后的溶液的一成分比例进行所述阳离子的补偿添加。

所述化学混浴沉积系统可以还包括一分析装置，用来分析所述纯化后的溶液以产生所述成分比例。

所述分析装置可以选自由一古典滴定分析装置、一自动滴定装置、一氧化还原滴定装置、一酸碱滴定装置、一管柱层析装置、一原子吸收光谱分析装置，及一紫外线-可见光光谱分析装置所组成的群组的至少其中之一。

所述分析装置可以用来以在线分析方式或离线取样分析方式进行所述纯化后的溶液的分析。

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。

所述化学液纯化装置可以是一加热处理装置、一酸碱处理装置，或一氧化还原处理装置的至少其中之一。

所述化学混浴沉积系统可以还包括一预清洗装置、一后清洗装置及一清洗液纯化装置。所述预清洗装置用来在所述背电极基板进入所述化学混浴槽前，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化学混浴槽后，清洗所述背电极基板。所述清洗液纯化装置连通于所述预清洗装置及所述后清洗装置，用来纯化所述预清洗装置及所述后清洗装置清洗所述背电极基板后所产生的清洗液，并将所述清洗液导回所述预清洗装置及所述后清洗装置。

所述清洗液纯化装置可以选自一离子交换树脂纯化装置、一逆渗透薄膜透析装置、一电解纯化装置，及一氧化还原处理装置所组成的群组的至少其中之一。

所述纯化后的溶液可以直接导入所述化学混浴槽内以进行所述阳离子的补偿添加。