[发明专利]碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置及其快速涂覆方法。

背景技术

碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池，它是一种以p型CdTe和n型Cd的异质结为基础的薄膜太阳能电池。碲化镉薄膜太阳能电池一般是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由五层结构组成，包括玻璃衬底、TCO层、CdS窗口层、CdTe吸收层和背接触层和背电极。其中玻璃衬底主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。TCO层即透明导电氧化层。主要起的是透光和导电的作用。CdS窗口层为n型半导体，与p型CdTe组成p-n结。CdTe吸收层是电池的主体吸光层，与n型的CdS窗口层形成的p-n结是整个电池最核心的部分。背接触层和背电极是为了降低CdTe和金属电极的接触势垒，引出电流，使金属电极与CdTe形成欧姆接触。

碲化镉薄膜太阳能电池可以由多种方法制备，如化学水浴沉积(CBD)、近空间升华法、丝网印刷、溅射、蒸发等。一般的工业化和实验室都采用CBD的方法，这是因为CBD法的成本低和生成的CdS能够与TCO形成良好的致密接触。碲化镉薄膜太阳能电池的制备有多种手段，其中丝网印刷技术由于成本低廉而受到广泛的关注。传统的丝网印刷技术是和好碲化镉浆料以后，放在丝网上，在通过刮刀反复刮动，最后烘烤干燥，从而在衬底上得到一层碲化镉薄膜。这种方法得到的碲化镉薄膜较为厚，比较浪费材料；并且薄膜的厚度不均匀，不利于制备大面积的太阳能电池块；制备的太阳能电池重复性差，对厚度的控制也比较困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置，解决了现有技术中碲化镉薄膜太阳能电池由于碲化镉薄膜厚度难以控制、厚度不均匀，导致太阳能电池的质量不稳定，重复性差等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置，包括绝热容器，其特征在于所述绝热容器外侧设置用于喷洒碲化镉粉末的粉末喷洒器；所述绝热容器内储有去离子水，所述绝热容器去离子水液面水平下设置升降台，所述升降台上水平铺设衬底；进行涂覆作业时，所述升降台上升，衬底与去离子水液面上粉末喷洒器喷洒的碲化镉粉末接触完成涂覆。

优选的技术方案是：一种碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置，包括绝热容器，所述绝热容器外侧设置用于喷洒碲化镉粉末的粉末喷洒器；所述绝热容器内储有去离子水，所述绝热容器去离子水液面水平下设置升降台，所述升降台上水平铺设衬底；进行涂覆作业时，所述升降台上升，衬底与去离子水液面上粉末喷洒器喷洒的碲化镉粉末接触完成涂覆；所述绝热容器外套设有外部容器，所述外部容器与绝热容器均储有去离子水，且外部容器内的去离子水液面高度低于绝热容器内的去离子水液面高度。

优选的技术方案是：一种碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置，包括绝热容器，所述绝热容器外侧设置用于喷洒碲化镉粉末的粉末喷洒器；所述绝热容器内储有去离子水，所述绝热容器去离子水液面水平下设置升降台，所述升降台上水平铺设衬底；进行涂覆作业时，所述升降台上升，衬底与去离子水液面上粉末喷洒器喷洒的碲化镉粉末接触完成涂覆；所述绝热容器外套设有外部容器，所述外部容器与绝热容器均储有去离子水，且外部容器内的去离子水液面高度低于绝热容器内的去离子水液面高度；所述绝热容器内设置有冷凝管和绝热容器内液体温度传感器；所述外部容器内设置有加热装置和外部容器内液体温度传感器。

优选的技术方案是：一种碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置，包括绝热容器，所述绝热容器外侧设置用于喷洒碲化镉粉末的粉末喷洒器；所述绝热容器内储有去离子水，所述绝热容器去离子水液面水平下设置升降台，所述升降台上水平铺设衬底；进行涂覆作业时，所述升降台上升，衬底与去离子水液面上粉末喷洒器喷洒的碲化镉粉末接触完成涂覆；所述绝热容器外套设有外部容器，所述外部容器与绝热容器均储有去离子水，且外部容器内的去离子水液面高度低于绝热容器内的去离子水液面高度；所述绝热容器内设置有冷凝管和绝热容器内液体温度传感器；所述外部容器内设置有加热装置和外部容器内液体温度传感器；所述外部容器液面下设置充气垫，所述充气垫通过气体输送管与气泵连接。

本发明碲化镉薄膜太阳能电池粉末涂覆装置利用液体张力使喷洒的碲化镉均匀分布在液面上，液面上形成均匀薄膜，上升升降台后，衬底与均匀薄膜接触完成涂覆作业。本发明的涂覆原理不同于网印印刷等涂覆方式，采用液面张力形成均匀薄膜，完成涂覆后薄膜厚度均匀，制备得到的碲化镉薄膜太阳能电池性能稳定。