[发明专利]蒸发装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及蒸发装置以及沉积薄膜的方法。

背景技术

光伏电池或太阳能电池是由阳光直接产生电流的光伏部件。由于对清洁能源的需求的增长，近些年来太阳能电池的制造急剧扩展并且持续地扩展。出现并且持续研发出各种类型的太阳能电池。太阳能收集组件大体上包括大而平的衬底，在其上形成有背面接触层、吸收层、缓冲层和正面接触层。

多个太阳能电池形成在一个衬底上并且通过每个太阳能电池中的相应的互连结构而串联连接从而形成太阳能电池组件。吸收层吸收太阳光，使用背面接触层将该太阳光转换成电流。在至少一些已知的太阳能电池的制造或生产中使用半导体材料以作为形成吸收层的材料。诸如铜铟镓硒（CIGS）的基于黄铜矿的半导体材料用来形成沉积在衬底上的吸收层。

然而，对于使用这种技术而言仍存在挑战和限制。例如，当使用共蒸法时，难以在大面积上方均匀地蒸发诸如铟、镓和硒的金属元素。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种蒸发装置，包括：腔室，被配置成其中包含至少一个待涂覆的衬底和至少一个与蒸发源相连接的散布喷嘴；所述腔室具有至少一个限定有可调的孔的可调屏蔽件，所述屏蔽件设置在所述散布喷嘴和所述衬底的位置之间，所述孔在由面积、形状和方向所构成的组中的至少一方面上是可调的，所述至少一个可调屏蔽件具有加热器。

在所述装置中，所述腔室具有在涂覆所述衬底时使所述衬底移动经过所述孔的输送机。

在所述装置中，所述至少一个可调屏蔽件包括沿着所述孔的至少一侧布置的多个独立的可移动板条。

在所述装置中，还包括：用于每个相应的可移动板条的相应的线性致动器或伺服电机。

在所述装置中，所述腔室被配置成在低于大气压的局部真空压力下运行；以及所述线性致动器或所述伺服电机被配置成在所述腔室处于所述局部真空压力下时被远程调节。

在所述装置中，还包括：被配置为操作所述线性致动器或所述伺服电机的控制单元。

在所述装置中，还包括：位于包含所述喷嘴的歧管之上或与所述歧管相邻接的至少一个加热器、将蒸汽输送至所述歧管的导管或控制对所述喷嘴的蒸汽供应的阀。

在所述装置中，还包括：被配置为控制对所述至少一个加热器的电流供给的控制单元。

在所述装置中，所述至少一个可调屏蔽件包括沿着所述孔的至少两个相对侧中的每一侧布置的多个可独立移动的板条。

在所述装置中，所述板条可定位为使得每个板条围绕其纵轴独立旋转。

在所述装置中，所述至少一个可调屏蔽件包括位于所述孔的第一侧的至少一个可移动板，所述至少一个可移动板具有至少一个既不平行于又不垂直于所述孔的第二侧的边缘，所述孔的第二侧与所述孔的第一侧相邻接。

根据本发明的另一方面，提供了一种蒸发装置，包括：腔室，被配置成其中包含至少一个待涂覆的衬底和至少一个与蒸发源相连接的散布喷嘴；以及多个可移动板，被设置在所述至少一个散布喷嘴和所述至少一个衬底的位置之间，所述板限定有可调的孔，所述板中的至少一个具有加热器。

在所述装置中，所述至少一个可移动板包括沿着所述孔的至少一侧的每一侧布置的多个可独立移动的板条；所述装置还包括用于每个相应的可移动板条的相应的线性致动器或伺服电机，所述腔室被配置成在低于大气压的局部真空压力下进行工作，所述线性致动器或所述伺服电机被配置成在所述腔室处在局部真空压力下时被远程调节。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括：提供其中包含至少一个待涂覆的衬底和至少一个与蒸发源相连接的散布喷嘴的腔室；调节至少一个可调屏蔽件以在由孔的面积和形状所构成的组中的至少一个方面进行设定，所述屏蔽件设置在所述至少一个散布喷嘴和所述至少一个衬底之间；以及在将蒸汽从所述喷嘴喷到所述衬底上之前或同时，加热所述至少一个可调屏蔽件。

在所述方法中，将所述至少一个可调屏蔽件加热至所述蒸汽所含物质的至少一个熔融温度的温度。

在所述方法中，还包括：在将蒸汽从所述喷嘴喷到所述衬底上之前或同时，加热包含所述喷嘴的歧管、将所述蒸汽输送给所述歧管的导管或控制所述喷嘴的蒸汽供给的阀。

在所述方法中，还包括：在所述调节之前，在所述腔室中执行第一散布操作以涂覆第一衬底；在所述第一散布操作过程中确定沉积在所述第一衬底上的涂层的厚度轮廓；基于所述厚度轮廓确定所述调节的量或类型；以及在所述调节之后，在所述腔室中对第二衬底执行第二散布操作。