[发明专利]真空硒化装置和真空硒化的方法

说明书

本发明提出了一种真空硒化装置和真空硒化的方法。该装置包括：本体，所述本体内限定出真空硒化空间；硒蒸汽回收单元，所述硒蒸汽回收单元设置在所述本体的内壁上；以及真空泵，所述真空泵设置在所述本体的外壁上，并且所述真空泵与所述硒蒸气回收单元相连。由此，可以将硒蒸汽回收单元与真空泵分开设置，进而可以避免对真空泵进行频繁的周期性清理维护，进而可以提高该装置的生产效率。

技术领域

本发明涉及半导体制备领域，具体地，涉及一种真空硒化装置以及利用该真空硒化装置进行真空硒化的方法。

背景技术

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池由于成本低、光电转换效率高、没有衰退等优点，被认为是最有发展前景的电池之一。CIGS太阳电池的结构的核心是作为吸收层的CIGS薄膜。溅射后硒化法工业化技术是目前制备CIGS薄膜中较易实现大规模工业化生产的技术途径，该方法制备的大面积CIGS薄膜均匀性好，设备和工艺比较容易实现。溅射后硒化法是先按照元素比例溅射沉积金属预制层，在Se气氛中硒化反应形成铜铟镓硒(简称CIGS)化合物半导体薄膜。

溅射后硒化法工业化技术可以使用硒化氢(H₂Se)为硒源，其优点是Se的活性强，容易与金属预制层反应生成化合物半导体，硒化后的CIGS薄膜结构和性能都很好。但H₂Se气体剧毒，易燃易爆，安全性不好，价格昂贵，运输储存困难，不符合安全、环保、廉价的发展方向，因此H₂Se气体硒化方法受到限制。因此，采用固态源硒化法制备CIGS薄膜太阳电池材料的应用越来越普遍。然而在现有的硒化装置中，由于硒蒸气在200摄氏度以下呈固态，在一体化成膜工艺中硒蒸气会附着于真空泵与管道中，因此对分子泵抽真空能力影响很大，严重时能够造成真空泵损坏或损毁。因此，需要周期性进行真空泵拆卸进行清里和维护，正常维护时，需要将真空泵拆卸下来，清理后再安装回设备上，进行调整，整个工作费时费力，导致工作量很大。

因此，基于上述技术的真空硒化装置的结构仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种真空硒化装置以及利用该真空硒化装置进行真空硒化的方法，该真空硒化装置通过在真空硒化空间中设置硒蒸汽回收单元，在利用真空泵将剩余硒蒸汽排出真空硒化空间之前实现对剩余硒蒸汽的回收，可以避免剩余硒蒸汽在真空泵中由于遇冷凝结成固体而造成的真空泵的损坏，从而可以延长真空泵的使用寿命，进而提高该装置的生产效率。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种真空硒化装置。根据本发明的实施例，该装置包括：本体，所述本体内限定出真空硒化空间；基体，所述基体位于所述真空硒化空间；硒蒸汽供给单元，所述硒蒸汽供给单元与所述本体相连，且适于向所述真空硒化空间中供给硒蒸汽；硒蒸汽回收单元，所述硒蒸汽回收单元设置在所述本体的内壁上；以及真空泵，所述真空泵设置在所述本体的外壁上，并且所述真空泵与所述硒蒸气回收单元相连。由此，该真空硒化装置通过在真空硒化空间中设置硒蒸汽回收单元，在利用真空泵将剩余硒蒸汽排出真空硒化空间之前实现对剩余硒蒸汽的回收，可以避免剩余硒蒸汽在真空泵中由于遇冷凝结成固体而造成的真空泵的损坏，从而可以延长真空泵的使用寿命，进而提高该装置的生产效率。

另外，根据本发明上述实施例的真空硒化装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，在该装置中，所述硒蒸汽回收单元包括：壳体，进气口，所述进气口设置在所述壳体的侧壁上；多个隔板，所述多个隔板设置在所述壳体的内壁上；过滤网，所述过滤网设置在所述壳体上与所述进气口相对的侧壁上；以及出气口，所述出气口设置在所述壳体上，并且所述出气口与所述真空泵连通。由此，可以通过上述结构构成的硒蒸汽回收单元完成硒蒸汽的回收，从而有效避免剩余硒蒸汽在真空泵中由于遇冷凝结成固体而造成的真空泵的损坏，进而可以提高装置的生产效率。

根据本发明的实施例，所述硒蒸汽回收单元进一步包括冷却单元，所述冷却单元设置在所述壳体上。由此，可以进一步提高硒蒸汽回收的效果以及效率。