[发明专利]用于薄膜太阳能电池制造的高温蒸发炉

说明书

技术领域

本发明涉及用于薄膜太阳能电池制造的高温蒸发炉，尤其适用于不能承受高温材料的镀膜工艺。

背景技术

铜铟镓硒薄膜太阳能电池光吸收层的制备工艺中，其蒸发过程包括三个阶段：第一阶段：控制衬底温度在200℃～300℃，控制镓的蒸发温度在900℃～1100℃之间，并在第一阶段均匀地降温35℃～45℃，控制铟的蒸发温度在800℃～1000℃之间，并在第一阶段均匀地升温45℃～55℃，控制硒的蒸发温度在200℃～300℃之间；第二阶段：停止蒸发铟和镓，提高衬底温度到450℃～600℃之间，维持硒的蒸发温度与第一阶段相同，控制铜的蒸发温度在1300℃～1500℃之间；第三阶段：停止蒸发铜，维持衬底温度与第二阶段相同，维持硒的蒸发温度与第二阶段相同，控制镓的蒸发温度在900℃～1100℃之间，并在第三阶段均匀地升温35℃～45℃，控制铟的蒸发温度在800℃～1000℃之间，并在第三阶段均匀地降温45℃～55℃；从而得到所述铜铟镓硒薄膜太阳能电池的光吸收层。

铜铟镓硒四种单质在不同温度下分阶段蒸发，而铜的蒸发温度相对于硒的蒸发温度高很多，达到1200摄氏度以上，铟的蒸发温度需要达到1000摄氏度以上，镓的蒸发温度达到1100摄氏度以上，蒸发CIG的同时要蒸发硒(Se)，而硒(Se)炉的坩埚距离铜炉或者铟镓炉很近，因此容易受到较大影响，因而硒蒸发速率难以控制，而且还会造成工艺腔体内的温度过高，造成衬底受热温度过高损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，从而提供一种炉体小、隔热好、耐高温、结构紧凑的用于薄膜太阳能电池制造的高温蒸发炉。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：用于薄膜太阳能电池制造的高温蒸发炉，包括导流件、吊装法兰、隔热屏、坩埚、导流加热器、坩埚加热器；所述隔热屏设在导流件和坩埚外围，所述导流件为管状空心结构，坩埚是具有一开口的罐状容器，导流件与坩埚通过开口相连通，所述导流件的侧壁设有可透射物料的喷孔；所述导流加热器设置在导流件外围，所述导流加热器设置通过具有绝缘性的固定环设置在导流件与隔热屏之间；所述坩埚加热器设置在坩埚外围，所述坩埚加热器设置设置在坩埚与隔热屏之间；所述隔热屏侧壁设有对应喷孔的通道，所述吊装法兰将导流件与隔热屏组装固定。

进一步说，还包括喷头，所述喷头呈喇叭口型，喷头设置在通道内对应喷孔设置。

进一步说，所述导流件与坩埚螺纹连接，所述导流件与坩埚的密封面呈刀口状，导流件与坩埚的密封面之间设有密封件，密封件为石墨材料。

进一步说，所述喷孔的孔径为0.5至12mm，所述喷孔的数量是1至50个。技术效果：为了适应更多的蒸发有效幅宽。

进一步说，各喷孔的孔径大小不一，喷孔之间的间距不等。

进一步说，所述导流加热器和坩埚加热器均包括加热体和导流加热器电极，加热体连接导流加热器电极，所述导流加热器与导流件采用螺丝连接，所述螺丝为石墨、钽、钼材料中的任一一种。

进一步说，隔热屏包括设置在导流件外围的导流件隔热屏、设置在坩埚外围的坩埚隔热屏，所述导流件隔热屏与坩埚隔热屏相拼接，所述导流件隔热屏包括若干层隔热片，若干层的隔热片由内向外相互套设，各隔热片之间具有间隙距离。

进一步说，所述隔热屏、坩埚均采用石墨、钽、钼材料中的任一一种或其相互组合。

进一步说，还包括水冷管道，所述水冷管道设置在隔热屏的最外层，所述水冷管道是采用不锈钢板材焊接在隔热屏最外层的外侧。

进一步说，所述隔热片呈圆管状，所述隔热片包括大半圆片和小半圆片，大半圆片和小半圆片相拼合组成单个隔热片，各层隔热片在设置时其拼接线呈左右交错设置。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明整体结构紧凑，保温性能好，且能有效阻隔热辐射，整体结构组装方便，隔热层之间尽量热传递小，蒸发均匀。

2、本发明是适用于各种高温蒸发设备的蒸发源炉，尤其适用于不能承受高温材料的镀膜工艺：如太阳能行业的铜铟镓硒太阳能电池制备工艺。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明所述隔热屏的结构示意图。

图3是本发明所述隔热片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1