[发明专利]一种薄膜太阳能电池吸收层制备工艺控制方法

权利要求书

1.一种薄膜太阳能电池吸收层制备工艺控制方法，其特征在于：

所述工艺控制方法通过输入装置、信号采集装置和信号反馈控制装置实现对太阳能电池吸收层制备工艺的控制，所述工艺控制方法包括以下步骤：

S1，所述输入装置包括金属源（11）和非金属源（12），根据薄膜太阳能电池吸收层膜层厚度及元素梯度分布要求，分别设置各分布层金属源（11）和非金属源（12）的输入控制变量，并设置各分布层输出控制变量标定值；

S2，所述信号采集装置包括纵向光学检测器（21）和横向光学检测器（22），所述纵向光学检测器（21）采集分布层金属源（11）的金属元素和非金属源（12）的非金属元素的光学信号，所述横向光学检测器（22）采集各分布层累积非金属元素和金属元素的光学信号，并将所述光学信号传输至信号反馈控制装置；

S3，所述信号反馈控制装置设置有信号转换及反馈单元和控制单元，所述信号转换及反馈单元将接收到的光学信号通过计算处理转换为输出控制变量，并将输出控制变量传递给控制单元，控制单元判断与输入装置设置的输出控制变量标定值比对，并判断输出控制变量值与输出控制变量标定值的偏差大小，信号转换及反馈单元将判断结果转换为模拟信号指令传输至输入装置；

S4，若步骤S3判断输出控制变量值与输出控制变量标定值的偏差在工艺允许偏差范围内，则输出模拟信号指令保持输入控制变量不变，否则输入装置根据模拟信号指令重置输入控制变量，重复步骤S2、S3至输出控制变量值与输出控制变量标定值的偏差在工艺允许偏差范围内；

所述金属源（11）的输入控制变量定义为各分布层不同金属比例的溅射功率或蒸发速率，所述非金属源（12）的输入控制变量定义为各分布层的阀门开度，纵向输入单元（13）的输入控制变量定义为各分布层开口窗开口度；

所述信号反馈控制装置包括信号反馈控制装置α（31）和信号反馈控制装置β（32），所述信号反馈控制装置α（31）接收纵向光学检测器（21）采集的光学信号，并将光学信号通过计算处理转换为输出控制变量，所述输出控制变量定义为R_p（k）=W_i/W_mj，

其中，

W_i为非金属元素i的光学信号值；

W_mj为金属元素j的光学信号值；

R_p(k)为非金属元素和金属元素的光学信号比值；

所述信号反馈控制装置β（32）接收横向光学检测器（22）采集的光学信号，并将光学信号通过计算处理转换为输出控制变量，所述输出控制变量定义为∆_TB=W_t-W_b， ∆_CE=W_m-1/2(W_t+W_b)，

其中：

∆_TB为纵向输出装置两端非金属元素信号强度偏差；

∆_CE为纵向输出装置中部与两端的非金属元素信号强度偏差；

W_t为纵向输出装置顶部的非金属元素光学信号值；

W_b为纵向输出装置底部的非金属元素光学信号值；

W_m为纵向输出装置中部的非金属元素光学信号值；

所述信号反馈控制装置α（31）将纵向光学检测器（21）采集的光学信号值计算转换为实际输出控制变量R_p（k）与标定值进行比对，并将比对结果转换为模拟信号指令反馈给金属源（11）调节溅射功率或蒸发速率，非金属源（12）调节阀门开度，所述信号反馈控制装置β（32）将横向光学检测器（22）采集的光学强度信号值计算转换为实际输出控制变量∆_TB和 ∆_CE分别与输出控制变量标定值进行比对，并将比对结果转换为模拟信号指令反馈给纵向输入单元（13），调节控制开口窗开口度的均匀性。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池吸收层制备工艺控制方法，其特征在于：

所述金属源（11）包括金属溅射源和金属蒸发源，所述非金属源（12）包括非金属蒸发源。