[实用新型]一种制备铜铟镓硒化合物的装置

说明书

本实用新型公开一种制备铜铟镓硒化合物的装置，所述装置包括L型石英管(1)，高温合成区(3)、低温蒸发区(2)，加热装置(5)，封泡(4)，其中：所述高温合成区(3)和低温蒸发区(2)分别设置在L型石英管(1)的两端;所述加热装置(5)间隔设置在L型石英管(1)的周围，用于对L型石英管(1)加热，并形成梯度温度；所述L型石英管一端封闭，另一端开放并设置有缩口，通过封泡(4)进行密封。利用本实用新型的装置制备的铜铟镓硒合金工艺流程简单，成分均匀，易于控制。

技术领域

本发明涉及一种合金制备反应装置，具体涉及一种制备铜铟镓硒化合物的装置。

背景技术

众所周知，CIGS薄膜电池是最具潜力的一种薄膜太阳能电池， 目前产业上制备CIGS的主流方法为共蒸发法和磁控溅射法，基于前两种方法的高真空性，无论从设备还是工艺角度，成本都比较高，因此，类似印刷等非真空低成本制备CIGS的技术被业界不断推动。

当前非真空印刷CIGS涂布浆料或胶体的制备主要有两种方法，第一，采用化学合成方法制备CIGS纳米材料并进一步调制成浆料，但是化学合成CIGS纯度低，制备的CIGS薄膜少子寿命低，因此目前采用该种吸收层的电池效率比较低；第二，采用四种单质粉末或几种二三元化合物粉末调配涂布原材料，这种浆料在成膜进一步反应形成四元化合物时反应难于控制，不充分的反应会造成组分失配，同时，较高的反应温度也易于造成硒组分的大量流失，从而制备的CIGS薄膜质量差。

另外，制备渐变带隙的CIGS薄膜有利于提高薄膜光吸收层的转化效率，而当前印刷制备CIGS薄膜局限于CIGS材料的制备方法，多为单一固定组分CIGS，不利于高效电池的制备。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能够精准控制CIGS合金成分的铜铟镓硒化合物的制备装置。

为达到上述目的，本发明提供一种制备铜铟镓硒化合物的装置，所述装置包括L型石英管(1)，高温合成区(3)、低温蒸发区(2)，加热装置(5)，封泡(4)，其中：

所述高温合成区(3)和低温蒸发区(2)分别设置在L型石英管(1)的两端;

所述加热装置(5)间隔设置在L型石英管(1)的周围，用于对L型石英管(1)加热，并形成梯度温度；

所述L型石英管一端封闭，另一端开放并设置有缩口，通过封泡(4)进行密封。

进一步地，所述高温合成区(3)和低温蒸发区(2)均为石英舟。

进一步地，所述高温合成区(3)和低温蒸发区(2)均为坩埚。

进一步地，所述高温合成区(3)和低温蒸发区(2)均为凹坑，所述凹坑设置在L型石英管(1)上。

进一步地，所述高温合成区(3)位于L型石英管(1)的长边的一端，所述低温蒸发区(2)位于L型石英管(1)的短边的一端。

进一步地，所述L型石英管(1)的长边长度为1100-1600mm，短边长度为400-700mm，L型石英管(1)的直径为60-80mm，所述封泡长度为200mm，直径为50mm。

进一步地，加热装置(5)为电加热线圈，其环绕在L型石英管(1)外表面，并且间隔设置。

进一步地，所述缩口在L型石英管(1)的长边的一端，所述封泡(4)与缩口匹配能够将开口密封。

进一步地，所述石英舟直径为66mm，长为300mm的半管。

通过L型管的设置和温度梯度的设置，避免了Se蒸汽的沉降在管臂上，保证了Se和CuInGa的充分化合反应，由于油墨的铜铟镓硒含量可控，实现了制作不同铟镓比的铜铟镓硒化合物的，制备出的化合物更加均匀，更加可控。

附图说明