[发明专利]一种镀膜装置和镀膜方法

说明书

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种镀膜装置和镀膜方法。本发明提供的镀膜装置，包括镀膜腔室和基板，所述镀膜腔室包括：至少两个加热区；所述基板依序通过所述至少两个加热区；其中，至少一个加热区为高温加热区，至少一个加热区为低温加热区；所述高温加热区的镀膜温度高于所述基板的玻璃化转变温度；所述低温加热区的镀膜温度低于所述基板的玻璃化转变温度。本发明所提供的镀膜装置，解决了铜铟镓硒薄膜受限于浮法玻璃玻璃化转变温度的限制，铜铟镓硒薄膜结晶性不佳的问题，实现了非均匀加热，提高了铜铟镓硒薄膜的性能。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种镀膜装置和镀膜方法。

背景技术

铜铟镓硒薄膜太阳能电池由于其具有光电转换效率高，弱光性能好和温度系数低等优良性能，得到了广泛关注和研究，并已初步实现了产业化，是最具有潜力的薄膜太阳能电池之一。铜铟镓硒作为电池的核心吸收层，其制备工艺是得到高性能铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的最核心技术。目前铜铟镓硒薄膜太阳能电池的基底主要有不锈钢、聚酰亚胺薄膜和浮法玻璃等，其中浮法玻璃由于其低廉的价格和玻璃光伏组件的普适性，成为了目前大规模产业化生产和应用的铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件最主要的基板材料。

共蒸发方法是制备高质量铜铟镓硒吸收层的主流方法之一。生产线利用共蒸发方法制备铜铟镓硒的主要过程是：镀有金属钼层的浮法玻璃通过自动线或者传输轮传动，由外部(可以是其它工艺腔室)传输至铜铟镓硒镀膜设备，铜铟镓硒镀膜设备是一个高真空、高温设备，设备由多个腔室构成。浮法玻璃基板首先传输通过一些非镀膜腔室，逐渐加热基板至镀膜温度，然后基板被传输至镀膜腔室。镀膜腔室中，铜、铟、镓、硒四种物质利用电阻加热至熔化并持续产生蒸发。基片流经镀膜腔室时，蒸发出来的铜、铟、镓、硒粒子不断发生碰撞、化合，并在基板钼层表面发生沉积、化合，形成铜铟镓硒薄膜材料。最后镀有铜铟镓硒薄膜材料的浮法玻璃基板传输出镀膜腔室，逐渐降温并传输出整个铜铟镓硒镀膜设备，完成铜铟镓硒薄膜制备。

目前铜铟镓硒薄膜太阳能电池选用浮法玻璃作为基底，浮法玻璃由于其成分和制备工艺决定了其玻璃化转变温度为550±20℃，如果长时间处于玻璃化转变温度以上，浮法玻璃很容易发生软化，受重力作用产生形变，影响铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的后续生产工艺和最终的电池组件性能。另外，生产线上铜铟镓硒镀膜设备的镀膜腔室通常只有一个，而且铜铟镓硒薄膜的生长需要一定的时间(10-25min)，因此生产线制备铜铟镓硒的温度只能控制在低于550℃的温度条件，即低于浮法玻璃基底的玻璃化转变温度，否则很容易造成浮法玻璃基板形变，严重影响组件制备工艺和性能。因此，铜铟镓硒薄膜受限于浮法玻璃玻璃化转变温度的限制，铜铟镓硒薄膜存在结晶性不佳的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中，铜铟镓硒薄膜受限于浮法玻璃玻璃化转变温度的限制，铜铟镓硒薄膜结晶性不佳的问题，进而提供一种镀膜装置和镀膜方法。该装置通过在镀膜腔室的加热区域增加高温加热区域，实现非均匀加热，从而达到改善铜铟镓硒薄膜性能的目的。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种镀膜装置，包括镀膜腔室和基板，所述镀膜腔室包括：至少两个加热区；所述基板依序通过所述至少两个加热区；

其中，至少一个加热区为高温加热区，至少一个加热区为低温加热区；

所述高温加热区的镀膜温度高于所述基板的玻璃化转变温度；所述低温加热区的镀膜温度低于所述基板的玻璃化转变温度。

可选地，所述低温加热区至少两个，且所述高温加热区设置于至少两个所述低温加热区之间。

可选地，所述高温加热区包括：第一高温加热区和第二高温加热区，所述第一高温加热区的镀膜温度高于所述第二高温加热区的镀膜温度。

可选地，所述高温加热区的长度小于所述低温加热区的长度。