[发明专利]一种薄膜太阳能电池镀膜装置及其镀膜方法

说明书

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种薄膜太阳能电池镀膜装置及其镀膜方法。本发明提供的镀膜装置，包括碱金属工艺腔室和镀覆有铜铟镓硒薄膜的基板，碱金属工艺腔室包括：至少两种碱金属蒸发源和碱金属控制器；其中，碱金属控制器与至少两种碱金属蒸发源连接，用于控制碱金属蒸发源的开关状态及其在碱金属工艺腔室内的位置。本发明提供的方案，引入多种碱金属蒸发源并根据预设的碱金属掺杂参数，控制碱金属蒸发源的开关状态及其位置，可实现碱金属蒸发源的种类、顺序等不同搭配，利用不同碱金属元素对铜铟镓硒膜层的处理效果的差异性，来改善铜铟镓硒薄膜性能，有效提高铜铟镓硒薄膜太阳能电池的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种薄膜太阳能电池镀膜装置及其镀膜方法。

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，其制备工艺是获得高性能铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的最核心技术。

共蒸发方法是制备高质量铜铟镓硒薄膜的主流方法之一。共蒸发方法制备铜铟镓硒薄膜的工艺是指利用电阻加热的方式使铜、铟、镓、硒四种物质熔化并发生蒸发，蒸发出来的四种粒子在镀有金属钼层的基板表面沉积反应生成铜铟镓硒薄膜的工艺过程。最近几年，引入碱金属后处理工艺，对镀有铜铟镓硒薄膜的基板进行处理，提高了铜铟镓硒薄膜太阳能电池的转换效率。然而在铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件产业化生产中，目前只使用了单一的碱金属对铜铟镓硒薄膜进行后处理，而忽略了不同碱金属对铜铟镓硒膜层的处理特点和对铜铟镓硒薄膜太阳能电池的光电转换效率提升效果的差异性影响。

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在碱金属后处理工艺中使用单一碱金属的局限性，同时对铜铟镓硒薄膜太阳能电池的光电转换效率差的问题，从而提供一种薄膜太阳能电池镀膜装置及其镀膜方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种薄膜太阳能电池镀膜装置，包括碱金属工艺腔室和镀覆有铜铟镓硒薄膜的基板，所述碱金属工艺腔室包括：至少两种碱金属蒸发源和碱金属控制器；

其中，所述碱金属控制器与所述至少两种碱金属蒸发源连接，用于根据预设的碱金属掺杂参数，控制所述碱金属蒸发源的开关状态及其在所述碱金属工艺腔室内的位置。

可选地，所述每种碱金属蒸发源包括至少一对含有同一种碱金属元素的碱金属蒸发源；每对碱金属蒸发源中的两个碱金属蒸发源对称分布于所述碱金属工艺腔室的两侧，所述基板在每对所述碱金属蒸发源之间移动。

可选地，所述碱金属控制器包括：

开关控制单元，与所述至少两种碱金属蒸发源连接，用于根据预设的碱金属掺杂参数，分别控制各个所述碱金属蒸发源的开关状态；

位置控制单元，与所述至少两种碱金属蒸发源连接，用于根据预设的碱金属掺杂参数，分别控制各个所述碱金属蒸发源在所述碱金属工艺腔室内的位置；以及

所述碱金属控制器还包括：

功率控制单元，与所述至少两种碱金属蒸发源连接，用于根据预设的碱金属掺杂参数，分别控制各个所述碱金属蒸发源的蒸发功率。

可选地，所述碱金属工艺腔室包括：

蒸发速率监控器，与所述碱金属控制器连接，用于分别监测各个所述碱金属蒸发源的蒸发速率，并将监控结果输出至所述碱金属控制器；

相应地，所述碱金属控制器根据所述监控结果调整对应的所述碱金属蒸发源的蒸发功率。

可选地，所述碱金属控制器包括：