[实用新型]离子注入设备

说明书

本实用新型涉及一种离子注入设备。所述离子注入设备应用于铜铟镓硒(CIGS)薄膜制备装置，所述制备装置包括工艺腔，所述工艺腔用于在基板上形成CIGS薄膜，所述离子注入设备包括：离子容置腔，位于所述工艺腔内，所述离子容置腔包括释放口，所述释放口位于所述形成有CIGS薄膜的基板的下方；离子发生构件，位于所述离子容置腔内，用于在所述离子容置腔内产生碱金属离子；离子加速构件，位于所述工艺腔内，用于对所述离子发生构件产生的所述碱金属离子进行加速，使得所述碱金属离子从所述释放口射出，射向所述CIGS薄膜。该技术方案可以精确控制所需的碱金属离子的分布梯度和浓度，得到完美分布的碱金属离子梯度，增强CIGS薄膜的性能，节省能耗。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及离子注入设备。

背景技术

目前，在制作铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池时，会先使用坩埚蒸发氟化钠填料在背电极层基板上形成含钠层，然后采用PDT(等离子体扩散处理)的方式，使钠离子向CIGS膜层渗透，这样，在制作CIGS膜时该钠离子就可以促进铜铟硒化合物的优先形成，排挤镓元素向背电极层扩散，有利于光感作用层的加深；还可以钝化CIGS晶格及表面缺陷从而提高空穴载流子浓度，且钠离子的活泼性有利于背电极层与CIGS层的结合活性，PN结的分化更明显，从而提高CIGS薄膜太阳能电池的开路电压。

但是，上述这种制成方式，无法在大面积基板上得到分布均匀的含钠层，这就会造成CIGS薄膜受钠离子渗透影响不均匀，且上述方式只能预制含钠层，然后在CIGS成膜过程中使钠离子向其中渗透从而达到影响晶格或提升电池开路电压与载流子浓度的目的，作用效果需要经过钠离子渗透，且渗透的深度呈一定梯度时才能达到最佳效果，参透深度的控制难度较高。而且上述氟化钠中的氟会在CIGS薄膜制程中会与硒化合生产SeF₆气体，被真空系统抽走，但氟化硒在工艺腔开腔维护过程中可能会遇水生成HF剧毒气体，危害人体健康。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种离子注入设备。可以精确控制所需的碱金属离子的分布梯度和浓度，得到完美分布的碱金属离子梯度，增强CIGS薄膜的性能，节省大量的热蒸镀能耗，防止危害人身健康。所述技术方案如下：

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种离子注入设备，应用于铜铟镓硒(CIGS)薄膜制备装置，所述制备装置包括工艺腔，所述工艺腔用于在基板上形成CIGS薄膜以得到CIGS薄膜基板，其特征在于，所述离子注入设备包括：

离子容置腔，位于所述工艺腔内，所述离子容置腔包括释放口，所述释放口位于形成有所述CIGS薄膜的基板的下方，朝向所述CIGS薄膜；

离子发生构件，位于所述离子容置腔内，用于在所述离子容置腔内产生碱金属离子；

离子加速构件，位于所述工艺腔内，用于对所述离子发生构件产生的所述碱金属离子进行加速，使得所述碱金属离子从所述释放口射出，射向所述CIGS薄膜。

在一个实施例中，所述离子发生构件包括：

碱金属靶材，位于所述离子容置腔内；

直流脉冲电源接口，用于连接直流脉冲电源，所述直流脉冲电源的阳极连接所述工艺腔的壳体，所述直流脉冲电源的阴极连接所述碱金属靶材；

导管，所述导管的一端连通所述离子容置腔，另一端连通至所述工艺腔外部，用于向所述离子容置腔内导入惰性气体。

在一个实施例中，所述碱金属靶材包括卧式靶材。

在一个实施例中，所述卧式靶材包括圆柱卧式旋转靶材；所述离子注入设备还包括：

控制器；

电机，连接所述控制器和所述圆柱卧式旋转靶材，用于在所述控制器的控制下带动所述圆柱卧式旋转靶材旋转。