技術領域

本發明屬于CIGS薄膜太陽電池吸收層制備裝置技術領域，特別是涉及一種射頻離化硒源裝置。

背景技術

CIGS薄膜太陽電池因其具有高轉換效率、無光致衰退、抗輻射性能好、低成本、適合卷對卷工藝大規模生產等優點，被認為是最具有發展潛力的薄膜太陽電池。該電池典型結構由襯底、Mo層金屬背電極、CIGS層吸收層、CdS緩沖層、窗口層高阻i:ZnO、低阻ZnO:Al、MgF₂減反射膜以及Ni-Al柵電極構成。其中CIGS吸收層的制備是CIGS太陽電池的核心技術。

多元共蒸發法是目前制備CIGS吸收層工藝中被使用最廣泛和最成功的方法。多元共蒸發法制備CIGS層，由銅、銦、鎵、硒四種元素以Se蒸汽形式在具有一定溫度的襯底上反應化合形成Cu(In_xGa_1-x)Se₂的多元合金相。在制備過程中，硒加熱蒸發方法產生硒蒸氣以供應反應需要，這種方式的優點是簡單、易行；但隨著硒料的消耗會造成硒源蒸汽壓發生變化，進而影響到硒蒸發量的穩定性。而且以這種方式制備的Se蒸汽硒常以Se_n（n≥5）大原子團簇形式存在，過大的n值嚴重的降低了分子團簇中硒原子的有效接觸面積，直接導致了反應活性及原料使用率的降低、薄膜成份均勻性差、局部偏離化學計量比等現象，使得Se氣氛分布不均勻而嚴重影響CIGS層成膜質量，導致CIGS薄膜太陽電池的光電轉換效率難以提高。

發明內容

本發明為解決背景技術中存在的技術問題而提供能夠將低活性Se_n（n≥5）大原子團裂解為較高活性Se_n（n＜5）小原子團，硒料的利用率高和硒蒸發均勻、穩定，CIGS吸收層的成膜質量好，提高CIGS薄膜太陽電池光電轉換效率的一種射頻離化硒源裝置。

本發明采取的技術方案是：

射頻離化硒源裝置，包括帶有Se源料桶的Se源蒸發區和帶有噴嘴的氣體輸出區，其特點是：所述Se源蒸發區和氣體輸出區之間輸氣管路連接氣體離化器構成Se源蒸發區和氣體輸出區的通道；所述氣體離化器包括帶有法蘭的離化器殼體，離化器殼體內壁置有絕緣層，絕緣層內有兩個電極，兩個電極之間的空隙形成離化腔室；離化腔室與Se蒸汽輸入管和Ar氣輸入管相通，兩個電極引出與適配器兩端連接的電極接線柱；露在表面的輸氣管路均包有熱保護裝置。

本發明還可以采用如下技術措施：

所述氣體離化器下端帶有法蘭，離化器殼體為圓柱形不銹鋼殼體，離化器殼體內壁的絕緣層為熱塑性塑料，熱塑性塑料的上部分為臺階孔狀、下部分為圓柱軸狀；一個電極為外壁包于臺階孔狀熱塑性塑料內壁的環形電極，另一個電極為位于環形電極中心處的柱狀電極；絕緣層的下部分為圓柱軸狀的熱塑性塑料；Se蒸汽輸入管、Ar氣輸入管和電極接線柱通過陶瓷密封穿過所述熱塑性塑料的下部分通向離化腔室；所述熱保護裝置由輸氣管路上自內至外的熱保護層、熱屏蔽層和水冷保護層構成；所述熱保護層為石棉，熱屏蔽層為鎳層，所述水冷保護層為空中通水的橡膠套。

所述氣體離化器上、下兩端均帶有法蘭，離化器殼體為方形不銹鋼殼體，離化器殼體內壁的絕緣層為中心為方形空腔的熱塑性塑料，方形空腔相對應的兩壁上各置有一個平板狀電極，兩個電極相互平行，方形空腔形成離化腔室；下端的法蘭通向Se蒸汽輸入管，上端的法蘭通向氣體輸出區；Ar氣輸入管和電極接線柱通過陶瓷密封穿過所述熱塑性塑料通向離化腔室；所述熱保護裝置由輸氣管路上自內至外的熱保護層、熱屏蔽層和水冷保護層構成；所述熱保護層為石棉，熱屏蔽層為鎳層，所述水冷保護層為空中通水的橡膠套。

所述Se源料桶靠近上邊緣的的桶壁上插有兩根構成十字形的連接桿，Se源料桶外壁上纏繞有兩端連接在PLC加熱控制器上的Se源料桶加熱絲，Se源料桶置于頂部帶有卡槽的蒸發區外殼體中，卡槽卡裝在Se源料桶的連接桿上，Se源料桶與蒸發區外殼體之間置有所述熱保護裝置；蒸發區外殼體上端的卡槽卡裝于連接桿上；裝有Se源料桶的蒸發區外殼體頂端有高鉻含量的鐵素體不銹鋼材料料筒上沿和料筒蓋；圓圈狀的料筒上沿上端面制有料筒上沿刀口，料筒蓋的中心處制有Se蒸汽輸出口、Se蒸汽輸出口旁制有填料口，料筒蓋的下端面制有料筒蓋刀口，料筒上沿刀口和料筒蓋刀口經銅墊圈密封咬合成一體，料筒上沿與料桶蓋通過禁錮螺栓連接后，料筒上沿與Se源料桶通過氬弧焊連接成一體，經螺釘與蒸發區外殼體密封固裝成一體；帶有法蘭的填料管的法蘭一端朝上，填料管另一端與填料口密封亞弧焊接成一體；填料管的法蘭端面上有密封蓋。