[发明专利]用于制造太阳能电池的快速化学电沉积的设备及方法

权利要求书

1.一种用于电沉积的设备，其包含包括多个接触插脚的支撑结构，所述多个接触插脚中的每一接触插脚经配置以建立与衬底表面的电接触且借此将电镀电位供应到所述衬底。

2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含定位机构，所述定位机构经配置以定向所述支撑结构，使得所述多个接触插脚在电沉积期间与所述衬底表面接触。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述支撑结构在电沉积期间安置于所述衬底表面与反电极之间。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述支撑结构包含用于允许电解质在电沉积期间流经所述支撑结构的多个孔隙。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述支撑结构包含由框架支撑的多个杆，所述多个杆经配置以支撑所述多个接触插脚且将电镀电位供应到所述多个接触插脚。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述支撑结构包含一个或一个以上插脚固持器，所述一个或一个以上插脚固持器经配置以支撑所述多个接触插脚且将电镀电位供应到所述多个接触插脚，其中所述插脚固持器在电沉积期间驻留于所述衬底的周边之外。

7.根据权利要求6所述的设备，其进一步包含定位机构，所述定位机构用于将所述一个或一个以上插脚固持器移动到适当位置中，以便使所述多个接触插脚与所述衬底啮合。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个接触插脚包含硬质插脚、顺应式插脚及弹簧型插脚中的至少一者。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述多个接触插脚是由包含金、钛、钨、钢、氮化钛、铟及其合金中的至少一者的材料制成。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述多个接触插脚包含除了每一插脚的在电沉积期间与所述衬底表面接触的部分之外涂布有电绝缘材料的插脚的至少一个子集。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述电绝缘材料包含以下各物中的至少一者：聚四氟乙烯PTFE、全氟烷氧基PFA、聚四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚MFA、氟化乙烯丙烯FEP、乙烯四氟乙烯ETFE、乙烯三氟氯乙烯ECTFE、聚偏二氟乙烯PVDF、四氟乙烯六氟丙烯偏二氟乙烯THV、聚醚醚酮PEEK、聚醚酰亚胺PEI及聚(对-二甲苯)(帕利灵(Parylene))。

12.根据权利要求9所述的设备，其中每一插脚的在电沉积期间与所述衬底表面接触的所述部分包含铟、镓、铝及锌中的至少一者。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述反电极包含铂、石墨、钛、钨、埃博斯(ebonex)、氮化钛、MMO中的至少一者。

14.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个接触插脚包含介于约100个插脚/平方米与约10,000个插脚/平方米之间的插脚密度。

15.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个接触插脚包含介于约2000个插脚/平方米与约3000个插脚/平方米之间的插脚密度。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述多个接触插脚中的每一插脚具有介于约100微米与约500微米之间的平均直径。

17.根据权利要求15所述的设备，其中所述多个接触插脚中的每一插脚具有介于约250微米与约500微米之间的平均直径。

18.根据权利要求4所述的设备，其经配置以使电解质以实质层流在所述衬底表面与所述支撑结构之间流动，及在所述支撑结构与所述反电极之间流动。

19.根据权利要求4所述的设备，其经配置以使电解质以扰流在所述衬底表面与所述支撑结构之间流动，及在所述支撑结构与所述反电极之间流动。

20.根据权利要求4所述的设备，其经配置以使电解质流经所述反电极中的一个或一个以上孔隙，流经所述支撑结构中的所述多个孔隙且冲击于所述衬底表面上。

21.根据权利要求1、3或6所述的设备，其经配置以在弯曲衬底上进行电沉积。

22.根据权利要求4所述的设备，其中所述支撑结构包含接近所述多个孔隙中的至少一者的至少一个突起，所述至少一个突起经配置以使沿着所述支撑结构的面的层流偏转穿过所述多个孔隙中的所述至少一者。