[发明专利]扩散头装置和气体分布方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及太阳能电池领域，更具体地，涉及扩散头装置和气体分布方法。

背景技术

本发明涉及薄膜太阳能电池的制造。膜的化学汽相沉积(CVD)广泛应用于太阳能电池产业以用于制造薄膜太阳能电池。薄膜太阳能电池(又称为薄膜光伏电池)用于将光能直接转化为电流。薄膜太阳能电池的制造包括将一个或多个薄膜层依次沉积至衬底上的步骤。薄膜太阳能电池通常包括底层(也称为衬底或载体)、背面电极层、吸收层、缓冲层、和顶部接触层。许多薄膜太阳能电池在吸收层中使用“CIGS基”吸收件，其中，“CIGS”通常指的是铜铟镓硒化物或Cu(In,Ga)Se₂。通常由透明导电氧化物(TCO)(通过CVD)形成顶部接触层。

通常在反应室中实施沉积工艺。在室内，通过在衬底、太阳能电池或半导体晶圆上方的扩散器将用于形成膜的反应物工艺气体引入。

位于期望区域中的非均匀的化学汽相沉积的膜的可能引起沉积的膜的非均匀的物理、光学、和电学性能，这降低了太阳能电池模块的功率产额。例如，应该将沉积的膜厚度精确地控制在埃级或纳米级。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种形成薄膜太阳能电池的方法，包括：在室中提供包括衬底、背面接触层、吸收层和缓冲层的部分制造的薄膜太阳能电池；以及通过具有配置成蜂巢状图案的多个开口的扩散板将工艺气体引入至所述室内，以在所述缓冲层上方形成顶部接触层，其中，所述多个开口中的每个均包括圆锥台部分。

在上述方法中，其中，所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在所述第一方向上彼此偏移。

在上述方法中，其中，所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在所述第一方向上彼此偏移；所述顶部接触层是透明导电氧化物。

在上述方法中，其中，所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在所述第一方向上彼此偏移；所述顶部接触层是透明导电氧化物；所述吸收层是CIGS吸收件。

在上述方法中，其中，所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在所述第一方向上彼此偏移；所述多个开口中的每个还包括圆柱形部分。

在上述方法中，其中，所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在所述第一方向上彼此偏移；所述多个开口中的每个还包括圆柱形部分；所述多个开口中的每个的所述圆锥台部分的底部的宽度是圆柱形部分的顶部的宽度的至少两倍。

在上述方法中，其中，所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在所述第一方向上彼此偏移；第一轴垂直于所述扩散板的表面，并且其中，所述圆锥台部分的外表面相对于所述第一轴设置成介于0度和60度之间的角度。

在上述方法中，其中，通过MOCVD形成所述顶部接触层。

在上述方法中，其中，通过MOCVD形成所述顶部接触层；由掺杂的材料形成所述顶部接触层。

根据本发明的另一个方面，提供了一种在薄膜太阳能电池制造期间用于化学汽相沉积的装置，包括：扩散头，包括：第一板；第二板，连接至所述第一板，所述第二板具有配置成蜂巢状图案的多个开口，其中，所述多个开口中的每个均包括圆锥台部分；以及供应腔，限定在所述第一板和所述第二板之间，所述供应腔流体连接至第一工艺气体入口。

在上述装置中，其中，所述扩散头安装在室中。

在上述装置中，其中，所述扩散头安装在室中；还包括：第二工艺气体入口；以及混合腔，与所述第一工艺气体入口、所述第二工艺气体入口和所述供应腔流体连接。

在上述装置中，其中，所述扩散头安装在室中；所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在第二方向上彼此偏移。

在上述装置中，其中，所述扩散头安装在室中；所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在第二方向上彼此偏移；所述多个开口中的每个还包括圆柱形部分。

在上述装置中，其中，所述扩散头安装在室中；所述蜂巢状图案包括设置成行的所述多个开口，所述行以第一方向定向，其中，邻近的行在第二方向上彼此偏移；所述多个开口中的每个还包括圆柱形部分；所述多个开口中的每个的所述圆锥台部分的底部的宽度是所述圆柱形部分的顶部的宽度的至少两倍。