專利名稱：一種太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能電池的制造領(lǐng)域，具體涉及一種能夠使太陽(yáng)能 光伏電池快速成晶的生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，太陽(yáng)能光伏電池板的產(chǎn)品絕大部分還是采用硅板材作主要原材 料生產(chǎn)，這種方法的缺點(diǎn)是消耗大量的硅材料，能源，從而制造成本比較 高。近年許多生產(chǎn)廠開始注視采用真空簿膜技術(shù)來(lái)生產(chǎn)簿膜型太陽(yáng)能光伏 電池板，但是目前與硅板材產(chǎn)品比主要的缺點(diǎn)是l:轉(zhuǎn)化效率不如后者；2: 由于晶體結(jié)構(gòu)的缺陷較多，老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏電池板生產(chǎn)成本較高，簿 膜產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率較低，老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重的缺點(diǎn)而提供一種能夠使太陽(yáng)能 光伏電池快速成晶的設(shè)備。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，包括由外壁8構(gòu)成的真空腔1
和位于真空腔l內(nèi)的自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置2,在真空腔1內(nèi)的外壁8之 下、自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置2之上設(shè)有朝向自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置2 的快速光熱輻射器件3，在外壁8與快速光熱輻射器件3的背面之間設(shè)有反 射式光熱聚焦鏡4。
在真空腔1的兩端設(shè)有太陽(yáng)能電池板5的入口 6和太陽(yáng)能電池板5的 出口7，在入口 6和出口 7內(nèi)分別設(shè)有閥門9。外壁8優(yōu)選呈弧形。
太陽(yáng)能電池板5放置在自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置2上。太陽(yáng)能電池板5 經(jīng)過(guò)其他工序處理后，通過(guò)閥門9進(jìn)入真空腔1內(nèi)，在自動(dòng)傳送和快速冷 凍裝置2之上光照冷卻結(jié)晶，處理后通過(guò)太陽(yáng)能電池板5的出口 7內(nèi)的閥 門9傳入其他工序?？焖倮鋬鲅b置與自動(dòng)傳動(dòng)裝置合成一體，可以節(jié)省空
3間并加速產(chǎn)品的降溫速度。
快速光熱輻射器件3優(yōu)選為激光器件、碘鎢燈或氙燈，而反射式光熱
聚焦鏡4優(yōu)選為光滑金屬面或金屬薄膜，其光滑面朝向太陽(yáng)能電池板5。
真空太陽(yáng)能光伏電池板簿膜的整體生產(chǎn)線，由底材清洗、烘干、低電 極蒸涂、P-型半導(dǎo)體簿膜蒸涂、P-型半導(dǎo)體簿膜快速成晶、n-型半導(dǎo)體簿 膜蒸涂、n-型半導(dǎo)體簿膜快速成晶、增透膜蒸涂、和穿透電極蒸涂等幾個(gè) 主要部分組成。而本實(shí)用新型的快速成晶設(shè)備可以應(yīng)用在分別完成p-型和 n-型半導(dǎo)體簿膜蒸涂后的再加入一次快速成晶步驟。
本設(shè)備采用的太陽(yáng)能光伏電池板快速成晶法是一種通過(guò)快速光熱輻射 的原理，在短時(shí)間內(nèi)將產(chǎn)品表面的半導(dǎo)體工作物質(zhì)，包括硅(Si)、碲化鎘 (CdTe)、硒化銅銦(CuInSe2簡(jiǎn)寫CIS)或砷化鎵(GaAs)等加熱到熔點(diǎn) 以上并迅速冷卻進(jìn)行熱處理從而生成微小晶粒。
本實(shí)用新型的設(shè)備通過(guò)采用快速成晶熱處理的方法，將原來(lái)是無(wú)序或 存在大量缺陷的半導(dǎo)體簿膜材料通過(guò)快速的熱處理，實(shí)現(xiàn)了溶解和再結(jié)晶 的過(guò)程，從而去除了半導(dǎo)體簿膜材料在生成過(guò)程中遺留下來(lái)的大量缺陷。 其直接的結(jié)果就是(1)增加了太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電的效率；(2)延長(zhǎng)了太陽(yáng) 能光伏電池板的使用壽命。快速的升溫過(guò)程避免了 P-型和n-型半導(dǎo)體層之 間的擴(kuò)散；快速的降溫過(guò)程在半導(dǎo)體中形成了納米晶粒，增加了太陽(yáng)能光 伏電池板的轉(zhuǎn)化效率，延長(zhǎng)了產(chǎn)品使用壽命。本實(shí)用新型專利的設(shè)備與太 陽(yáng)能光伏簿膜生產(chǎn)設(shè)備可以集成一體，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)，大量 降低傳統(tǒng)太陽(yáng)能光伏電池板對(duì)半導(dǎo)體硅等材料的依賴，同時(shí)也降低了能耗， 節(jié)省了制造成本。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
由外壁8和閥門9構(gòu)成太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備的真空腔1， 該真空腔1為快速成晶的處理場(chǎng)所。由快速冷凍裝置與自動(dòng)傳送裝置合成 一體組成的自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置2位于真空腔1內(nèi)，快速冷凍裝置與 自動(dòng)傳動(dòng)裝置合成一體，可以節(jié)省空間并加速產(chǎn)品的降溫速度，自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置2上運(yùn)送有太陽(yáng)能電池板5。在真空腔1的兩端設(shè)有太陽(yáng)能 電池板5的入口 6和出口 7，在該出口 7和入口 6內(nèi)設(shè)有氣動(dòng)閥門9，打開 時(shí)可分別與前后工序相通。在外壁8之下、自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置2之 上設(shè)有若干朝向太陽(yáng)能電池板5的快速光熱輻射器件3 (如激光器件、碘鎢 燈或氙燈)以快速加熱產(chǎn)品，快速光熱輻射器件3外接大功率供電電源。 在外壁8與快速光熱輻射器件3的背面之間設(shè)有反射式光熱聚焦鏡4(如光 滑金屬面或金屬薄膜，其光滑面朝向太陽(yáng)能電池板5)，以進(jìn)一步利用快速 光熱輻射器件3產(chǎn)生的光熱能量。
太陽(yáng)能電池板5在做完半導(dǎo)體簿膜蒸涂后即通過(guò)氣動(dòng)閥門9進(jìn)入快速 成晶設(shè)備真空腔l。當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入工作位置后，快速光熱輻射器3開動(dòng)，在短 短的1秒鐘以內(nèi)，產(chǎn)品的表面溫度已上升到熔點(diǎn)以上。立即關(guān)閉快速光熱 輻射器3，并同時(shí)啟動(dòng)快速冷凍裝置，在數(shù)毫秒的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的溫度又降 到了三分之一熔點(diǎn)以下，晶粒在剛剛開始生長(zhǎng)但依然在納米級(jí)的時(shí)候溫度 已降到了晶體生長(zhǎng)的溫度以下。這時(shí)候打開真空腔1右邊的閥門9，快速成 晶后的產(chǎn)品通過(guò)自動(dòng)傳動(dòng)裝置進(jìn)入下一道生產(chǎn)工序。
下面以一個(gè)具體的應(yīng)用例為例作進(jìn)一步的說(shuō)明。
以簿膜硅太陽(yáng)能板為例，由前道工序生產(chǎn)的硅太陽(yáng)能電池板是一種非 晶態(tài)的硅簿膜，進(jìn)入真空腔1后，啟動(dòng)快速光熱輻射裝置1秒，關(guān)掉快速 光熱輻射裝置，并開動(dòng)快速冷凍裝置，2秒后產(chǎn)品進(jìn)入下一道蒸涂透明電極 工序。用這種方法生產(chǎn)的太陽(yáng)能光伏電池已不再是非晶態(tài)的硅電池，而是 納米級(jí)的多晶硅電池，其性能接近用傳統(tǒng)多晶硅片生產(chǎn)的太陽(yáng)能光伏電池。 但它使用的硅材料只是傳統(tǒng)多晶硅產(chǎn)品的三百分之一，換句話來(lái)說(shuō)，l片用 傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池板所用的硅材料，現(xiàn)在可以生產(chǎn)300片太陽(yáng)能 光伏電池板。
本實(shí)用新型還可處理底電極簿膜、半導(dǎo)體簿膜、透明電極簿膜或增透 簿膜等，可將本裝置與其他生產(chǎn)工藝集成一體，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求1、一種太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，包括由外壁(8)構(gòu)成的真空腔(1)和位于真空腔(1)內(nèi)的自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置(2)，其特征在于在真空腔(1)內(nèi)的外壁(8)之下、自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置(2)之上設(shè)有朝向自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置(2)的快速光熱輻射器件(3)，在外壁(8)與快速光熱輻射器件(3)的背面之間設(shè)有反射式光熱聚焦鏡(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，其特征 在于在真空腔(1)的兩端設(shè)有太陽(yáng)能電池板(5)的入口 (6)和出口 (7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，其特征 在于在所述的入口 (6)和出口 (7)內(nèi)分別設(shè)有閥門(9)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，其特征 在于在所述的外壁(8)呈弧形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，其特征 在于所述的快速光熱輻射器件(3)為激光器件、碘鎢燈或氙燈。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，其特征 在于所述的反射式光熱聚焦鏡(4)為光滑金屬面或金屬薄膜。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽(yáng)能光伏電池快速成晶生產(chǎn)設(shè)備，包括由外壁(8)構(gòu)成的真空腔(1)和位于真空腔(1)內(nèi)的自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置(2)，其特征在于在真空腔(1)內(nèi)的外壁(8)之下、自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置(2)之上設(shè)有朝向自動(dòng)傳送和快速冷凍裝置(2)的快速光熱輻射器件(3)，在外壁(8)與快速光熱輻射器件(3)的背面之間設(shè)有反射式光熱聚焦鏡(4)。本實(shí)用新型的設(shè)備可以增加太陽(yáng)能電池板(5)的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率，延長(zhǎng)太陽(yáng)能光伏電池板的使用壽命。本設(shè)備與太陽(yáng)能光伏簿膜生產(chǎn)設(shè)備可以集成一體，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)，大量降低傳統(tǒng)太陽(yáng)能光伏電池板對(duì)半導(dǎo)體硅等材料的依賴，同時(shí)也降低了能耗，節(jié)省了制造成本。
文檔編號(hào)H01L31/18GK201298560SQ20082004218
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
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