專(zhuān)利名稱(chēng):將薄膜層連續(xù)地間接淀積在襯底上的氣相淀積設(shè)備和過(guò)程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本文公開(kāi)的主題大體涉及薄膜淀積過(guò)程的領(lǐng)域,其中,諸如半導(dǎo)體材料層的薄膜層淀積在襯底上。更具體而言,本主題涉及用于將光反應(yīng)性材料的薄膜層淀積在光電(PV) 模塊形式的玻璃襯底上的氣相淀積設(shè)備和相關(guān)聯(lián)的過(guò)程。
背景技術(shù):
基于作為光反應(yīng)性成分的與硫化鎘(CdS)配對(duì)的碲化鎘(CdTe)的薄膜光電(PV) 模塊(也稱(chēng)為“太陽(yáng)能板”)在工業(yè)中正獲得廣泛接受和關(guān)注。CdTe是具有特別適于將太陽(yáng)能(太陽(yáng)光)轉(zhuǎn)換成電的特性的半導(dǎo)體材料。例如,CdTe具有1. 45eV的能帶隙,這使其與在歷史上用于太陽(yáng)能電池應(yīng)用中的更低帶隙(l.leV)的半導(dǎo)體材料相比能夠從太陽(yáng)光譜中轉(zhuǎn)換更多的能量。而且,與更低帶隙的材料相比,CdTe會(huì)在更低的或散射光條件下進(jìn)行更高效的轉(zhuǎn)換,并且因此與其它傳統(tǒng)材料相比,在白天的時(shí)間里或在低光(即多云)條件下具有更長(zhǎng)的有效轉(zhuǎn)換時(shí)間。在所產(chǎn)生的每瓦特功率的成本方面,使用CdTe PV模塊的太陽(yáng)能系統(tǒng)一般被看作可在商業(yè)上獲得的系統(tǒng)中最成本高效的。但是,盡管有可持續(xù)的商業(yè)開(kāi)發(fā)以及接受太陽(yáng)能作為工業(yè)或民用功率的補(bǔ)充或主要(功率)源,CdTe的優(yōu)點(diǎn)取決于大規(guī)模且以成本有效的方式生產(chǎn)高效的PV模塊的能力。在成本和功率發(fā)生能力方面,某些因素在很大程度上影響CdTe PV模塊的效率。例如,CdTe相對(duì)較昂貴,并且因此材料的高效利用(即最少浪費(fèi))是主要的成本因素。另外, 模塊的能量轉(zhuǎn)換效率是淀積的CdTe膜層的某些特性的因素。膜層中的不一致性或缺陷可顯著地降低模塊的輸出,從而增加每單位功率的成本。而且,以在經(jīng)濟(jì)上敏感的商業(yè)規(guī)模處理相對(duì)較大的襯底的能力是重要考量。CSS(近空間升華)是已知的用于生產(chǎn)CdTe模塊的商用氣相淀積過(guò)程。對(duì)例如美國(guó)專(zhuān)利No. 6,444,043和美國(guó)專(zhuān)利No. 6,423,565進(jìn)行了參照。在CSS系統(tǒng)中的氣相淀積室內(nèi),將襯底送到與CdTe源相對(duì)的相對(duì)較小距離(S卩,約2-3mm)處的相對(duì)位置。CdTe材料升華且淀積到襯底的表面上。在上面引用的美國(guó)專(zhuān)利No. 6,444,043中的CSS系統(tǒng)中,CdTe 材料成粒狀形式且保持在氣相淀積室內(nèi)的受加熱的容器中。升華的材料運(yùn)動(dòng)通過(guò)置于容器上的蓋中的孔,并且淀積到固定的玻璃表面上,該玻璃表面保持在蓋框架的上方盡可能最小的距離(l-2mm)處。蓋被加熱到高于容器的溫度。雖然CSS過(guò)程存在優(yōu)點(diǎn),但是相關(guān)系統(tǒng)固有地是批量過(guò)程,其中,玻璃襯底被引入 (index in)氣相淀積室中,保持在該室中達(dá)有限的時(shí)間段(在該時(shí)間段中,形成膜層),并且隨后被引出(index out)該室。該系統(tǒng)更適于相對(duì)較小表面積的襯底的批量處理。該過(guò)程必須定期地中斷,以便補(bǔ)充CdTe源,這對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程是有害的。另外,淀積過(guò)程不可以以受控的方式容易地停止和重新起動(dòng),從而導(dǎo)致在將襯底引入和引出室期間和在將襯底定位在室內(nèi)所需的任何步驟期間CdTe材料有較大的非利用(即浪費(fèi))。因此,在工業(yè)中正存在著對(duì)改進(jìn)的氣相淀積設(shè)備和過(guò)程的需求,以用于對(duì)高效PV模塊一特別是CdTe模塊一進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上可行的大規(guī)模生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地闡述,或者根據(jù)該描述,它們可為顯而易見(jiàn)的,或者可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明來(lái)學(xué)習(xí)它們。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,提供了一種用于將升華的源材料(例如CdTe)作為薄膜間接氣相淀積在光電(PV)模塊襯底上的設(shè)備。淀積過(guò)程是“間接的”,因?yàn)樯A的源材料不直接鍍到襯底上,而是首先使其鍍到轉(zhuǎn)移裝置上。轉(zhuǎn)移裝置然后運(yùn)動(dòng)到與襯底相對(duì)的位置,在該位置上,隨后使轉(zhuǎn)移裝置上的所鍍的源材料升華,并且使其轉(zhuǎn)移到襯底的表面上。 雖然本發(fā)明不限于任何特定的膜厚度,但在本領(lǐng)域中一般認(rèn)為“薄”膜層小于10微米(Mm)。該設(shè)備包括構(gòu)造成以便使對(duì)其供應(yīng)的源材料升華的淀積頭。轉(zhuǎn)移裝置相對(duì)于淀積頭而設(shè)置,使得升華的源材料鍍到該裝置上。在一個(gè)特定實(shí)施例中,轉(zhuǎn)移裝置構(gòu)造為傳輸傳送器,該傳輸傳送器設(shè)置在淀積頭的下方,且其在上支段(leg)和下支段之間的環(huán)狀回路中運(yùn)動(dòng)。傳輸傳送器包括上表面,在傳輸傳送器在上支段中運(yùn)動(dòng)時(shí)升華的源材料鍍到該上表面上。襯底傳送器設(shè)置在傳輸傳送器的下方,并且構(gòu)造成以便沿通過(guò)設(shè)備的傳送路徑傳送襯底,使得襯底的上表面與傳輸傳送器的下支段相對(duì)且在其下方與其隔開(kāi)。熱源構(gòu)造在鄰近傳輸傳送器的下支段的有效位置處,以使沿著上支段鍍到傳輸傳送器上的源材料沿著下支段升華。升華的源材料轉(zhuǎn)移到襯底傳送器傳送的襯底的上表面。對(duì)上面所論述的氣相淀積設(shè)備的實(shí)施例的改變和修改處于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi),并且可在本文中進(jìn)一步描述。在另外的另一方面中,本發(fā)明包括一種用于將升華的源材料(例如CdTe)作為薄膜間接氣相淀積在光電(PV)模塊襯底上的過(guò)程。該過(guò)程包括使源材料在淀積頭中升華,其鍍到轉(zhuǎn)移裝置上,轉(zhuǎn)移裝置為此目的而相對(duì)于淀積頭設(shè)置。雖然不限于此,但轉(zhuǎn)移裝置可為第一(“傳輸”)傳送器,其運(yùn)動(dòng)到鄰近將襯底承載于其上的第二( “襯底”)傳送器的位置。 然后使在第一傳送器上的源材料升華且轉(zhuǎn)移(鍍)到第二傳送器承載的襯底的上表面上。對(duì)上面所論述的氣相淀積過(guò)程的實(shí)施例的改變和修改處于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi),并且可在本文中進(jìn)行進(jìn)一步描述。參照以下描述和所附的權(quán)利要求書(shū),本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解,或者根據(jù)描述或權(quán)利要求書(shū),它們可為顯而易見(jiàn)的,或者可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明來(lái)學(xué)習(xí)它們。
在說(shuō)明書(shū)中闡述了本發(fā)明的完整和能夠?qū)嵤┑墓_(kāi),包括其最佳模式,說(shuō)明書(shū)參照了附圖,其中
圖1是可結(jié)合本發(fā)明的氣相淀積設(shè)備的實(shí)施例的系統(tǒng)的平面圖; 圖2是根據(jù)本發(fā)明的各方面的氣相淀積設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的截面和局部平面圖; 圖3是淀積頭的一個(gè)實(shí)施例的截面和透視圖; 圖4是氣相淀積設(shè)備的一個(gè)備選實(shí)施例的截面圖5是可在根據(jù)本發(fā)明的各方面的氣相淀積設(shè)備中使用的上傳送器組件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖6是傳送器組件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;以及, 圖7是圖6的傳送器組件的側(cè)視圖。 部件列表 10系統(tǒng) 12真空室 14襯底 16加熱器模塊 18加熱器 20冷卻模塊 22后熱模塊 24進(jìn)料系統(tǒng) 26裝載傳送器 28裝載模塊 30緩沖器模塊 32粗真空泵 34閥
36促動(dòng)機(jī)構(gòu) 38精真空泵 40真空泵 42離開(kāi)緩沖器模塊 44離開(kāi)鎖模塊 46離開(kāi)傳送器 48傳送器 50控制器 52系統(tǒng)控制器 54傳感器 100氣相淀積設(shè)備 110淀積頭 112端壁 116容器 118端壁 120肋 122分配器 1 熱電偶 126端壁 128分配歧管 130上殼部件 132下殼部件134加熱器元件
136通道
138分配板
140碎屑防護(hù)件
142閘板
144促動(dòng)機(jī)構(gòu)
146通道
148模塊外殼
150密封件
152加熱器元件
154密封件
158傳送器組件
160轉(zhuǎn)移裝置/傳輸傳送器
162上支段
164下支段
166襯底傳送器
167上支段
168熱源
170防護(hù)件
172殼體
174軌
176滾子
178冷卻單元
180 入口
182 出口
184外殼
186殼體
200傳送器組件
204殼體
208端壁
210頂壁
212淀積區(qū)域
226密封表面
230板條
232板條外部面
235前緣輪廓
236后緣輪廓
238鏈輪
240鏈接組件242滾子 246內(nèi)鏈接板 248外鏈接板 250軸 252突塊 256夾子。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)參照,實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例在圖中示出。 提供各個(gè)實(shí)例來(lái)作為對(duì)本發(fā)明的闡述,而非對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)際上,將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,可在不偏離本發(fā)明的范圍或精神的情況下,在本發(fā)明中作出各種修改和改變。例如,被示為或描述成一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可與另一個(gè)實(shí)施例一起使用,以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因此,意圖的是本發(fā)明包含在所附權(quán)利要求書(shū)及其等效物的范圍內(nèi)的這種修改和改變。圖1示出了可結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣相淀積設(shè)備100(圖2至4)的系統(tǒng)10 的一個(gè)實(shí)施例,氣相淀積設(shè)備100構(gòu)造成以便將薄膜層淀積在光電(PV)模塊襯底14(下文稱(chēng)其為“襯底”)上。薄膜例如可為碲化鎘(CdTe)膜層。如所提到的那樣,在本領(lǐng)域中一般認(rèn)可的是PV模塊襯底上的“薄”膜層大體小于約10微米(Mm),但是本發(fā)明不限于任何特定的厚度。應(yīng)當(dāng)理解,本氣相淀積設(shè)備100不限于在圖1所示的系統(tǒng)10中使用,而是可結(jié)合到構(gòu)造成以便將薄膜層氣相淀積到PV模塊襯底14上的任何適當(dāng)?shù)募庸ぞ€中。為了參照和理解其中可使用氣相淀積設(shè)備100的環(huán)境,在下面對(duì)圖1的系統(tǒng)10進(jìn)行描述,后面是對(duì)設(shè)備100的詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1,示例性系統(tǒng)10包括由多個(gè)互連模塊限定的真空室12,多個(gè)互連模塊包括限定真空室12的預(yù)熱區(qū)段的多個(gè)加熱器模塊16,在被傳送到氣相淀積設(shè)備100中之前, 襯底14被傳送通過(guò)該預(yù)熱區(qū)段且被加熱到期望的溫度。各個(gè)模塊16可包括多個(gè)獨(dú)立控制的加熱器18,加熱器限定了多個(gè)不同的加熱區(qū)。特定的加熱區(qū)可包括不止一個(gè)加熱器18。真空室12還包括在氣相淀積設(shè)備100的下游的多個(gè)互連冷卻模塊20。冷卻模塊 20在真空室12內(nèi)限定了冷卻區(qū)段,在從系統(tǒng)10中移除襯底14之前,其上淀積有升華的源材料的薄膜的該襯底14被傳送通過(guò)該冷卻區(qū)段且以受控的冷卻速率被冷卻。各個(gè)模塊20 可包括強(qiáng)制冷卻系統(tǒng),其中,諸如冷凍水、冷卻劑、氣體或其它介質(zhì)的冷卻介質(zhì)被泵送通過(guò)為模塊20構(gòu)造的冷卻盤(pán)管(未示出)。在系統(tǒng)10的所示實(shí)施例中,至少一個(gè)后熱模塊22沿襯底的傳送方向位于氣相淀積設(shè)備100的直接下游以及冷卻模塊20的上游。當(dāng)襯底14的前區(qū)段被傳送出氣相淀積設(shè)備100時(shí),該前區(qū)段運(yùn)動(dòng)到后熱模塊22中,后熱模塊22保持襯底14的溫度處于與襯底的仍然在氣相淀積設(shè)備100內(nèi)的后面部分基本相同的溫度。這樣,就不允許襯底14的前區(qū)段在后區(qū)段仍然在氣相淀積設(shè)備100內(nèi)時(shí)冷卻。如果允許襯底14的前區(qū)段在其離開(kāi)設(shè)備100 時(shí)冷卻,則將沿著襯底14沿縱向產(chǎn)生不均勻的溫度分布。這種狀況會(huì)導(dǎo)致襯底由于熱應(yīng)力而斷裂、破裂或扭曲。如圖1以圖解的方式示出的那樣,為氣相淀積設(shè)備100構(gòu)造了進(jìn)料裝置對(duì),以供應(yīng)源材料,例如粒狀CdTe。進(jìn)料裝置M可采取在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的各種構(gòu)造,并且用來(lái)供應(yīng)源材料,而不中斷設(shè)備100內(nèi)的連續(xù)的氣相淀積過(guò)程或者通過(guò)設(shè)備100的襯底14的傳送。仍然參照?qǐng)D1,最初將單獨(dú)的襯底14放置在裝載傳送器沈上,并且隨后使襯底14 運(yùn)動(dòng)到進(jìn)入真空鎖臺(tái)上,進(jìn)入真空鎖臺(tái)包括裝載模塊觀和緩沖器模塊30。為裝載模塊觀構(gòu)造了“粗”(即初始的)真空泵32,以抽初始真空,并且為緩沖器模塊30構(gòu)造了“高”或“精” 真空泵38,以使緩沖器模塊30中的真空增大到基本為真空室12中的真空壓力。閥34 (例如閘門(mén)型狹縫閥或旋轉(zhuǎn)型瓣閥)可操作地設(shè)置在裝載傳送器26和裝載模塊觀之間,裝載模塊觀和緩沖器模塊30之間,以及緩沖器模塊30和真空室12之間。這些閥34按順序由馬達(dá)或其它類(lèi)型的促動(dòng)機(jī)構(gòu)36促動(dòng),以便以逐步的方式將襯底14引入真空室12中,而不影響室12中的真空。在系統(tǒng)10的運(yùn)行中,通過(guò)粗和/或高真空泵40的任何組合,在真空室12中保持工作真空。為了將襯底14引入真空室12中,最初對(duì)裝載模塊觀和緩沖器模塊30排氣(兩個(gè)模塊之間的閥34在打開(kāi)位置上)。關(guān)閉在緩沖器模塊30和第一加熱器模塊16之間的閥34。打開(kāi)在裝載模塊觀和裝載傳送器沈之間的閥34,并且使襯底14運(yùn)動(dòng)到裝載模塊 28中。在這一點(diǎn)上,關(guān)上第一閥34,并且粗真空泵32然后在裝載模塊觀和緩沖器模塊30 中抽初始真空。襯底14然后傳送到緩沖器模塊30中,并且關(guān)閉裝載模塊觀和緩沖器模塊 30之間的閥34。高真空泵38然后將緩沖器模塊30中的真空提高到與真空室12中的真空大致相同。在這一點(diǎn)上,打開(kāi)緩沖器模塊30和真空室12之間的閥34,并且將襯底14傳送到第一加熱器模塊16中。離開(kāi)真空鎖臺(tái)構(gòu)造在最后的冷卻模塊20的下游,并且與上述進(jìn)入真空鎖臺(tái)基本相反地操作。例如,離開(kāi)真空鎖臺(tái)可包括離開(kāi)緩沖器模塊42和下游離開(kāi)鎖模塊44。按順序操作的閥34設(shè)置在緩沖器模塊42和最后一個(gè)冷卻模塊20之間,緩沖器模塊42和離開(kāi)鎖模塊44之間,以及離開(kāi)鎖模塊44和離開(kāi)傳送器46之間。為離開(kāi)緩沖器模塊42構(gòu)造了高真空泵38,并且為離開(kāi)鎖模塊44構(gòu)造了粗真空泵32。泵32、38和閥34按順序操作,以便以逐步的方式使襯底14運(yùn)動(dòng)出真空室12,而不損失真空室12內(nèi)的真空條件。系統(tǒng)10還包括構(gòu)造成以便使襯底14運(yùn)動(dòng)進(jìn)入真空室12、通過(guò)真空室12和從真空室12中出來(lái)的傳送器系統(tǒng)。在所示實(shí)施例中,此傳送器系統(tǒng)包括多個(gè)單獨(dú)控制的傳送器 48,多種模塊中的各個(gè)包括傳送器48中的相應(yīng)的一個(gè)。應(yīng)當(dāng)理解,傳送器48的類(lèi)型或構(gòu)造可有所變化。在所示實(shí)施例中,傳送器48是具有可被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的滾子的滾子傳送器,滾子傳送器被控制,以便實(shí)現(xiàn)襯底14通過(guò)相應(yīng)的模塊和整個(gè)系統(tǒng)10的期望的傳送速率。如所描述的那樣,單獨(dú)地控制多種模塊中的各個(gè)和系統(tǒng)10中相應(yīng)的傳送器來(lái)執(zhí)行特定功能。對(duì)于這種控制,各個(gè)單獨(dú)的模塊可具有為其構(gòu)造的相關(guān)聯(lián)的獨(dú)立的控制器50, 以控制相應(yīng)的模塊的單獨(dú)的功能。多個(gè)控制器50又可與中央系統(tǒng)控制器52通訊,如圖1 中以圖解的方式所示。中央系統(tǒng)控制器52可監(jiān)測(cè)和控制(通過(guò)獨(dú)立的控制器50)模塊中的任一個(gè)的功能,以便在通過(guò)系統(tǒng)10處理襯底14時(shí),實(shí)現(xiàn)整體的期望的加熱速率、淀積速率、冷卻速率、傳送速率等。參照?qǐng)D1,為了獨(dú)立地控制單獨(dú)的相應(yīng)的傳送器48,各個(gè)模塊可包括任何形式的有源或無(wú)源傳感器54,當(dāng)襯底14被傳送通過(guò)模塊時(shí),傳感器M探測(cè)襯底14的存在性。傳感器討與相應(yīng)的模塊控制器50通訊,模塊控制器50又與中央控制器52通訊。這樣,就可控制單獨(dú)的相應(yīng)的傳送器48,以確保各襯底14之間保持恰當(dāng)間距,以及確保襯底14以期望的傳送速率被傳送通過(guò)真空室12。圖2至7涉及根據(jù)本發(fā)明的各方面的氣相淀積設(shè)備100的特定實(shí)施例的各方面。 參照?qǐng)D2,設(shè)備100包括構(gòu)造成以便使對(duì)其供應(yīng)的源材料(例如CdTe)升華的淀積頭110。 在圖2中示意性地描繪了淀積頭110,而且應(yīng)當(dāng)理解,設(shè)備不限于淀積頭110的任何特定構(gòu)造或淀積過(guò)程。在圖3中示出且在下面更加詳細(xì)地描述了淀積頭110的一個(gè)特定實(shí)施例。 轉(zhuǎn)移裝置設(shè)置在淀積頭110的下方,并且提供升華的源材料鍍到其上的表面。轉(zhuǎn)移裝置然后運(yùn)動(dòng)到這樣的位置在該位置上,鍍?cè)谄渖系脑床牧显俅紊A且鍍到襯底14上。轉(zhuǎn)移裝置可采用在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的各種構(gòu)造,而且可為適用于在間接淀積過(guò)程中將升華的源材料轉(zhuǎn)移到襯底的任何裝置或機(jī)構(gòu),如本文所述。在本文描述的一個(gè)特定實(shí)施例中,轉(zhuǎn)移裝置構(gòu)造成這樣的傳送器160 其在上支段162和下支段164之間、繞著鏈輪238 (至少一個(gè)鏈輪238是驅(qū)動(dòng)鏈輪)在環(huán)狀回路中運(yùn)動(dòng)。上支段162是傳送器160的與淀積頭110相對(duì)的水平部分。當(dāng)傳送器160沿著上支段 162運(yùn)動(dòng)時(shí),來(lái)自淀積頭110的升華的源材料會(huì)凝結(jié)(鍍)到傳送器160的上表面163上。 當(dāng)傳送器160在其環(huán)狀回路路徑中繼續(xù)前進(jìn)時(shí),上表面163 (其上鍍有源材料)沿著下支段 164運(yùn)動(dòng),如由圖2中的箭頭所指示的那樣。下支段164是環(huán)狀回路路徑的沿與水平的上支段162相反的方向運(yùn)動(dòng)的水平部分。襯底傳送器166設(shè)置在傳輸傳送器160的下方,具體而言是下支段164的下方。 襯底傳送器166構(gòu)造成以便沿通過(guò)氣相淀積設(shè)備100的傳送路徑傳送襯底14,使得襯底14 的上表面與傳輸傳送器160的下支段164相對(duì)且在其下方與其隔開(kāi)。襯底14的上表面和傳送器160的表面163之間的距離被稱(chēng)為擴(kuò)散長(zhǎng)度,并且是升華的源材料(來(lái)自表面163) 在凝結(jié)到襯底14的上表面上之前必須行進(jìn)的距離。襯底傳送器166使襯底14沿著確保有通過(guò)設(shè)備100的均勻、恒定的擴(kuò)散長(zhǎng)度的傳送路徑運(yùn)動(dòng)。傳輸傳送器160和襯底傳送器166可構(gòu)造在任何形式的殼體結(jié)構(gòu)186內(nèi),淀積頭 110構(gòu)造在殼體結(jié)構(gòu)186的上方。為了沿著上支段162和下支段164保持傳輸傳送器160的精確的水平方位,任何形式的軌結(jié)構(gòu)174均可用來(lái)沿著相應(yīng)的支段接合傳送器160。在示出的實(shí)施例中,傳送器 160包括沿著軌174接合和滾動(dòng)的滾子142,如下面更加詳細(xì)地闡述的那樣。熱源168構(gòu)造成鄰近傳輸傳送器160的下支段164,并且產(chǎn)生對(duì)使沿著傳送器路徑的上支段162鍍到傳輸傳送器160的上表面163上的源材料升華有效的熱。在示出的實(shí)施例中,熱源168包括多個(gè)加熱器元件,多個(gè)加熱器元件沿橫向延伸跨過(guò)傳送器160的寬度,且沿著下支段164在傳送器回路內(nèi)間隔開(kāi),使得上表面163通過(guò)加熱傳送器160的下側(cè) (內(nèi))表面而沿著下支段164被間接地加熱。加熱器元件的型式、數(shù)量、間距等設(shè)計(jì)成以便確保沿著下支段164均勻地加熱上表面163。當(dāng)源材料升華時(shí),其擴(kuò)散且鍍到沿著平行于下支段164的傳送路徑運(yùn)動(dòng)的襯底14的在下面的上表面上。擴(kuò)散長(zhǎng)度例如可在約2mm至約 50mm的范圍內(nèi)。襯底14的表面處于使得升華的源材料越過(guò)相對(duì)短的擴(kuò)散長(zhǎng)度而擴(kuò)散且立即作為源材料的薄膜層鍍?cè)谝r底14上的溫度。合乎需要地,在由襯底傳送器166承載的襯底14的上表面和傳輸傳送器166的下支段164之間不存在會(huì)抑制此過(guò)程(例如通過(guò)增大
10擴(kuò)散長(zhǎng)度或呈現(xiàn)升華的源材料可凝結(jié)在其上的其它結(jié)構(gòu))的居中結(jié)構(gòu)。冷卻單元178在傳輸傳送器160的環(huán)狀回路路徑中設(shè)置在源材料從傳送器上升華所處的位置之后,且在傳送器160返回到其上支段162之前。在示出的實(shí)施例中,冷卻單元178構(gòu)造成鄰近鏈輪238,在傳送器從下支段164過(guò)渡到上支段162時(shí),傳送器160繞著該鏈輪238來(lái)運(yùn)行。此冷卻單元178用來(lái)使傳送器160的上表面163返回到在傳送器沿著上支段162運(yùn)行時(shí)對(duì)于使來(lái)自淀積頭110的升華的源材料鍍到表面163上有效的溫度。 冷卻單元178可構(gòu)造成任何類(lèi)型的適當(dāng)?shù)臒峤粨Q器,并且可通過(guò)入口供應(yīng)線路180和出口 (outline)線路182對(duì)其供應(yīng)再循環(huán)冷卻介質(zhì)。冷卻介質(zhì)例如可為制冷劑、冷凍水、氣體或任何其它類(lèi)型的適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)。圖2還描繪了設(shè)置成以便大體隔離上支段162和下支段164之間的熱條件的熱防護(hù)件170。應(yīng)當(dāng)理解,任何形式和構(gòu)造的防護(hù)件170均可用來(lái)在設(shè)備100內(nèi)、例如在傳輸傳送器160的上支段162和下支段164之間實(shí)現(xiàn)期望的各種熱條件。類(lèi)似地,在下面論述的、 其中襯底傳送器166也是環(huán)狀回路型傳送器的圖4的實(shí)施例中,可在將襯底傳送到傳輸傳送器的下支段164的附近的上支段和下部返回支段之間使用防護(hù)件170。在圖2的實(shí)施例中,襯底傳送器166沿著下支段164沿與傳輸傳送器160相同的方向運(yùn)動(dòng)。傳送器160、166的線速度可沿著下支段164匹配,使得在升華和淀積過(guò)程期間基本消除了在傳送器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)備選實(shí)施例中,襯底傳送器166可沿著下支段164沿與傳輸傳送器160相反的方向運(yùn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解,用于傳輸傳送器160和襯底傳送器166的傳送器構(gòu)造的類(lèi)型在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)可有較大的變化。在圖2的實(shí)施例中,傳輸傳送器160包括由鏈接組件MO 互連的多個(gè)板條230,如以下關(guān)于圖5至7更加詳細(xì)地論述。板條230各自具有沿著上支段 162共同限定上表面163的相應(yīng)的平的平面外表面。鏈接組件240包括滾子M2,滾子242 沿著上支段162和下支段164接合軌174,并且接合鏈輪238上的驅(qū)動(dòng)齒。在此實(shí)施例中, 襯底傳送器166由多個(gè)間隔開(kāi)的細(xì)長(zhǎng)滾子176限定,滾子176中的至少某些被驅(qū)動(dòng),以便以期望的傳送速率傳送襯底14通過(guò)設(shè)備100。圖4示出了其中設(shè)備100是模塊式的且容納在外殼結(jié)構(gòu)184內(nèi)的一個(gè)實(shí)施例。此構(gòu)造尤其適于作為例如圖1的系統(tǒng)10的模塊式構(gòu)件。此實(shí)施例中的傳輸傳送器160可為以上關(guān)于圖2的實(shí)施例所描述的那樣。襯底傳送器166也可構(gòu)造成在鏈輪238的周?chē)\(yùn)動(dòng)的、類(lèi)似于傳輸傳送器160的環(huán)狀回路傳送器,并且包括限定用于通過(guò)設(shè)備100的襯底14 的傳送路徑的上支段167。如同傳輸傳送器160 —樣,此環(huán)狀回路傳送器166可包括多個(gè)互連板條230(各個(gè)板條230具有相應(yīng)的平的平面外表面),其在上支段167中位于共同的水平平面上且限定用于襯底14的不間斷的平的支承表面。板條230可在板條230的相對(duì)縱向端處由鏈接組件240互連。鏈接組件240包括為其構(gòu)造的滾子M2,滾子242接合沿著傳送路徑的上支段167設(shè)置的軌174。圖3示出了可用于本發(fā)明的淀積頭110的一個(gè)特定實(shí)施例。容器116設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)且構(gòu)造成以便接收粒狀源材料(未示出)。如所提到的那樣,粒狀源材料可由進(jìn)料裝置或系統(tǒng)M(圖1)通過(guò)進(jìn)料管148(圖4)供應(yīng)。進(jìn)料管148連接到設(shè)置在淀積頭110的頂壁114中的開(kāi)口中的分配器144上。分配器144包括構(gòu)造成以便將粒狀源材料均勻地分配到容器116中的多個(gè)排出端口 146。容器116具有敞開(kāi)式頂部且可包括任何構(gòu)造的內(nèi)部肋120或其它結(jié)構(gòu)元件。在示出的實(shí)施例中,至少一個(gè)熱電偶122操作性地設(shè)置成通過(guò)淀積頭110的頂壁 114,以監(jiān)測(cè)淀積頭110內(nèi)、鄰近容器116或在容器116中的溫度。淀積頭110還包括側(cè)壁和縱向端壁112。容器116具有使得端壁118與頭部室110 的端壁112隔開(kāi)的形狀和構(gòu)造。容器116的側(cè)壁和淀積頭110的側(cè)壁之間存在非常小的間隙。利用此構(gòu)造,升華的源材料將作為上面的前蒸氣幕和后蒸氣幕流出容器116的敞開(kāi)式頂部,且在端壁118上向下流動(dòng),如圖3中的流動(dòng)箭頭所描繪。非常少的升華的源材料將會(huì)在容器116的側(cè)壁上流動(dòng)。受加熱的分配歧管IM設(shè)置在容器116的下方。此分配歧管IM可采用在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的各種構(gòu)造,并且用來(lái)間接地加熱容器116,以及分配從容器116流出的升華的源材料。在示出的實(shí)施例中,受加熱的分配歧管1 具有包括上殼部件130和下殼部件132的蛤殼構(gòu)造。各個(gè)殼部件130、132在其中包括凹部,該凹部在殼部件如圖3中描繪的那樣匹配在一起時(shí)限定腔體134。加熱器元件1 設(shè)置在腔體134內(nèi),并且用來(lái)將分配歧管1 加熱到足以把容器116內(nèi)的源材料間接地加熱到使該源材料升華的程度。加熱器元件1 可由與源材料蒸氣反應(yīng)的材料制成,并且就此而言,殼部件130、132還用來(lái)隔離加熱器元件128以防與源材料蒸氣接觸。分配歧管IM所產(chǎn)生的熱量也足以防止升華的源材料鍍出到淀積頭110的構(gòu)件上。合乎需要地,淀積頭110中的最冷的構(gòu)件是下面的傳輸傳送器160的上表面163,以便確保升華的源材料鍍到傳送器160上而不鍍到淀積頭110的其它構(gòu)件上。仍然參照?qǐng)D3,受加熱的分配歧管IM包括限定成通過(guò)其中的多個(gè)通道126。這些通道具有使得朝向下面的傳輸傳送器160均勻地分配升華的源材料的形狀和構(gòu)造。在示出的實(shí)施例中,分配板152設(shè)置在分配歧管124的下方、在下面的傳送器 160 (圖2、的上表面163的水平平面上方的限定距離處。分配板152包括通過(guò)其中的一定型式的通道,例如孔,狹縫等等,通道進(jìn)一步分配穿過(guò)分配歧管124的升華的源材料,使得源材料蒸氣沿橫向方向是不間斷的。換句話(huà)說(shuō),通道的型式形狀設(shè)置成且交錯(cuò)設(shè)置成或以別的方式定位成以便確保升華的源材料沿橫向方向完全淀積在傳送器160的上表面163上, 使得避免了在上表面163上有“未覆蓋”區(qū)域的縱向條紋或斑紋。如之前所提到的那樣,升華的源材料的很大一部分將作為前蒸氣幕和后蒸氣幕流出容器116,如由箭頭所描繪的那樣在圖3中的邊緣118上流動(dòng)。盡管這些蒸氣幕會(huì)在穿過(guò)分配板152之前沿縱向方向有一定程度的擴(kuò)散,但是應(yīng)當(dāng)理解,不太可能會(huì)實(shí)現(xiàn)沿縱向方向均勻地分配升華的源材料。換句話(huà)說(shuō),與分配板的中間部分相比,更多升華的源材料將通過(guò)分配板152的縱向端部區(qū)段來(lái)分配。但是,因?yàn)閭鬏攤魉推?60以恒定的(不停的)線速度在氣相淀積設(shè)備100內(nèi)運(yùn)動(dòng),所以傳送器160的上表面163會(huì)暴露于相同的淀積環(huán)境, 而不管沿著設(shè)備100的縱向方位有任何不均勻的蒸氣分配。分配歧管124中的通道1 和分配板152中的孔確保在氣相淀積設(shè)備100的橫向方位相對(duì)均勻地分配升華的源材料。只要保持蒸氣的均勻的橫向方位,相對(duì)均勻的薄膜層就會(huì)淀積到傳送器160的上表面163上, 而不管沿著設(shè)備100的縱向方位的氣相淀積中有任何不均勻。如圖中示出的那樣,可能期望在容器116和分配歧管IM之間包括碎屑防護(hù)件 150。此防護(hù)件150包括通過(guò)其而限定的孔(該孔可大于或小于分配板152的孔的大小),并且主要用來(lái)保持任何粒狀或顆粒源材料不穿過(guò)分配歧管124的可動(dòng)構(gòu)件和不潛在地干涉它們的運(yùn)行。換句話(huà)說(shuō),碎屑防護(hù)件150可構(gòu)造成以便用作阻止顆粒通過(guò)而基本不干涉流過(guò)該防護(hù)件150的蒸氣的可透氣篩。參照?qǐng)D3,該設(shè)備合乎需要地在淀積頭110的各個(gè)縱向端處包括沿橫向延伸的密封件154。密封件IM可抵靠下面的傳輸傳送器160組件的結(jié)構(gòu)一例如限定敞開(kāi)式淀積區(qū)域212的頂部部件226 —而接合,如下面關(guān)于圖5更加詳細(xì)地論述的那樣。密封件IM幫助使升華的源材料保持在傳送器160的上表面163的上方的淀積區(qū)域中。換句話(huà)說(shuō),密封件154防止升華的源材料通過(guò)設(shè)備100的縱向端“泄漏出來(lái)”。應(yīng)當(dāng)理解,密封件154可由任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)限定。在示出的實(shí)施例中,密封件154實(shí)際上是由受加熱的分配歧管124 的下殼部件132的構(gòu)件限定的。還可為淀積頭110構(gòu)造任何形式的沿縱向延伸的密封結(jié)構(gòu)155,以沿其縱向側(cè)提供密封。參照?qǐng)D3,此密封結(jié)構(gòu)155可包括沿縱向延伸的側(cè)部部件,該側(cè)部部件設(shè)置成大體盡可能合理地靠近下面的傳送器上表面163的上表面,以便阻止升華的源材料向外流,而不以摩擦的方式抵靠傳送器160來(lái)接合。仍然參照?qǐng)D3,淀積頭110的示出的實(shí)施例包括設(shè)置在分配歧管IM的上方的可動(dòng)閘板136。此閘板136包括穿過(guò)其而限定的多個(gè)通道138,在如圖3中描繪的閘板136的第一運(yùn)行位置上,通道138與分配歧管IM中的通道1 對(duì)準(zhǔn)。如根據(jù)圖3可容易地理解的那樣,在間板136的這個(gè)運(yùn)行位置上,升華的源材料能夠自由地流過(guò)間板136和流過(guò)分配歧管 124中的通道126,以便隨后通過(guò)板152進(jìn)行分配。閘板136相對(duì)于分配歧管124的上表面可運(yùn)動(dòng)到第二運(yùn)行位置,在該位置上,閘板136中的通道138與分配歧管124中的通道1 未對(duì)準(zhǔn)。在此構(gòu)造中,升華的源材料被阻止穿過(guò)分配歧管124,并且基本容納在頭部室110 的內(nèi)部容積內(nèi)。任何適當(dāng)?shù)拇賱?dòng)機(jī)構(gòu)(大體上是140)可構(gòu)造成以便使閘板136在第一和第二運(yùn)行位置之間運(yùn)動(dòng)。在示出的實(shí)施例中,促動(dòng)機(jī)構(gòu)140包括桿142和將桿142連接到閘板136上的任何形式的適當(dāng)?shù)逆溄蛹?。通過(guò)位于淀積頭110的外部的任何形式的機(jī)構(gòu)使桿142旋轉(zhuǎn)。圖3中示出的閘板136構(gòu)造是特別有益的,因?yàn)樯A的源材料可迅速和容易地容納在淀積頭110內(nèi),并且被阻止傳到傳輸傳送器160的上方的淀積區(qū)域。例如,當(dāng)頭部室內(nèi)的蒸氣的濃度積累到足以啟動(dòng)淀積過(guò)程的程度時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)10期間,可能希望這樣。同樣地,在系統(tǒng)停機(jī)期間,可能期望將升華的源材料保持在淀積頭110內(nèi),以防止材料凝結(jié)在傳送器160或設(shè)備100的其它構(gòu)件上。圖5示出了可結(jié)合根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的傳輸傳送器160的傳送器組件200。組件200 可包括限定其中容納了傳送器160的封閉的內(nèi)部容積(至少在側(cè)部和頂部的周?chē)?的殼體 204。傳送器160在殼體204內(nèi)、鏈輪238的周?chē)谄洵h(huán)狀回路中被驅(qū)動(dòng)。殼體204包括端壁208、側(cè)壁和限定敞開(kāi)式淀積區(qū)域212的頂部部件210,傳送器160的上表面163通過(guò)敞開(kāi)式淀積區(qū)域212而沿著上支段162被暴露。此敞開(kāi)式淀積區(qū)域212與淀積頭110 (具體而言是分配板88)對(duì)準(zhǔn),使得傳送器160的上表面163在敞開(kāi)式淀積區(qū)域212中暴露于分配板88。圖6和7示出了可用作例如在圖4的實(shí)施例中的傳輸傳送器160和襯底傳送器166 的環(huán)狀回路傳送器的構(gòu)件。在此實(shí)施例中,板條230各自具有相應(yīng)的平的平面外表面232 以及橫向前緣輪廓235和橫向后緣輪廓236。后緣輪廓236相對(duì)于豎向斜置或傾斜。橫向前緣輪廓235具有斜切的或雙角的輪廓,并且與相鄰的板條230的后緣236協(xié)作,以便通過(guò)相鄰的板條230沿著傳送器160的上支段162限定曲折的非豎直路徑。此曲折路徑阻止升華的源材料穿過(guò)傳送器板條230。參照?qǐng)D5,可看到,沿著上支段162的相鄰的板條230限定了平的平面表面,由此板條的外表面232位于共同的水平面上,并且限定了不間斷的平的上表面163,當(dāng)傳送器160沿著上支段162運(yùn)動(dòng)時(shí),源材料凝結(jié)到該不間斷的平的上表面 163上。在其中傳送器用作襯底傳送器166的實(shí)施例中,由板條230的外表面232限定的平的表面限定了用于傳送通過(guò)組件100的襯底14的平的支承表面。這個(gè)平的支承表面防止玻璃襯底14彎曲。另外,平的傳送器表面結(jié)合以上所論述的板條230的橫向邊緣輪廓防止襯底14的后側(cè)涂有升華的源材料。再次參照?qǐng)D5中描繪的殼體構(gòu)造204,可以看到,頂壁210中的敞開(kāi)式淀積區(qū)域 212具有小于下面的板條230的橫向長(zhǎng)度的橫向尺寸(相對(duì)于傳送器160的傳輸方向)。實(shí)質(zhì)上,敞開(kāi)式淀積區(qū)域212在傳送器160的完全平的平面表面163的周?chē)?、在傳送?60的行進(jìn)的上支段162中限定了 “畫(huà)框”。升華的源材料在此畫(huà)框內(nèi)鍍到表面163上,畫(huà)框然后沿著下支段164轉(zhuǎn)移到鄰近襯底傳送器的隨后的淀積位置。源材料在基本相同的畫(huà)框尺寸中轉(zhuǎn)移到襯底14的上表面。由板條230的上表面232限定的平的表面163是“不間斷的”, 因?yàn)樵诔ㄩ_(kāi)式淀積區(qū)域212內(nèi)任何位置處都不可通過(guò)表面來(lái)繪制豎線。如上所述,甚至在相鄰的板條230的橫向邊緣235、236處,橫向邊緣輪廓都限定了阻止升華的源材料穿過(guò)其中的非豎直的曲折路徑。參照?qǐng)D5,頂壁210可包括由淀積頭110的密封件154接合的密封表面226,如上所述。此密封布置確保穿過(guò)分配板88的升華的源材料保持在頂部部件210的敞開(kāi)式淀積區(qū)域212中,并且不在傳送器組件200和淀積頭110的接口處逃逸。敞開(kāi)式淀積區(qū)域212 可限定成具有限定襯底上的源材料的薄膜層的最終表面區(qū)域的尺寸。換句話(huà)說(shuō),可通過(guò)限定頂部部件210中的敞開(kāi)式淀積區(qū)域212的尺寸來(lái)控制襯底上的薄膜層的表面區(qū)域幾何。在一個(gè)特定實(shí)施例中,傳送器板條230由鏈接組件240互連,如在圖6和7中特別地示出的那樣。這些鏈接組件240可采用各種構(gòu)造。在示出的實(shí)施例中,鏈接組件240包括內(nèi)鏈接板246和外鏈接板M8。滾子242通過(guò)相應(yīng)的軸250容納在板246、248之間。軸 250用來(lái)在其相應(yīng)的縱向端處互連相鄰的內(nèi)板246和外板M8,而且還用來(lái)在板之間旋轉(zhuǎn)地支承滾子M2。內(nèi)板246和外板M8中的各個(gè)包括延伸通過(guò)板條230中的槽口的突塊252。 這些突塊252具有底切,使得突塊252插入通過(guò)槽口之后,板246、248相對(duì)于突塊板條230 運(yùn)動(dòng),以確保板條230不可被從板M6J48中拉出。參照?qǐng)D5,軸250的一端具有防止軸通過(guò)板246、248被拉出的擴(kuò)大的頭部。軸250 的相對(duì)端突出通過(guò)外板對(duì)8。夾子256附連到軸250的端部上,并且在兩個(gè)軸之間延伸。因此,夾子256具有與板246、248其中之一基本相同的縱向長(zhǎng)度,并且不阻止鏈接組件240在鏈輪238的周?chē)羞M(jìn)。本發(fā)明還包括用于氣相淀積升華的源材料以在PV模塊襯底上形成薄膜的各種過(guò)程實(shí)施例。可利用上述系統(tǒng)實(shí)施例實(shí)踐各種過(guò)程,或通過(guò)任何其它構(gòu)造的適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)構(gòu)件來(lái)實(shí)踐各種過(guò)程。因此應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)本發(fā)明的過(guò)程實(shí)施例不限于本文描述的系統(tǒng)構(gòu)造。在一個(gè)特定實(shí)施例中,氣相淀積過(guò)程包括使源材料在淀積頭中升華和使升華的源材料凝結(jié)到轉(zhuǎn)移裝置(例如設(shè)置在淀積頭下面的第一傳送器)。轉(zhuǎn)移裝置運(yùn)動(dòng)到鄰近在其上承載了襯底的傳送器的位置。在轉(zhuǎn)移裝置上的源材料然后升華和凝結(jié)(即鍍)到襯底上。轉(zhuǎn)移裝置可為在環(huán)狀回路路徑中、上支段和下支段之間被驅(qū)動(dòng)的傳送器,第二傳送器在鄰近下支段的傳送路徑中運(yùn)動(dòng)。第一傳送器和第二傳送器可沿著第一傳送器的下支段沿相同的方向運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)備選實(shí)施例中,傳送器可沿著第一傳送器的下支段沿相反的方向運(yùn)動(dòng)。第二傳送器也可沿環(huán)狀回路路徑運(yùn)動(dòng)。該過(guò)程還可包括沿著下支段加熱第一傳送器,以使鍍?cè)谄渖系脑床牧仙A。在加熱和升華之后,該過(guò)程還可包括在第一傳送器運(yùn)動(dòng)到上支段之前冷卻第一傳送器。該過(guò)程包括使沿著下支段在第一傳送器和由第二傳送器承載的襯底的上表面之間的期望的擴(kuò)散長(zhǎng)度保持在約2mm至約50mm之間。本書(shū)面描述使用實(shí)例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明,包括最佳模式,并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明,包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng),以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專(zhuān)利的范圍由權(quán)利要求書(shū)限定,并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這樣的其它實(shí)例包括不異于權(quán)利要求書(shū)的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元素,或者如果它們包括與權(quán)利要求書(shū)的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素,則這樣的其它實(shí)例意圖處于權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于將升華的源材料作為薄膜間接氣相淀積在光電(PV)模塊襯底(14)上的設(shè)備(100),所述設(shè)備包括淀積頭(110),構(gòu)造成以便使供應(yīng)至該淀積頭(110)的源材料升華;設(shè)置在所述淀積頭的下方的轉(zhuǎn)移裝置(160),升華的源材料鍍到該轉(zhuǎn)移裝置(160)上;襯底傳送器(166),構(gòu)造成沿著通過(guò)所述設(shè)備的傳送路徑傳送襯底;所述轉(zhuǎn)移裝置可運(yùn)動(dòng)到與所述襯底的上表面相對(duì)的位置;以及,熱源(168),構(gòu)造成鄰近所述轉(zhuǎn)移裝置;其中,最初鍍到所述傳輸裝置上的源材料被升華且被轉(zhuǎn)移到所述襯底傳送器傳送的襯底的上表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100),其特征在于,所述轉(zhuǎn)移裝置包括設(shè)置在所述淀積頭(110)的下方且能夠在環(huán)狀回路中、上支段(16 和下支段(164)之間運(yùn)動(dòng)的傳輸傳送器(160),所述傳輸傳送器包括上表面,當(dāng)所述傳輸傳送器在所述上支段中運(yùn)動(dòng)時(shí)升華的源材料鍍到該上表面上,所述襯底傳送器(166)設(shè)置在所述下支段(164)的下方,并且所述熱源(168)構(gòu)造成鄰近所述下支段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備(100),其特征在于,所述傳輸傳送器(160)進(jìn)一步包括頂部部件010),所述頂部部件在所述上支段(16 中限定了敞開(kāi)式淀積區(qū)域012),所述源材料在所述敞開(kāi)式淀積區(qū)域012)內(nèi)鍍到所述傳輸傳送器上,所述敞開(kāi)式淀積區(qū)域限定了所述襯底上的源材料的最終表面區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備(100),其特征在于,所述襯底傳送器(166)包括具有限定了所述傳送路徑的上支段(16 的環(huán)狀回路傳送器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在于,所述襯底傳送器 (166)構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)移傳送器(160)的所述下支段(164)直接相對(duì),在所述襯底傳送器 (166)承載的襯底(14)的上表面和所述傳輸傳送器的所述下支段之間沒(méi)有居中結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備(100),其特征在于,升華的源材料的從所述傳輸傳送器 (160)的所述下支段(164)到所述襯底(14)的所述上表面的擴(kuò)散長(zhǎng)度為約2mm至約50mm。
7.一種用于將升華的源材料的薄膜間接氣相淀積到光電(PV)模塊襯底(14)上的過(guò)程,所述過(guò)程包括使源材料在淀積頭(110)中升華;將升華的源材料鍍到設(shè)置在所述淀積頭的下方的轉(zhuǎn)移裝置(160)上;使所述轉(zhuǎn)移裝置運(yùn)動(dòng)到鄰近襯底傳送器(166)的位置;以及,使所述源材料從所述轉(zhuǎn)移裝置上升華,且使得升華的源材料轉(zhuǎn)移到所述襯底傳送器承載的襯底的表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)程,其特征在于,所述轉(zhuǎn)移裝置為傳輸傳送器(160),并且所述過(guò)程進(jìn)一步包括使所述傳輸傳送器在環(huán)狀回路路徑中、上支段(16 和下支段(164) 之間運(yùn)動(dòng),以及使所述襯底傳送器(166)在鄰近所述下支段的傳送路徑中運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過(guò)程,其特征在于,所述過(guò)程進(jìn)一步包括沿著所述下支段 (164)加熱所述傳輸傳送器(160),以使鍍?cè)谄渖系乃鲈床牧仙A,以及在所述加熱之后且在所述傳輸傳送器運(yùn)動(dòng)到所述上支段(16 之前冷卻所述傳輸傳送器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)程,其特征在于,所述過(guò)程進(jìn)一步包括在與所述源材料被轉(zhuǎn)移到所述襯底(14)的所述表面上相同的表面區(qū)域中將升華的源材料鍍到所述轉(zhuǎn)移裝置 (160)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及將薄膜層連續(xù)地間接淀積在襯底上的氣相淀積設(shè)備和過(guò)程。提供了用于將升華的源材料作為薄膜間接氣相淀積在光電(PV)模塊襯底(14)上的設(shè)備(100)和相關(guān)過(guò)程。淀積頭(110)構(gòu)造成以便使對(duì)其供應(yīng)的源材料升華。升華的源材料凝結(jié)到設(shè)置在淀積頭的下方的傳輸傳送器(160)上。襯底傳送器(166)設(shè)置在傳輸傳送器的下方,并且沿通過(guò)設(shè)備的傳送路徑傳送襯底,使得襯底的上表面與傳輸傳送器的下支段(164)相對(duì)且在其下方與其隔開(kāi)。熱源(168)構(gòu)造成鄰近傳輸傳送器的下支段。使鍍到傳輸傳送器上的源材料沿著下支段升華,并且凝結(jié)到襯底傳送器傳送的襯底的上表面上。
文檔編號(hào)C23C16/44GK102234789SQ20111010940
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者W. 布萊克 R. 申請(qǐng)人:初星太陽(yáng)能公司