[其他]多層結(jié)構(gòu)蒸發(fā)源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87206452
• 申請日: 1987-04-18
• 公開（公告）號: CN87206452U
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王給祥;孫玉茹;王嵐;聶全意
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C23C14/26
• 分類號: C23C14/26;H01L31/18
• 代理公司: 中科院長春專利事務(wù)所
• 代理人: 曹桂珍,廖玉珍

本發(fā)明屬于生產(chǎn)CdS太陽電池的蒸發(fā)裝置。

CdS太陽電池是有希望成為大規(guī)模地面應(yīng)用的新能源。CdS薄膜是CdS太陽電池的基礎(chǔ)，影響CdS薄膜質(zhì)量的主要因素是基板溫度、蒸發(fā)速度、真空度及蒸發(fā)源。而基板溫度、蒸發(fā)速度、真空度用現(xiàn)代技術(shù)很容易控制，因此蒸發(fā)源就成為研究、生產(chǎn)CdS太陽電池很重要的組成部分。美國Delaware大學(xué)（IEEE Transactions on Electron Devices Vol ED－24NO.4 P381 1977）和西德G.H.Hewig，W.H.Bloss等人均采用石墨源（Thin Films Solid Vol 45 NO₁1、P₁1977）。石墨源很難克服過熱現(xiàn)象。劉樹巖等人也曾采用不同半徑的雙螺旋形源（太陽能利用Vol 3，NO12－3 P186 1979）這種蒸發(fā)源存在的問題是加熱不均勻，離加熱絲較遠(yuǎn)的CdS不蒸發(fā)或蒸發(fā)速度很慢，為了繼續(xù)蒸發(fā)CdS，就必須提高蒸發(fā)源的功率，提高源的功率會產(chǎn)生以下不良后果：（1）、引起CdS分解。（2）、對基板溫度影響很大。（3）、蒸發(fā)速度不易控制。（4）、源的壽命短。（5）、加熱絲易變形，因此重現(xiàn)性差。（6）、CdS原料由于受熱不均，使其不能完全蒸發(fā)而造成浪費(fèi)。

本發(fā)明的目的是提供一種布局合理的多層結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)源，該蒸發(fā)源能夠克服過熱現(xiàn)象，縮短加熱距離，延長源的使用壽命，提高重現(xiàn)性。

按本發(fā)明的裝置解決所提出的問題的特點(diǎn)是，在容器內(nèi)裝上套有高溫絕緣管的加熱絲繞成4－8層結(jié)構(gòu)的加熱器，形成多層加熱系統(tǒng)。

參照圖1多層結(jié)構(gòu)蒸發(fā)源

圖中（1）是高溫絕緣管，將其套在加熱絲上繞成4－8層結(jié)構(gòu)的加熱器，高溫絕緣管的直徑以其能套住加熱絲為準(zhǔn)。（2）是高溫加熱絲，選用能達(dá)到蒸發(fā)所需要的溫度的加熱絲即可。（3）是容器，可用陶瓷、不銹鋼容器。（4）CdS粉根據(jù)所鍍膜的性質(zhì)和要求確定所需數(shù)量，放入源的層與層之間待蒸發(fā)。（5）在容器的底部加入填料，，起到托住用高溫絕緣管繞成的加熱器的作用。這種填料必須是耐高溫、絕緣，不能蒸發(fā)的材料如陶瓷一類的物質(zhì)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、CdS幾乎是在同一溫度下蒸發(fā)的，克服了過熱現(xiàn)象，這種結(jié)構(gòu)有利于自動控制，適于工業(yè)生產(chǎn)。

2、由于加熱絲被瓷管固定而不變形，使源的壽命延長，重現(xiàn)性好。

3、由于多層加熱使CdS粉受熱均勻并蒸發(fā)徹底，節(jié)省了CdS原料，因此也降低了成本。

用這種蒸發(fā)源連續(xù)作25次試驗(yàn)，面積為50cm²的電池轉(zhuǎn)換效率為4－5％的成品率達(dá)到92％。這種源的使用壽命達(dá)到一年以上未發(fā)生明顯變化。

這種源還適合于ZnS和在真空下升華的材料的蒸發(fā)。

圖中符號：

（1）、高溫絕緣管；

（2）、高溫加熱絲；

（3）、容器

（4）、CdS粉（原料）。

5、填料

本發(fā)明提供的實(shí)施例如下：

取一直徑5－8cm的坩堝，放入已纏繞好的加熱器，制成蒸發(fā)源，在源的層與層之間放上待蒸發(fā)的CdS粉。基板置于蒸發(fā)源的上方，采用160℃－300℃的基板溫度，每分鐘0.5μ的蒸發(fā)速度，控制一定的真空度（10^－3－10^－2Pa）。在連續(xù)25次實(shí)驗(yàn)中，面積為50cm²的太陽電池轉(zhuǎn)換效率為4－5％的成品率達(dá)到92％。