BRPI0514490B1

BRPI0514490B1 - Process for coating a substrate under atmospheric pressure

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Publication number: BRPI0514490B1
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Publication date: 2018-08-21

Description

(54) Título: PROCESSO PARA REVESTIMENTO DE UM SUBSTRATO SOB PRESSÃO ATMOSFÉRICA (51) lnt.CI.: C23C 14/22; C23C 14/06; H01L 31/0216; H01L 31/18 (30) Prioridade Unionista: 18/08/2004 US 60/602,405 (73) Titular(es): CALYXO GMBH (72) Inventor(es): NORMAN W. JOHNSTON (85) Data do Início da Fase Nacional: 16/02/2007(54) Title: PROCESS FOR FINISHING A SUBSTRATE UNDER ATMOSPHERIC PRESSURE (51) lnt.CI .: C23C 14/22; C23C 14/06; H01L 31/0216; H01L 31/18 (30) Unionist Priority: 08/18/2004 US 60 / 602,405 (73) Holder (s): CALYXO GMBH (72) Inventor (s): NORMAN W. JOHNSTON (85) National Phase Start Date : 02/16/2007

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PROCESSO PARA REVESTIMENTO DE UM SUBSTRATO SOB PRESSÃOPROCESS FOR FINISHING A SUBSTRATE UNDER PRESSURE

ATMOSFÉRICAATMOSPHERIC

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção refere-se na generalidade à deposição de um material químico vaporizado sobre um substrato, e refere-se mais particularmente a um processo de deposição de um material químico vaporizado sobre um substrato à pressão atmosférica.FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates generally to the deposition of a vaporized chemical material on a substrate, and more particularly concerns a process of deposition of a vaporized chemical material on a substrate at atmospheric pressure.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0002] Os processos de deposição química de vapor tais como os processos pirolíticos e os processos hidrolíticos são bem conhecidos na técnica de revestimento de substratos. As características físicas dos reagentes de revestimento utilizados nesses processos podem ser líquidas, em vapor, na forma de líquidos ou sólidos em dispersão em misturas gasosas, em aerossóis, ou reagentes de revestimento vaporizados ou vaporosos em dispersão em misturas gasosas.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Chemical vapor deposition processes such as pyrolytic processes and hydrolytic processes are well known in the substrate coating technique. The physical characteristics of the coating reagents used in these processes can be liquid, vapor, in the form of liquids or solids dispersed in gas mixtures, in aerosols, or vaporized or vapor coating agents in dispersion in gas mixtures.

[0003] No processo de deposição de um composto químico vaporizado sobre um substrato de vidro na produção de dispositivos foto-voltaicos, o composto químico vaporizado é tipicamente depositado sob uma atmosfera de vácuo. Os sistemas para realização desse processo têm tipicamente incluído um alojamento possuindo uma câmara de deposição fechada formada com uma parte inferior e uma parte superior com uma junção horizontal entre as mesmas. Um dispositivo de vedação é interposto na junção entre os alojamentos superior e inferior. Um dispositivo transportador é provido para transporte de substratos de folha de vidro através da câmara. Um distribuidor de vapor químico é localizado no interior da câmara de deposição para provisão de um revestimento sobre o substrato de[0003] In the process of depositing a vaporized chemical compound on a glass substrate in the production of photovoltaic devices, the vaporized chemical compound is typically deposited under a vacuum atmosphere. Systems for carrying out this process have typically included a housing having a closed deposition chamber formed with a lower part and an upper part with a horizontal junction between them. A sealing device is placed at the junction between the upper and lower housings. A conveyor device is provided for transporting glass sheet substrates through the chamber. A chemical vapor distributor is located inside the deposition chamber to provide a coating on the substrate.

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2/9 seqüencialmente sobre revestidos e aquecidos.2/9 sequentially over coated and heated.

vidro quando o substrato de vidro passa através da câmara.glass when the glass substrate passes through the chamber.

[0004] O sistema inclui uma fonte de vácuo para produção de um vácuo no interior da câmara de deposição. A câmara de deposição inclui tipicamente aquecedores alongados para aquecimento das folhas de vidro enquanto as mesmas são transportadas através do sistema. As folhas de vidro passam para o interior da câmara de deposição a partir de um forno de aquecimento a vácuo para a câmara de deposição a vácuo que é mantida com um vácuo similar e um ajuste de temperatura similar aos do forno de aquecimento. São alimentados sulfeto de cádmio em pó e telureto de cádmio em pó para o interior da câmara de deposição de vapor. Os filmes são então depositados os substratos de vidro previamente Os substratos revestidos são em seguida transferidos através de um fecho de carga e dali para o interior de uma câmara de refrigeração em que é realizada uma refrigeração com nitrogênio comprimido e são em seguida transportadas para a pressão atmosférica através de um fecho de carga de saida para uma seção de refrigeração para redução para a temperatura ambiente. O material de filme fino de telureto de cádmio requer uma etapa de processamento subseqüente para recristalização de sua estrutura policristalina de tal forma que possam ser fabricados dispositivos foto-voltaicos eficazes a partir da pilha de filme. Tipicamente esta etapa é realizada mediante aplicação de uma solução de cloreto de cádmio à superfície de telureto de cádmio do vidro revestido refrigerado e reaquecimento do vidro para uma temperatura de cerca de 390° C até 420° C durante um período de cerca de 15 até 20 minutos. Deverão ser tomados cuidados para aquecer e refrigerar lentamente o vidro para evitar a quebra do mesmo durante este tratamento, o que prolonga o tempo em geral de processamento da etapa requerida.[0004] The system includes a vacuum source for producing a vacuum inside the deposition chamber. The deposition chamber typically includes elongated heaters for heating the glass sheets while they are transported through the system. The glass sheets pass into the deposition chamber from a vacuum heating furnace to the vacuum deposition chamber which is maintained with a similar vacuum and a temperature setting similar to that of the heating furnace. Powdered cadmium sulfide and powdered cadmium telluride are fed into the vapor deposition chamber. The films are then deposited on the glass substrates beforehand. The coated substrates are then transferred through a load lock and from there into a refrigeration chamber in which refrigeration is carried out with compressed nitrogen and are then transported to pressure atmospheric through an outlet load closure for a cooling section to reduce to room temperature. The cadmium telluride thin film material requires a subsequent processing step to recrystallize its polycrystalline structure in such a way that effective photovoltaic devices can be manufactured from the film stack. Typically this step is carried out by applying a cadmium chloride solution to the cadmium telluride surface of the chilled coated glass and reheating the glass to a temperature of about 390 ° C to 420 ° C for a period of about 15 to 20 minutes. Care must be taken to heat and cool the glass slowly to avoid breaking it during this treatment, which prolongs the overall processing time of the required step.

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3/9 [0005] Devido ao fato de ser bem reconhecido que as fontes de enerqia renováveis se tornam cada vez mais importantes, é considerado que a produção comercial de dispositivos fotovoltaicos para qeração de enerqia elétrica é importante o para atendimento dos requisitos de enerqia renovável. A utilização de revestimentos de filme fino de materiais semicondutores sobre substratos de vidro é considerada como constituindo um mecanismo viável no campo dos sistemas de qeração de enerqia elétrica de base foto-voltaica.3/9 [0005] Due to the fact that it is well recognized that renewable energy sources are becoming increasingly important, it is considered that the commercial production of photovoltaic devices for electricity generation is important to meet the requirements of renewable energy . The use of thin film coatings of semiconductor materials on glass substrates is considered to be a viable mechanism in the field of photovoltaic-based electrical energy generation systems.

[0006] Foi descoberto que os sistemas de revestimento de filme fino, baseados na tecnoloqia referida acima, são capazes de proporcionar a deposição sob vácuo de filmes finos de material foto-voltaico de sulfeto de cádmio/telureto de cádmio sobre substratos de vidro de soda-cal comercialmente disponíveis. Os materiais foto-voltaico são subseqüentemente tratados para recristalização da superfície de telureto de cádmio tornando a pilha de filme pronta para processamento adicional para obtenção de dispositivos foto-voltaicos. Muito embora o sistema descrito acima seja capaz de produzir painéis foto-voltaicos adequados para produção de enerqia elétrica, seria desejável reduzir o custo dessa produção para tornar o sistema comercialmente viável.[0006] It has been discovered that thin film coating systems, based on the technology referred to above, are capable of providing vacuum deposition of thin films of cadmium sulfide / cadmium telluride photovoltaic material on soda glass substrates -calcally available. The photovoltaic materials are subsequently treated to recrystallize the cadmium telluride surface making the film stack ready for further processing to obtain photovoltaic devices. Although the system described above is capable of producing photovoltaic panels suitable for the production of electrical energy, it would be desirable to reduce the cost of such production to make the system commercially viable.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0007] Um objetivo da presente invenção consiste na produção de um painel foto-voltaico mediante deposição de filmes finos de materiais semicondutores de vapores químicos sobre um substrato à pressão atmosférica.SUMMARY OF THE INVENTION [0007] An object of the present invention is to produce a photovoltaic panel by depositing thin films of chemical vapor semiconductor materials on a substrate at atmospheric pressure.

[0008] Um outro objetivo da presente invenção consiste na produção de um painel foto-voltaico mediante vaporização de sulfeto de cádmio e telureto de cádmio e deposição dos mesmos sobre a superfície de um substrato aquecido para formação de um[0008] Another objective of the present invention is to produce a photovoltaic panel by vaporizing cadmium sulfide and cadmium telluride and depositing them on the surface of a heated substrate to form a

Petição 870180050786, de 14/06/2018, pág. 7/17 primeiro filme fino de sulfeto de cádmio de um segundo filme fino de telureto de cádmio sob pressão atmosférica.Petition 870180050786, of 06/14/2018, p. 7/17 first thin film of cadmium sulfide from a second thin film of cadmium telluride under atmospheric pressure.

[0009] Um outro objetivo da presente invenção consiste na produção de um painel foto-voltaico mediante recristalização rápida em alta temperatura do material policristalino de telureto de cádmio de filme fino para obtenção de dispositivos foto-voltaicos de alta eficiência.[0009] Another objective of the present invention is the production of a photovoltaic panel by means of rapid recrystallization at high temperature of the polycrystalline thin-film cadmium telluride material to obtain high-efficiency photovoltaic devices.

[00010] Foi surpreendentemente descoberto que os objetivos acima podem ser alcançados por um processo de revestimento de um substrato à pressão atmosférica, compreendendo as etapas de: (1) provisão de fontes de materiais semicondutores tais como sulfeto de cádmio ou telureto de cádmio; (2) aquecimento e vaporização dos materiais semicondutores substancialmente à pressão atmosférica, e manutenção dos materiais vaporizados a temperaturas acima de suas temperaturas de condensação; e (3) deposição seqüencial dos materiais vaporizados sobre uma superfície aquecida de um substrato tal como de vidro a uma pressão substancialmente correspondente à pressão atmosférica, para formação de uma estrutura laminar. Opcionalmente, enquanto a estrutura laminar se encontra ainda substancialmente na temperatura de deposição e sob uma pressão substancialmente correspondente à pressão atmosférica, uma camada de telureto de cádmio pode ser tratada com um gás reativo para recristalização do telureto de cádmio. Um processamento subseqüente da pilha de filme laminar poderá ser realizado para produção de dispositivos foto-voltaicos de filme fino ativos.[00010] It has been surprisingly discovered that the above objectives can be achieved by a process of coating a substrate at atmospheric pressure, comprising the steps of: (1) providing sources of semiconductor materials such as cadmium sulfide or cadmium telluride; (2) heating and vaporizing the semiconductor materials substantially at atmospheric pressure, and maintaining the vaporized materials at temperatures above their condensation temperatures; and (3) sequential deposition of the vaporized materials on a heated surface of a substrate such as glass at a pressure substantially corresponding to atmospheric pressure, to form a laminar structure. Optionally, while the laminar structure is still substantially at the deposition temperature and under a pressure substantially corresponding to atmospheric pressure, a cadmium telluride layer can be treated with a reactive gas to recrystallize the cadmium telluride. Subsequent processing of the laminar film stack can be carried out to produce active thin film photovoltaic devices.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO [00011] Os objetivos e vantagens da invenção descritos acima bem como outros mais irão tornar-se prontamente aparentes para aqueles que são versados na técnica a partir da leitura da descrição detalhada feita a seguir de uma configuraçãoBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING [00011] The objectives and advantages of the invention described above, as well as others, will become readily apparent to those skilled in the art from reading the detailed description made following a configuration

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5/9 preferencial da invenção à luz do desenho em anexo, no qual:Preferred 5/9 of the invention in the light of the attached drawing, in which:

desenho ilustra esquematicamente as etapas da presente invenção.The drawing schematically illustrates the steps of the present invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONFIGURAÇÃO PREFERENCIAL [00012] Fazendo referência ao desenho, encontram-se ilustradas esquematicamente no mesmo as etapas do processo para revestimento de uma superfície de um substrato com um filme de telureto de cádmio sob pressão atmosférica.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERENTIAL CONFIGURATION [00012] Referring to the drawing, the steps of the process for coating a substrate surface with a cadmium telluride film under atmospheric pressure are schematically illustrated.

[00013] Massas medidas individualmente de material semicondutor, preferencialmente sulfeto de cádmio (CdS) ou telureto de cádmio (CdTe) em forma pulverizada são introduzidas para o interior de uma zona que é continuamente purgada por uma corrente de gás inerte, preferencialmente nitrogênio, que flui entre uma abertura de acesso de entrada e uma abertura de acesso de saída a uma pressão aproximadamente atmosférica. O pó é transportado da abertura de admissão, pelo gás inerte fluindo a uma taxa controlada, para um vaporizador consistindo em um leito compactado aquecido no qual o pó é vaporizado quando passa através dos espaços vazios intersticiais da mídia do leito compactado. A abertura de saída do leito compactado aquecido é colocada em comunicação com o interior de uma zona aquecida para distribuição de material vaporizado para o substrato. Podem ser empregados para geração da corrente de fluido de material vaporizado métodos alternativos de vaporização de pó através dos quais a massa de pó medida e o gás inerte de transporte são aquecidos. Os métodos alternativos podem incluir, sem serem necessariamente limitados dessa forma, leitos fluidizados aquecidos em que o gás inerte de transporte é aquecido e o pó é vaporizado, vaporizadores térmicos de relâmpago (flash) que aquecem o gás inerte de transporte e vaporizam o pó, e unidades de aspersão térmica de pressão[00013] Masses individually measured in semiconductor material, preferably cadmium sulfide (CdS) or cadmium telluride (CdTe) in powder form, are introduced into an area that is continuously purged by a stream of inert gas, preferably nitrogen, which flows between an inlet opening and an outlet opening at approximately atmospheric pressure. The powder is transported from the inlet opening, by the inert gas flowing at a controlled rate, to a vaporizer consisting of a heated compacted bed in which the powder is vaporized when it passes through the interstitial voids in the compacted bed media. The outlet opening of the heated compacted bed is placed in communication with the interior of a heated zone for distribution of vaporized material to the substrate. Alternative methods of powder vaporization by which the measured powder mass and inert transport gas are heated can be used to generate the fluidized material stream. Alternative methods may include, but are not necessarily limited in this way, heated fluidized beds in which the inert transport gas is heated and the powder is vaporized, thermal lightning (flash) vaporizers that heat the inert transport gas and vaporize the powder, and thermal pressure spray units

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6/9 atmosférica que aquecem o gás inerte e vaporizam o pó.Atmospheric 6/9 that heat the inert gas and vaporize the powder.

[00014] O fluido, preferencialmente incluindo sulfeto de cádmio ou telureto de cádmio em pó e o gás transportador inerte, é uma mistura de fluxo de alta temperatura compreendendo o gás transportador inerte e material vaporizado a uma temperatura acima de sua temperatura de condensação. A temperatura da mistura fluida situa-se tipicamente em uma faixa desde cerca de 800° C até cerca de 1.100° C. A mistura fluida aquecida é então enviada para um aparelho para produção de um fluxo laminar de velocidade constante na direção da superfície de um substrato a uma pressão substancialmente atmosférica. O substrato consiste tipicamente em um vidro de soda-cal, preferencialmente possuindo um revestimento de baixa emissividade que é transparente e eletricamente condutivo. Um exemplo desse tipo de vidro é produzido pela empresa PIlkington Glass Co. e é designado como TEC-15. A superfície do substrato é mantida a uma temperatura desde cerca de 585° C até cerca de 650° C.[00014] The fluid, preferably including cadmium sulfide or powdered cadmium telluride and inert carrier gas, is a high temperature flow mixture comprising inert carrier gas and vaporized material at a temperature above its condensing temperature. The temperature of the fluid mixture is typically in the range of about 800 ° C to about 1,100 ° C. The heated fluid mixture is then sent to an apparatus for producing a laminar flow of constant speed towards the surface of a substrate at a substantially atmospheric pressure. The substrate typically consists of soda-lime glass, preferably having a low-emissivity coating that is transparent and electrically conductive. An example of this type of glass is produced by the company PIlkington Glass Co. and is designated as TEC-15. The substrate surface is maintained at a temperature from about 585 ° C to about 650 ° C.

[00015] O aparelho para produção do fluxo laminar desejado de mistura fluida compreende uma série de vias de passagem individuais adaptadas para promoverem uma série de mudanças de velocidade no fluido em transição durante o fluxo de fluido através das vias de passagem. O aparelho é mantido acima da temperatura de vaporização do sulfeto de cádmio ou telureto de cádmio, para impedir a condensação do material no interior das vias de passagem. Esse fluxo de fluido distribui uniformemente a mistura fluida para um bocal de saída alongado, e permite um fluxo laminar uniforme com uma distribuição de fluxo de massa constante fluindo tangencialmente com relação à superfície do substrato para a qual é fornecido. A ação referida acima causa uma distribuição uniforme das moléculas da mistura fluida através de toda a extensão do bocal de saída alongada, e faz as[00015] The apparatus for producing the desired laminar flow of fluid mixture comprises a series of individual passageways adapted to promote a series of velocity changes in the fluid in transition during the flow of fluid through the passageways. The device is kept above the vaporization temperature of cadmium sulfide or cadmium telluride, to prevent condensation of the material inside the passageways. This fluid flow uniformly distributes the fluid mixture to an elongated outlet nozzle, and allows for a uniform laminar flow with a constant mass flow distribution flowing tangentially with respect to the substrate surface for which it is supplied. The action mentioned above causes a uniform distribution of the fluid mixture molecules over the entire length of the elongated outlet nozzle, and makes the

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7/9 de saída em uma via de moléculas deslocarem-se do bocal percurso geralmente paralelo e a uma velocidade constante, produzindo um fluxo laminar de velocidade constante e distribuição de massa constante na direção do substrato.7/9 exit in a path of molecules move from the nozzle generally parallel path and at a constant speed, producing a laminar flow of constant speed and constant mass distribution towards the substrate.

[00016] A velocidade da mistura fluida que sai do bocal de saída pode ser regulada mediante controle da taxa de fluxo de massa à qual a mistura fluida é introduzida na abertura de admissão.[00016] The speed of the fluid mixture leaving the outlet nozzle can be regulated by controlling the mass flow rate at which the fluid mixture is introduced into the intake opening.

[00017] Para controle da taxa de deposição de filme fino do material vaporizado no interior do fluido emitido do aparelho e sendo aplicado ao substrato, a taxa de fluxo de massa da mistura fluida e a velocidade do substrato são controladas com simultâneo controle da temperatura do substrato abaixo do ponto de condensação do material vaporizado. Quando a mistura fluida aquecida incide sobre o substrato mais frio, a mesma arrefece para uma temperatura inferior à temperatura de condensação do material vaporizado. O material condensa-se da mistura fluida, em uma forma policristalina, sobre o substrato em movimento, na forma de uma camada contínua de filme fino. Um dispositivo de extração de filme é disposto a montante e a jusante do bocal de saída, para permitir uma extração controlada dos constituintes não geradores de filme da mistura fluida enviada para as superfícies do substrato.[00017] To control the rate of deposition of thin film of the vaporized material inside the fluid emitted from the device and being applied to the substrate, the mass flow rate of the fluid mixture and the speed of the substrate are controlled with simultaneous control of the temperature of the substrate below the dew point of the vaporized material. When the heated fluid mixture falls on the coldest substrate, it cools to a temperature below the condensing temperature of the vaporized material. The material condenses from the fluid mixture, in a polycrystalline form, on the moving substrate, in the form of a continuous thin film layer. A film extraction device is arranged upstream and downstream of the outlet nozzle, to allow controlled extraction of the non-film-generating constituents from the fluid mixture sent to the substrate surfaces.

[00018] Muito embora possam existir vários sistemas diferentes para distribuição uniforme do telureto de cádmio ou sulfeto de cádmio vaporizado sobre a superfície do substrato de vidro em transição, considera-se que o aparelho ilustrado descrito na patente norte-americana n° US 4.509.526 concedida a Hofer e outros possa proporcionar resultados satisfatórios. [00019] A deposição de qualquer número de camadas consecutivas de sulfeto de cádmio e/ou telureto de cádmio pelo aparelho descrito acima, para preparação de uma estrutura[00018] Although there may be several different systems for uniform distribution of cadmium telluride or vaporized cadmium sulfide on the surface of the glass substrate in transition, the illustrated apparatus described in U.S. Patent No. 4,509 is considered. 526 granted to Hofer and others can provide satisfactory results. [00019] The deposition of any number of consecutive layers of cadmium sulfide and / or cadmium telluride by the apparatus described above, for preparing a structure

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8/9 laminar, é contemplada pela presente invenção.8/9 laminar, is contemplated by the present invention.

[00020] Subseqüentemente à deposição de um filme fino policristalino de telureto de cádmio, é necessária uma etapa de recristalização para permitir a produção de dispositivos fotovoltaicos a partir da pilha de filme fino laminar. Foi descoberto que esta etapa pode ser realizada em menos de um minuto mediante exposição do filme de telureto de cádmio quente a uma atmosfera gasosa quente de cloreto de hidrogênio diluido em nitrogênio a uma pressão substancialmente correspondente a uma atmosfera. A capacidade para controlar a recristalização do telureto de cádmio mantendo simultaneamente a temperatura do substrato elimina a refrigeração e reaquecimento do conjunto substrato/pilha de filme durante a etapa de recristalização. A utilização de uma etapa de recristalização a seco elimina a utilização de uma solução tóxica de cloreto de cádmio e respectivo aparelho de aplicação. Tipicamente, um substrato de vidro que sai do processo de recristalização em-linha deverá ter uma temperatura desde cerca de 620° C até cerca de 630° C. Esta faixa de temperatura permite que o vidro seja temperado termicamente por fluxos de gás de têmpera frios quando o conjunto de substrato/pilha de filme abandona a linha de processamento.[00020] Subsequent to the deposition of a polycrystalline thin film of cadmium telluride, a recrystallization step is necessary to allow the production of photovoltaic devices from the thin film stack. It has been found that this step can be accomplished in less than one minute by exposing the hot cadmium telluride film to a hot gas atmosphere of hydrogen chloride diluted in nitrogen to a pressure substantially corresponding to an atmosphere. The ability to control the recrystallization of cadmium telluride while maintaining the substrate temperature eliminates the cooling and reheating of the substrate / film stack during the recrystallization step. The use of a dry recrystallization step eliminates the use of a toxic cadmium chloride solution and its application device. Typically, a glass substrate that comes out of the in-line recrystallization process should have a temperature from about 620 ° C to about 630 ° C. This temperature range allows the glass to be thermally tempered by cold quenching gas streams. when the substrate / film stack assembly leaves the processing line.

[00021] O processo descrito acima refere-se a um método para produção de um material foto-voltaico de filme fino de sulfeto de cádmio/telureto de cádmio sobre a superfície de um substrato de vidro de soda-cal, para provisão de painéis foto-voltaicos de área ampla, entretanto, deverá ser entendido que o conceito de deposição atmosférica de vapor pode ser ampliado para incluir outros materiais de filme fino que são normalmente depositados em vácuo.[00021] The process described above refers to a method for producing a cadmium sulphide / cadmium telluride thin film photovoltaic material on the surface of a soda-lime glass substrate, for the provision of photo panels However, it should be understood that the concept of atmospheric vapor deposition can be extended to include other thin film materials that are normally deposited in a vacuum.

[00022] Os materiais foto-voltaicos de filme fino que podem ser considerados são CIGS (cobre-índio-gálio-diseleneto),[00022] The thin-film photovoltaic materials that can be considered are CIGS (copper-indium-gallium-diselenide),

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CdS/liga de CIS (sulfeto de cádmio/liga de cobre-índioselênio), silício amorfo ou silício policristalino de filme fino, e Zn(O, S, OH)_X/CIGS (hidróxido sulfeto óxido de zinco/cobre-índio-gálio-diseleneto).CdS / CIS alloy (cadmium sulfide / copper-indioselenium alloy), amorphous silicon or thin film polycrystalline silicon, and Zn (O, S, OH) _X / CIGS (zinc oxide hydroxide / copper-indium-gallium hydroxide -diselenet).

[00023] Outros materiais de filme fino que podem ser considerados para aplicação a substratos de vidro são revestimentos óticos tais como pilhas de múltiplas camadas utilizadas para filmes de emissividade muito baixa e filmes anti-reflexo. Outras características de valor adicional tais como filmes de maior durabilidade, filmes com propriedades de auto-limpeza, filmes foto-óticos, e filmes eletro-óticos, podem ser desenvolvidas mediante utilização do conceito inventivo de deposição sob pressão atmosférica.[00023] Other thin film materials that can be considered for application to glass substrates are optical coatings such as multilayer cells used for very low emissivity films and anti-reflective films. Other additional value features such as films of greater durability, films with self-cleaning properties, photo-optical films, and electro-optical films, can be developed using the inventive concept of deposition under atmospheric pressure.

[00024] O processo de deposição sob pressão atmosférica de materiais de filme fino pode ser aplicado a uma variedade de materiais de substrato para aperfeiçoamento de suas propriedades superficiais. Os substratos que podem ser considerados incluem materiais poliméricos, cerâmicas, metais, madeira, e outros.[00024] The process of deposition under atmospheric pressure of thin film materials can be applied to a variety of substrate materials to improve their surface properties. The substrates that can be considered include polymeric materials, ceramics, metals, wood, and others.

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Claims

- CLAIMS 1. PROCESS FOR FINISHING A SUBSTRATE UNDER ATMOSPHERIC PRESSURE, characterized by understanding the steps of:

mixing a controlled mass of semiconductor material and an inert gas stream;

vaporizing the controlled mass of semiconductor material at atmospheric pressure by heating the mixture of semiconductor material and inert gas stream, to create a fluid mixture having a temperature higher than the condensing temperature of the semiconductor material;

sending the fluid mixture at atmospheric pressure to affect the substrate with a temperature below the condensing temperature of the semiconductor material; and depositing a layer of the semiconductor material on a substrate surface.

Process according to claim 1, characterized in that the semiconductor material comprises cadmium sulfide or cadmium telluride.

Process according to claim 1, characterized in that the inert gas consists of nitrogen.

4. Process according to claim 1, characterized in that the temperature of the fluid mixture is in a range from 800 degrees C to 1,100 degrees C.

Process according to claim 1, characterized in that the substrate comprises glass.

Process according to claim 5, characterized in that the substrate has a transparent, electrically conductive, low-emissivity coating.

7. Process according to claim 1,

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2/3 characterized by the substrate having a temperature in a range from 585 degrees C to 650 degrees C.

Process according to claim 1, characterized in that the steps of vaporization, sending, and deposition are repeated at least once, for depositing at least one additional layer of semiconductor material on the substrate.

9. Process according to claim 1, characterized by comprising the steps of:

vaporization of a controlled mass of semiconductor material, comprising cadmium sulfide or cadmium telluride, at an atmospheric pressure within a stream of heated nitrogen gas, to create a fluid mixture having a temperature ranging from 800 degrees C to 1,100 degrees C;

sending the fluid mixture at atmospheric pressure to affect a glass substrate with a transparent coating, electrically conductive with low emissivity and having a temperature ranging from 585 degrees C to 650 degrees C; and depositing a layer of semiconductor material on a substrate surface.

Process according to claim 9, characterized in that the steps of vaporization, sending, and deposition are repeated at least once, for depositing at least one additional layer of semiconductor material on the substrate.

11. Process according to claim 1, characterized by comprising the steps of:

vaporization of a controlled mass of material

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3/3 semiconductor, comprising cadmium sulfide or cadmium telluride, at atmospheric pressure within a stream of heated nitrogen gas, to create a fluid mixture having a temperature in the range of 800 degrees

C to 1,100 degrees C;

sending the fluid mixture at atmospheric pressure to affect a glass substrate with a transparent coating, electrically conductive with low emissivity and having a temperature ranging from 585 degrees C to 650 degrees C;

deposition of a layer of semiconductor material on a substrate surface; and repeating the vaporization, shipping and deposition steps, at least once, to deposit at least one additional layer of semiconductor material on the substrate.

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