CN102373405A - 沉积铜铟镓硒(cigs)吸收层的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及沉积铜铟镓硒(CIGS)吸收层的装置及其方法。具体地涉及沉积由如下式表示的铜铟镓硒(CIGS)吸收层和缓冲层在可挠性基板上的装置及其方法：Cu(In，Ga)Se2。由于利用可挠性基板的转动，使铜铟镓硒吸收层的沉积可在单层原子反应中发生。将一卷基板置放于可挠性太阳能电池镀层装置内的加载滚子上。将基板的一片段展开且沿滚筒推进。当该片段转动且加热时，同时进行铜铟镓硒层的沉积。此沉积是一种同时包含溅镀及蒸镀的过程。沉积过程可持续直到镀层达到预定厚度且基板完全地镀设为止。接着溅镀缓冲层于该铜铟镓硒层上。铜铟镓硒层的沉积是利用硒元素及渗钠铟。硒元素可被离子化以增加单层原子反应的反应性。缓冲层是无毒性的氧硫化锌(ZnS-O)层。
Description
技术领域
本发明是关于一种太阳能光电领域，特别是关于一种可挠式太阳能电池镀层装置及制造可挠式铜铟镓硒(CIGS)吸收层电池的方法。
背景技术
由于科技的进步，包括转换效率的改善以及降低制造成本的关系，使得薄膜太阳能光电的发展受到瞩目。铜铟镓硒(CIGS)是一种已知薄膜太阳能电池中使用的吸收层。铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池已在实验室环境中达成了出色的转换率(＞19.5％)。
现今而言，多数的铜铟镓硒沉积是以两种技术达成：共蒸镀(co-evaporation)或硒化法(selenization)。共蒸镀包含同时蒸镀铜、铟、镓及硒。由于四种不同的元素各具有不同的熔点，使得要控制整比化合物在大型基板上的形成是很困难的。此外，利用共蒸镀形成的薄膜，其附着力较弱。而硒化法包含两个步骤。第一，铜、铟及镓溅镀于基板上形成前驱物。第二，硒化反应是通过将上述前驱物与有毒的H2Se在550℃或更高温度下进行反应。H2Se是难以控制的。进一步地，由于膜的厚度会导致铜、铟、镓及硒混合不均，并产生晶格缺陷，此会降低电池的效率。同时，两种技术需要过量的硒，大约为所需量的四倍，且不容易大量生产。
发明内容
据此，其需要一种更安全且更有效率的铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产方法，且具有可完整混合吸收成分及易于计算的量产优点。
依据本发明，通过单层反应及可挠性基板的使用，可解决无法完整混合及难以大量生产的问题。可挠性基板的转动可适当地限制吸收成分的沉积，洽达到在单层反应中所需的足够原子或分子数量。在某些实施例中，可挠性太阳能电池镀层装置可经由其中的滚筒转动可挠性基板。将一卷可挠性基板置于载入滚子，沿着滚筒的圆周推进基板的一片段。当该片段转动时，同时进行溅镀及蒸镀的流程，可使吸收成分沉积于该片段上。吸收成分的单层反应可发生并产生吸收薄膜层。沉积可持续进行直到吸收薄膜层达到预定厚度。在吸收薄膜层的沉积结束后，再沉积形成缓冲层。在缓冲层的沉积完成后，该片段可沿着载出滚子展开。可挠性基板的新片段可再沿着滚筒的圆周推进并进行沉积。
在本发明的特定实施例中，吸收薄膜可以是铜铟镓硒层。使用钠渗杂铟则无需使用碱硅酸盐层(Alkali-silicate layer)。硒元素的使用可是制造过程安全且无毒性。在特定实施例中，硒元素可经离子化以增加反应性而降低反应温度。
依据一实施例，其为一种可在可挠性太阳能电池上沉积一个或多个膜层的装置。该装置包括：壳体，定义有真空室；滚筒，设置于该真空室中且耦接于该真空室的顶部；载入滚子，用于沿着该滚筒的圆周推进基板的一片段；加热器，用于加热该基板的片段；复数个吸收成分溅镀源，用于将复数个吸收成分沉积于该基板的片段表面；蒸镀源，用于蒸发吸收成分以使其沉积于该基板的片段表面；隔离挡板，用于防止该复数个吸收成分溅镀源受到该蒸镀源的污染；缓冲层溅镀源，用于将缓冲层成分沉积于该基板的片段表面；以及载出滚子，用于举起该滚筒的基板的片段。
依据另一实施例，其为一种在太阳能电池沉积吸收层及缓冲层的方法。该方法包括：将一卷基板放置于滚筒中的载入滚子上；沿着该滚筒的圆周推进该基板的一片段；将该吸收层沉积于该基板的片段表面，其中沉积反应是发生在该滚筒转动时；将该缓冲层沉积于该吸收层上；以及通过将该基板的片段沿载出滚子举起，使该基板的片段由该滚筒中卸载。
本发明的该些实施例及其它实施例将于以下内容作进一步说明，使本领域技术人员可更为清楚本发明所揭露的内容。
附图说明
图1是显示已知铜铟镓硒电池的结构示意图；
图2是显示可挠式太阳能电池镀层装置的实施例的侧面示意图；
图3是显示可挠式太阳能电池镀层装置的实施例的顶面示意图；
图4是显示隔离挡板的实施例的示意图；
图5A、图5B及图5C是显示在基板上沉积铜铟镓硒层的示意图；
图6是显示依据本发明的实施例的铜铟镓硒层的欧杰电子能谱仪纵深分析的结果；
图7是显示依据本发明的实施例的铜铟镓硒电池的X光绕射图谱结果；
图8是显示在可挠性基板上沉积铜铟镓硒层及氧硫化锌层的方法流程图。
主要组件符号说明
铜铟镓硒电池 100
基板 102
碱硅酸盐层 104
底部电极层 106
p型吸收层 108
n型缓冲层 110
快闪层 112
顶部电极层 114
可挠式太阳能电池镀层装置 200
壳体 202
滚筒 204
载入滚子 206
载出滚子 208
片段 210
指示机构 212
隔离挡板 214
溅镀源 216
溅镀靶材 218
蒸镀源 220
蒸镀源材料 222
加热器 224
可挠式太阳能电池镀层装置 300
壳体 302
滚筒 304
基板 306
载入滚子 308
载出滚子 310
指示机构 312
隔离挡板 314
蒸镀源 316
溅镀源 318
溅镀靶材 320a、320b、320c
加热器 322
隔离挡板 400
隔离挡板 402
弧刀延伸部 404
外曲面 406
内曲面 408
埠件 410
开口 412
滚筒 414
沉积 500
基板 502
钼层 504
吸收成分 506、508、510
单层反应 512
铜铟镓硒层 514
实施方式
本发明的可挠式太阳能电池镀层装置将可由以下的实施例说明而得到充分了解，使得本领域技术人员可以据以完成之，然而本申请的实施并非可由下列实施例而被限制其实施型态，本领域技术人员仍可依据除既揭露的实施例的精神推演出其它实施例，该等实施例都当属于本发明的范围。
参阅图1，其是显示已知铜铟镓硒电池100的结构示意图。已知铜铟镓硒电池100具有基板102，且在基板102表面沉积有复数薄层。适当的基板材料可包括玻璃、铝、不锈钢、聚合物或任何具相似可挠性的金属及塑料。在于基板102上沉积有碱硅酸盐层(Alkali-silicate layer)104。一般而言，来自碱硅酸盐层104的钠穿过底部电极层106至吸收层108并增加电池效率。接着，含有钼(Mo)的底部电极层106喷溅至碱硅酸盐层104。底部电极层106的厚度大约为1000nm。在底部电极层106上沉积有p型吸收层108。p型吸收层108的厚度大约为2000nm，且由铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)及硒(Se)所组成。在p型吸收层108上沉积有n型缓冲层110。n型缓冲层110是由硫化镉(CdS)所组成。硫化镉具有毒性。由氧化锌(ZnO)组成的快闪层112溅镀形成于n型缓冲层110上。快闪层112可用于防止太阳能电池在进行发电过程中，因Shunting及薄膜针孔(pinhole)的问题导致CIGS薄膜效能下降。n型缓冲层110及快闪层112的厚度大约为50nm。最终，由铝掺杂氧化锌所构成的顶部电极层114是溅镀于快闪层112上。顶部电极层114的厚度大约为800nm。
图2是显示可挠式太阳能电池镀层装置200的实施例的侧面示意图。一个可挠式太阳能电池镀层装置200包括，但非仅限于，壳体202、滚筒204、载入滚子206、载出滚子208、加热器224、复数个溅镀源216、复数个溅镀靶材218、至少一个蒸镀源220，以及隔离挡板214。
由壳体202可大致地定义出真空室。在本实施例中，壳体202可定义出单一的、高1.2m及直径1m的真空室。壳体202可以是长方形，且在真空室的三面设置有三个可移式门。壳体202可由不锈钢或其它金属、合金所构成，以作为滚筒壳体。
滚筒204是设置于真空室内部。滚筒204大约为0.8m高且具有0.8m的直径。滚筒204可包括指示机构212以监测基板沿滚筒204圆周推进。指示机构212可进一步包括感测组件。当感测组件侦测到完全地覆盖于滚筒204的圆周时，载入滚子206及基板推进机构即可停止基板沿滚筒204圆周的推进。在一实施例中，滚筒204包括顶板及底板(图未示)。滚筒204的顶板可直接地耦接于驱动轴、马达或其它可由真空室顶部启动滚筒转动的机构。转速在60-150RPM之间的转动可防止基材上吸收成分过度地沉积。在本实施例中，滚筒204的转速为120RPM。吸收成分的沉积可限于单层的原子或分子。该单层包括足够的原子或分子以覆盖基材表面形成单一薄层，且不会有过多的原子或分子堆栈在该薄层上。
载入滚子206及载出滚子208可设置于滚筒204的内部且同时耦接于滚筒204的顶板及底板。在另一实施例中，载入滚子206及载出滚子208耦接于顶板。一般而言，滚子大约为80cm高且以不锈钢制成。在该滚子内部布设有不锈钢轴。加载滚子206可用于接收一卷基板。载入滚子206可展开该卷基板的一片段210，并可将该片段210沿着滚筒204的圆周推进，以使片段210可受到滚筒204表面的支覆。在展开环绕载出滚子208的片段210并进行沉积步骤之后，载出滚子208可由滚筒204卸载该片段210。
可挠式太阳能电池镀层装置可具有一个或多个加热器224，以在溅镀及蒸镀时加热基板。在一实施例中，加热器224可设置在滚筒204内部。加热器224是设置于滚筒204内部以使其动力源可延伸穿过滚筒204的底板。滚筒204据此可沿加热器224转动。在另一实施例中，一个或多个加热器224可设置在滚筒204外部，并耦接于真空室的底面，且分离于转动的滚筒204的顶板及底板。加热器224可以是一种该领域已知用于在沉积过程中加热基板的红外线或卤素灯加热器。加热器224可以介于300-550℃的温度加热该基板。
可挠式太阳能电池镀层装置可具有复数个溅镀源216。该复数个溅镀源216可设置于真空室中且介于滚筒204及壳体202之间。该复数个溅镀源216可耦接于真空室的底部。该复数个溅镀源216及至少一个蒸镀源220可平均地分布于滚筒204的圆周。该复数个溅镀源216可以是任何已知用于薄膜沉积的溅镀源，例如磁控管、离子束源或RF产生器。
该各个溅镀源216可对应于复数个溅镀靶材218其中之一。该复数个溅镀靶材218可以是10cm宽且1m高。在本实施例中，其可以是单一的铜-镓(Cu-Ga)溅镀靶材及单一的渗钠铟(sodium doped indium)溅镀靶材。铜-镓溅镀靶材可以是70-80％的铜以及20-30％的镓。渗钠铟溅镀靶材可包含2-3％的钠。以钠渗杂铟的作法无需碱硅酸盐层(Alkali-silicate layer)，而可使成产成本降低。相较于沉积额外的碱硅酸盐层，以钠渗杂铟的作法是较佳的，因为钠可被直接地导入铜铟镓硒层。铟可渗杂其它碱金属元素，例如钾(K)。在另一实施例中，可具有复数个铜-镓溅镀靶材以及复数个渗钠铟溅镀靶材。例如，可挠式太阳能电池镀层装置可具有70∶30的铜-镓溅镀靶材以及80∶20的铜-镓溅镀靶材。
可挠式太阳能电池镀层装置可具有蒸镀源220，是用于产生蒸镀源材料222的蒸汽。该蒸汽可凝结在基材上。蒸镀源220可以是蒸发舟、坩埚、线圈束、电子束蒸镀源，或其相似物。在本实施例中，蒸镀源材料222可以是无毒性硒元素。
图3是显示可挠式太阳能电池镀层装置300的实施例的顶面示意图。可挠式太阳能电池镀层装置300包括，但非仅限于，壳体302、滚筒304、载入滚子308、载出滚子310、指示机构312、一个或多个加热器322、复数个溅镀源318、复数个溅镀靶材320a、320b、320c，至少一个蒸镀源316，以及隔离挡板314。虽然图3显示顺时针方向旋转，但此并非限制滚筒304也可于逆时针方向旋转。相反位置的加载滚子308及载出滚子310，可使其逆时针旋转地卷曲或展开基板306。
虽然图3显示三个溅镀靶材，且三个溅镀靶材分别具有不同的沉积成分，但此并非限制可挠式太阳能电池镀层装置用于沉积吸收层及缓冲层的溅镀靶材的任何数目及种类。在本实施例中，可以是铜-镓溅镀靶材320a、渗钠铟溅镀靶材320b以及硫化锌溅镀靶材320c。在另一实施例中，可挠式太阳能电池镀层装置包括可用于任何特定沉积成分的复数个溅镀靶材。例如，可挠式太阳能电池镀层装置可具有两个铜-镓溅镀靶材，一个是铜-镓比例为70∶30的铜-镓溅镀靶材以及另一个是铜-镓比例为80∶20的铜-镓溅镀靶材。
该复数个溅镀源318及至少一个蒸镀源316可平均地分布于滚筒304的圆周。在可挠式太阳能电池镀层装置的例子中，其具有三个溅镀源以及蒸镀源，总共为四个沉积源。该四个沉积源可设置于滚筒304，且每90度设置一个沉积源。相等的沉积源有助于防止沉积源之间的交互污染。在另一实施例中，一个或多个加热器322可完全地分布于滚筒304外、真空室壳体302内、邻近于溅镀源318。
图4是显示隔离挡板400的实施例的示意图。隔离挡板402可具有弧刀延伸部404以及埠件410。隔离挡板402可防止靶材被蒸汽源材料产生的蒸汽所污染，该蒸汽是应用至基板的片段。隔离挡板402可由不锈钢或其它相似金属及合金材料所构成。隔离挡板402可设置于真空室内部。隔离挡板的底部一端可耦接于真空室的底面，例如通过焊接、粘着剂、螺丝、或任何其它结合方法。
弧刀延伸部404恰对应于滚筒414的曲度且可覆盖30-90度。弧刀延伸部404的内曲面408可设置于面对滚筒414且相对于滚筒414不超过5mm的位置。埠件410可耦接于弧刀延伸部404的外曲面406。虽然端口件410在图中是显示为长方形，但此并非限制埠件410可以为任何形状，例如圆形、三角形及其它相似形状。开口412可形成于埠件410以及弧刀延伸部404。开口412可使蒸汽通过隔离挡板402达到基板。
在此虽然以可挠式太阳能电池基板作说明，该机构可用于沉积一个或多个薄膜于玻璃基板上。一般玻璃基板的厚度可以是1-3mm，宽30-60cm，以及长度为60-100cm。由于玻璃基板的本质，玻璃基板是嵌置于滚筒的外表面以进行沉积，而非在滚筒内部滚动。
图5A、图5B及图5C是显示在基板502上进行铜铟镓硒层沉积500的示意图。复数个吸收成分506、508、510可沉积于基板502上(基板502上具有钼层504)。复数个吸收成分506、508、510可包括铜(Cu)、镓(Ga)、硒(Se)、铟(In)，及其相似物。复数个吸收成分506、508、510可透过溅镀或蒸镀同时地沉积于基板502上。在本实施例中，铜、镓、铟是以溅镀的方式，而硒是以蒸镀的方式。通过调整溅镀源的动力源，可控制溅镀的吸收成分506、508沉积于基板502上的量。相似地，通过调整蒸镀源的动力源，可控制蒸镀的吸收成分510沉积于基板502上的量。基板的旋转也可影响溅镀的吸收成分506、508，以及蒸镀的吸收成分510沉积于基板502上的量。
该复数个吸收成分506、508、510可在单层反应512中进行反应。在本实施例中，单层反应512可在基板上形成铜铟镓硒层514。单层反应512可导致在铜铟镓硒层514中形成较整齐且较一致的带隙(bandgap)。在本实施例中，铜铟镓硒层514的厚度可以是
或1nm。可以有更多的吸收成分506、508、510沉积在铜铟镓硒层514上，以在另一单层反应512中进行反应以形成另一铜铟镓硒层514。所有铜铟镓硒层形成的聚集可形成铜铟镓硒薄膜。沉积反应可持续进行直到达到预定厚度的铜铟镓硒薄膜为止。在本实施例中，预定厚度可以是1500nm。形成厚度为1500nm的铜铟镓硒薄膜的沉积反应约需10-15分钟。各个滚筒的每次转动可形成厚度为1nm的铜铟镓硒层。
图6是显示依据本发明的实施例的铜铟镓硒层的欧杰电子能谱仪(AugerElectron Spectroscopy，AES)纵深分析的结果。由欧杰电子能谱仪纵深分析证实了本发明的技术可在铜铟镓硒薄膜中产生阶级组成物。在欧杰电子能谱仪纵深分析结果亦显示该阶级组成物在不同厚度的铜铟镓硒薄膜中具有一致性。
进入的光可包括有复数个波长。各波长可对应于能量。具有能阶带隙的吸收层可完全地吸收该进入光线的各个波长的能量。在本实施例中，吸收层可以是铜铟镓硒薄膜。铜铟镓硒薄膜的最佳能量带隙可发生在1.3-1.5ev之间。
最佳能量带隙可由该复数个吸收成分的阶级组成物所致。在一实施例中，可在沉积反应过程中通过调整其供能以产生该阶级组成物。例如，降低铜-镓溅镀源的供能并增加渗钠铟溅镀源的供能，可在铜铟镓硒薄膜从上到下产生较多量的铜及镓并减少铟的量。在另一实施例中，利用不同成分比例的溅镀靶材也可产生该阶级组成物。例如，在进行薄膜沉积时，利用针对70∶30比例的铜-镓溅镀源以及80∶20比例的铜-镓溅镀源进行不同时间点的供能，以得到铜及镓的阶级组成物。
X轴的欧杰电子能谱仪纵深分析是由铜铟镓硒薄膜表面以纳米(nm)为单位的深度。Y轴的欧杰电子能谱仪纵深分析是针对该复数个吸收成分的原子组成。由欧杰电子能谱仪纵深分析显示铜铟镓硒薄膜中具有较多量的铜及镓。由欧杰电子能谱仪纵深分析也显示，在不同深度的铜铟镓硒薄膜中且铜、镓组成比例增加时，薄膜中的铜、镓组成比例仍然具有一致性。铜铟镓硒薄膜中的铜、镓组成比例可维持一致性的原因在于，铜及镓是由相同的溅镀靶材所溅镀出，而该溅镀靶材具有一致的铜-镓比例。欧杰电子能谱仪纵深分析也显示出较少量的铟，且在不同深度的铜铟镓硒薄膜中，与较多量的铜及镓一致。欧杰电子能谱仪纵深分析也显示，在铜铟镓硒薄膜中的硒含量仍然维持一致。
图7是显示依据本发明的实施例的铜铟镓硒电池的X光绕射(XRD)图谱结果。X光绕射图谱结果证实了铜铟镓硒电池具有黄铜矿结构(ChalcopyriteStructure)。黄铜矿结构是一种所有铜铟镓硒电池所具有的可辨识特征。
典型铜铟镓硒电池的生产，需要高温(至少500℃)，以产生黄铜矿结构。黄铜矿结构可造成在(112)面的绕射，其对应于在一个典型铜铟镓硒电池在X光绕射图谱中约27度的尖峰。
就铜铟镓硒电池的实例而言，可利用单层反应以350℃沉积铜铟镓硒薄膜于基板上。X光绕射图谱的X轴是指由入射粒子束产生绕射的粒子束的角度，或是2θ。X光绕射图谱的Y轴是指反射粒子束的强度(以a.u为单位)。X光绕射图谱的尖峰可能集中出现在约27度。该尖峰可表示在低温下以单层反应所制备的铜铟镓硒电池具有黄铜矿结构。
图8是显示在可挠性基板800上沉积铜铟镓硒层及氧硫化锌层的方法流程图。在该沉积方法开始时，将一卷可挠性基板放置于真空室中的载入滚子上(步骤802)。在一实施例中，该基板的厚度可以为0.1mm，且预先镀设有钼(Mo)的背向接触层，或是其它可作为背向接触层的金属或化合物。适合的基板材料包括有：铝、不锈钢、聚合物、或任何具相似可挠性的金属及塑料。在另一实施例中，该基板可以是玻璃基板，其厚度可以是1-3mm，宽30-60cm，以及长度为60-100cm。玻璃基板可嵌置于滚筒的外表面以进行沉积。滚动的滚筒可接受复数个玻璃基板。
载入一卷基板的片段至滚筒上(步骤804)。该滚筒需要加载滚子展开该卷基板的片段并沿着该滚筒的圆周推进该片段，以使该片段可受到滚筒表面的支覆。滚筒的指示机构可控制该基板所展开的片段长度。
在载入该片段(步骤804)后，可在该片段上沉积铜铟镓硒层(步骤806)。步骤806中铜铟镓硒层的沉积，可在滚筒滚动及加热器加热该片段时于真空状态下发生。真空泵可自真空室中抽出气体分子以产生真空状态。可利用马达或任何其它可驱动旋转动作的机构使该滚筒旋转。滚筒可在沉积铜铟镓硒层时，以60-150RPM的速度旋转。加热器可以是一种该领域已知用于在沉积过程中加热基板的红外线或卤素灯加热器。在本实施例中，加热器可以介于300-550℃的温度加热基板。
铜铟镓硒层的沉积步骤806可以是混合过程，包括同时溅镀及蒸镀复数个吸收成分。例如，当硒元素蒸镀于该片段上时，铜-镓靶材及渗钠铟靶材也同时进行溅镀。各滚筒的转动可使复数个吸收成分的原子或分子进行沉积。该些吸收成分的原子或分子的沉积可在单层反应中发生反应。该单层反应可产生铜铟镓硒层。该铜铟镓硒层的厚度可是
溅镀作用可利用溅镀气体及复数个溅镀源。在本实施例中，溅镀作用是以氩气进行。其它可能的溅镀气体包括氪、氙、氖及其它相似惰性气体。而其它已知用于薄膜沉积的溅镀源可以是，例如磁控管、离子束源或RF产生器，或其它可用于薄膜沉积的溅镀源。
对各个溅镀源而言，其可以为溅镀靶材。在本实施例中，可以是单一的铜-镓溅镀靶材及单一的渗钠铟溅镀靶材。在另一实施例中，可以是复数个铜-镓溅镀靶材以及复数个渗钠铟溅镀靶材。该些靶材可以是宽10cm及高1m。可将不同的吸收成分组合形成溅镀靶材。例如，铜及镓粉可一起压制形成铜-镓溅镀靶材。此情况下所制成的铜-镓溅镀靶材，可具有变动的铜-镓比例，例如但非仅限于，70∶30的铜-镓溅镀靶材以及80∶20的铜-镓溅镀靶材。虽然在此是以铜及镓所进行，但此并非意图限制其它可用于相同情形的吸收成分的溅镀靶材。
蒸镀作用包括将蒸镀源材料以蒸镀源蒸发，且使蒸镀源材料蒸发的蒸汽凝结于基板上。在本实施例中，蒸镀源材料可以是无毒性硒元素。蒸镀源可以是蒸发舟、坩埚、线圈束、电子束蒸镀源，或其相似物。蒸镀源材料蒸发的蒸汽可在凝结前先使其离子化以增加其反应速率。反应速率的增加可使蒸镀源材料的需求减少，且可降低基板温度。在本实施例中，硒蒸汽可以利用电离放电装置进行离子化。
决定在基板上的铜铟镓硒层是否达到预定厚度(步骤808)。步骤808可包括该复数个吸收成分在恒定时间内的沉积。该复数个吸收成分的沉积厚度可被测量。该复数个吸收成分的沉积速率可由沉积厚度及恒定时间而被计算出来。该沉积速率及沉积源动力设定可被用于决定步骤808中的铜铟镓硒薄膜是否达到预定厚度。
若步骤808中的铜铟镓硒薄膜未达到预定厚度，可重复进行步骤806中铜铟镓硒层的沉积。然而，复数个吸收成分的沉积及蒸镀可发生于下层的铜铟镓硒层。若步骤808中的铜铟镓硒薄膜已达到预定厚度，缓冲层可沉积形成于最上层的铜铟镓硒层(步骤810)。在本实施例中，缓冲层可以是无毒性氧硫化锌(ZnS-O)。缓冲层可利用80-90％的氩以及10-20％的氧作为溅镀气体沉积形成。
决定该卷基板是否已完整地镀设(步骤814)。若其决定该卷基板尚未完整地镀设，该方法可将该卷基板的新片段重新加载置于滚筒上(步骤804)。若其决定该卷基板已完整地镀设，即可打破真空状态。该卷基板可被移除。同时，一卷新的基板重新置于滚筒上(步骤802)。
由以上实施例可知，本发明所提供的用于沉积可挠式太阳能电池的一或多镀层的装置及其方法确具产业上的利用价值，唯以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明而作其它种种的改良，唯这些改变仍属于本发明的精神及以下所界定的权利要求范围中。
Claims (15)
1.一种用于沉积可挠式太阳能电池的一或多镀层的装置，包括：
壳体，定义有真空室；
滚筒，设置于该真空室中且耦接于该真空室的顶部；
载入滚子，用于发放沿着该滚筒的圆周推进基板的一片段；
加热器，用于加热该基板的片段；
复数个吸收成分溅镀源，是用于将复数个吸收成分沉积于该基板的片段表面；
蒸镀源，用于蒸发吸收成分以使其沉积于该基板的片段表面；
隔离挡板，用于防止该复数个吸收成分溅镀源受到该蒸镀源的污染；
缓冲层溅镀源，用于将缓冲层成分沉积于该基板的片段表面；以及
载出滚子，用于接收该滚筒的基板的片段。
2.如权利要求1所述的装置，其中该复数个吸收成分包括铜(Cu)、镓(Ga)、硒(Se)及渗钠铟(sodium doped indium)。
3.如权利要求2所述的装置，其中该溅镀源的其中之一为具有2-3百分比的钠的渗钠铟溅镀源。
4.如权利要求1所述的装置，其中该各个吸收成分溅镀源及缓冲层溅镀源为平均地分布于该滚筒的外圆周。
5.如权利要求1所述的装置，其中该缓冲层成分包括氧硫化锌(ZnS-O)。
6.如权利要求1所述的装置，其中该隔离挡板包括：
弧刀延伸部，具有内表面及外表面，该内表面洽符合于该滚筒的曲率；以及
埠件，耦接于该弧刀延伸部的外表面。
7.如权利要求1所述的装置，其中该滚筒是用于安放复数个玻璃基板。
8.一种沉积太阳能电池的吸收层及缓冲层的方法，包括：
将一卷基板放置于滚筒中的载入滚子上；
沿着该滚筒的圆周推进该基板的一片段；
将该吸收层沉积于该基板的片段表面，其中沉积反应是发生在该滚筒转动时；
将该缓冲层沉积于该吸收层上；以及
通过将该基板的片段沿载出滚子接收，使该基板的片段由该滚筒中卸载。
9.如权利要求8所述的方法，其中该各个步骤是在真空室内进行。
10.如权利要求8所述的方法，其中该吸收层沉积于该基板的片段表面的步骤，包括同时溅镀及蒸镀复数个吸收成分。
11.如权利要求8所述的方法，其中该吸收层沉积于该基板的片段表面的步骤，重复进行直到达成预定厚度的吸收层。
12.一种沉积铜铟镓硒层及氧硫化锌层的方法，包括：
将一卷可挠性基板放置于载入滚子上；
沿着该滚筒的圆周推进该可挠性基板的一片段；
在该可挠性基板的片段表面形成铜铟镓硒(CIGS)层，包括：
转动该滚筒；
溅镀复数个铜、镓及渗钠铟原子至该可挠性基板的片段表面；
蒸发硒材料以在该可挠性基板的片段表面沉积复数个硒原子；
于单层反应中使该复数个铜、镓、硒及渗钠铟原子发生反应；
其中该铜铟镓硒层的形成是重复进行直到达成预定厚度的铜铟镓硒层；
在该铜铟镓硒层上沉积氧硫化锌层；以及
通过将该可挠性基板的片段沿载出滚子接受，使该可挠性基板的片段由该滚筒中卸载。
13.如权利要求12所述的方法，其中该沉积复数个硒原子的沉积，更包括将该复数个硒原子进行离子化以增加反应速率。
14.如权利要求13所述的方法，其中该离子化是以电离放电装置进行。
15.一种可挠式铜铟镓硒电池，是以如权利要求12所述的方法制成的。
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