CN102477549B - 一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法 - Google Patents

一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102477549B
CN102477549B CN201010552074.8A CN201010552074A CN102477549B CN 102477549 B CN102477549 B CN 102477549B CN 201010552074 A CN201010552074 A CN 201010552074A CN 102477549 B CN102477549 B CN 102477549B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flexible substrate
reactive tank
base plate
motor
spool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201010552074.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102477549A (zh
Inventor
李微
李巍
赵彦民
冯金辉
杨立
乔在祥
刘兴江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 18 Research Institute
Original Assignee
CETC 18 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 18 Research Institute filed Critical CETC 18 Research Institute
Priority to CN201010552074.8A priority Critical patent/CN102477549B/zh
Publication of CN102477549A publication Critical patent/CN102477549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102477549B publication Critical patent/CN102477549B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)

Abstract

本发明涉及一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法，一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法，制备过程为：①制备反应槽材料；②在反应槽底板上安装零部件；③将四块侧面板固装于反应槽底板周围，形成一箱体；④安装柔性衬底；⑤全部浸于反应溶液中的柔性衬底从一卷轴移至另一卷轴，柔性衬底端面为蛇形状。本发明将柔性衬底绕成端面为蛇形状的固定轴，由电机带动卷轴，将柔性衬底在反应溶液中经过蛇状移动从一个卷轴转到另一个转轴，使得尽量长距离的衬底放置在反应槽中，有效的增加了衬底的沉积面积，反应溶液得到了充分利用，使得柔性衬底在反应溶液中充分沉积形成均匀性良好半导体薄膜，并且装置的结构简单，制造成本低、具有大规模生产的特点。

Description

一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法
技术领域
本发明属于制造半导体薄膜用装置技术领域，尤其是一种一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法。
背景技术
CdS薄膜，ZnS薄膜，CdTe薄膜，In2S3薄膜，Cu InS2薄膜，CuInSe2薄膜，Cu2S薄膜等薄膜广泛应用于薄膜太阳电池等半导体器件。如CdTe薄膜，CuInS2薄膜，CuInSe2薄膜，Cu2S薄膜可作为太阳电池的吸收层，其作用可吸收光子转化为光生载流子；而CdS薄膜，ZnS薄膜，In2S3薄膜可作为太阳电池的n型层或缓冲层。制备这些薄膜多采用的方法有：真空蒸发法，溅射法，分子束外延，化学浴等。前三种方法一般要求高温高压，因此设备昂贵，工艺路线复杂，用于大规模生产制备的产品成本很高，而如果采用柔性材料为衬底，实现大规模卷卷生产对此类设备的要求更高，实现更加困难。而化学浴可以很好的解决设备成本过高这一问题，因为它可以在常压、低温下实现薄膜的沉积。
现有的化学浴制备半导体薄膜装置多用于玻璃等刚性衬底，无法实现成卷的柔性衬底上半导体薄膜的沉积。而对于在柔性衬底上制备半导体薄膜的装置多为卷对卷设计，设备结构复杂，反应溶液利用不充分，在运动的衬底上沉积薄膜均匀性差，规模化在柔性衬底上沉积半导体薄膜的成本非常高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法，该方法简单，充分利用反应溶液，在运动的衬底上沉积薄膜均匀性好，具有实现规模化低成本在柔性衬底上沉积半导体薄膜的特点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法，其特征在于：包括以下制备过程：
①制备反应槽：
将聚丙烯塑料浇注在不锈钢板上，根据尺寸要求，分别裁制出两块长方形板作为反应槽底板和反应槽上盖，四块与反应槽底板尺寸对应的侧面板；在反应槽底板的聚丙烯塑料面靠近长度方向的一端两侧各钻出一孔，分别安装一个带有电机的卷轴和一个不带有电机的卷轴；在反应槽底板靠近长度方向的两端各钻出孔距相同的一排孔，孔中安装固定轴，所述两端对应的孔中心连成线后与反应槽底板的一侧面之间有夹角；将四块侧面板固装于反应槽底板周围，形成一箱体；
②将柔性衬底套装于①中不带有电机的卷轴上，柔性衬底的最外端部沿着反应槽底板两端并相邻的固定轴绕成端面为蛇形状后，柔性衬底的端头胶粘于与电机同轴的卷轴套上；
③在①中的箱体中倒入反应溶液，柔性衬底全部浸于反应溶液中，盖上反应槽上盖，启动电机，柔性衬底在反应溶液中从不带有电机的卷轴上移动到带有电机的卷轴上，排出反应溶液，在柔性衬底上沉积半导体薄膜。
而且，所述柔性衬底为卷状的不锈钢、铜箔、铝箔或聚酰亚胺一种。
而且，所述反应溶液为(CH3COO)2Cd，SC(NH2)2，CH3COONH4按质量比例为1∶10∶3混合，氨水调整混合溶液PH值范围在9～11。
而且，所述四块侧面板密封固装在反应槽底板上，一个长度方向的侧面板上用合页安装反应槽上盖制成反应槽。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明在反应槽底部设置了能够将柔性衬底绕成端面为蛇形状的固定轴，由电机带动卷轴，将柔性衬底在反应溶液中经过蛇状移动从一个卷轴转到另一个转轴，充分利用反应槽空间，使得尽量长距离的衬底放置在反应槽中，有效的增加了衬底的沉积面积，反应溶液得到了充分利用，使得柔性衬底在反应溶液中充分沉积形成均匀性良好半导体薄膜，并且装置的结构简单，制造成本低、具有大规模生产的特点。
2、本发明中化学浴法为在常压(1个大气压)、低温(温度范围在室温到100℃之间)的下制备半导体薄膜，不外加电场或者其他能量，即可在柔性衬底上沉积薄膜，进一步降低了成本，并且大面积成膜的均匀性很好。实现了规模化低成本在柔性衬底上沉积半导体薄膜。
附图说明
图1为本发明一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法制成装置的俯视示意图。
其中，1-带有电机的卷轴，2-反应槽，3-柔性衬底，4-反应槽底板，5-固定轴，6-卷轴。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例：参照附图1。将聚丙烯塑料浇注在不锈钢板上，作为制备反应槽2的材料，根据尺寸要求，分别裁制出一块长方形板作为反应槽底板4，和与反应槽底板尺寸对应的四块侧面板和反应槽上盖；在反应槽底板的聚丙烯塑料面靠近长度方向的一端两侧各钻出一孔，用于安装带有电机的卷轴1和不带有电机的卷轴6；在反应槽底板靠近长度方向的两端各钻出孔距相同的一排孔，用于安装支撑柔性衬底用的固定轴5，所述两端对应的孔中心连成线后与反应槽底板的一侧面之间有夹角。
用聚丙烯塑料制成长度大于柔性衬底宽度的光滑的固定轴，将固定轴焊于安装固定轴的孔中；聚丙烯塑料制成光滑的卷轴焊于安装卷轴的孔中，其中带有电机的卷轴套有能够转动的卷轴套后，卷轴套固定在电机上；将卷状的不锈钢、铜箔、铝箔或聚酰亚胺一种的柔性衬底3套在不带有电机的卷轴上，柔性衬底的端头沿着反应槽底板上下并相邻的固定轴绕成端面为蛇形状后，柔性衬底的端头胶粘于与电机同轴的卷轴套上。
将四块侧面板密封固装在反应槽底板上，一个长度方向的侧面板上用合页安装反应槽上盖制成反应槽。
反应溶液(CH3COO)2Cd，SC(NH2)2，CH3COONH4按质量比例为1∶10∶3混合，氨水调整混合溶液PH值范围在9～11，在1个大气压下的常压、低温(温度范围在室温到100℃之间)下，将反应溶液倒入反应槽，使柔性衬底浸于反应溶液中，启动电机，柔性衬底在反应溶液中沿着固定路线移动，无需外加电场或者其他能量，即可在柔性衬底上沉积半导体薄膜，反应后，排出反应溶液，取出衬底。
工作原理：
本发明将成卷的柔性衬底套入无电机的卷轴上，柔性衬底的端头沿着反应槽底板上下并相邻的固定轴绕成端面为蛇形状后，柔性衬底的端头胶粘于与电机同轴的卷轴套上。添加配好的反应溶液，启动电机，带动柔性衬底沿固定轴进行蛇形移动，整卷的柔性衬底由无电机的卷轴绕到与电机同轴的卷轴套上，在柔性衬底上沉积半导体薄膜。排出反应溶液，取出衬底，实现规模化低成本在柔性衬底上沉积半导体薄膜

Claims (1)

1.一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法，其特征在于：包括以下制备过程：
①制备反应槽：
将聚丙烯塑料浇注在不锈钢板上，根据尺寸要求，分别裁制出两块长方形板作为反应槽底板和反应槽上盖，四块与反应槽底板尺寸对应的侧面板；在反应槽底板的聚丙烯塑料面靠近长度方向的一端两侧各钻出一孔，分别安装一个带有电机的卷轴和一个不带有电机的卷轴；在反应槽底板靠近长度方向的两端各钻出孔距相同的一排孔，孔中安装固定轴，所述两端对应的孔中心连成线后与反应槽底板的一侧面之间有夹角；将四块侧面板固装于反应槽底板周围，形成一箱体，所述四块侧面板密封固装在反应槽底板上，一个长度方向的侧面板上用合页安装反应槽上盖制成反应槽；
②将柔性衬底套装于①中不带有电机的卷轴上，柔性衬底的端头沿着反应槽底板上下并相邻的固定轴绕成端面为蛇形状后，柔性衬底的端头胶粘于与电机同轴的卷轴套上，所述柔性衬底为卷状的不锈钢、铜箔、铝箔或聚酰亚胺的一种；
③在①中的箱体中倒入反应溶液，柔性衬底全部浸于反应溶液中，盖上反应槽上盖，启动电机，柔性衬底在反应溶液中从不带有电机的卷轴上移动到带有电机的卷轴上，排出反应溶液，在柔性衬底上沉积半导体薄膜；所述反应溶液为(CH3COO)2Cd，SC(NH2)2，CH3COONH4按质量比例为1:10:3混合，氨水调整混合溶液PH值范围在9～11，在常压、低温下，将反应溶液倒入反应槽，使柔性衬底浸于反应溶液中，所述低温温度范围在室温到100℃之间。
CN201010552074.8A 2010-11-25 2010-11-25 一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法 Expired - Fee Related CN102477549B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010552074.8A CN102477549B (zh) 2010-11-25 2010-11-25 一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010552074.8A CN102477549B (zh) 2010-11-25 2010-11-25 一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102477549A CN102477549A (zh) 2012-05-30
CN102477549B true CN102477549B (zh) 2014-04-16

Family

ID=46090326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010552074.8A Expired - Fee Related CN102477549B (zh) 2010-11-25 2010-11-25 一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102477549B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170097440A (ko) * 2016-02-18 2017-08-28 전영권 태양전지 및 그 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101155942A (zh) * 2005-03-22 2008-04-02 导电喷墨技术有限公司 柔性卷材材料的处理
CN101350315A (zh) * 2007-07-20 2009-01-21 住友金属矿山株式会社 覆金属聚酰亚胺基板的制造方法
US7541067B2 (en) * 2006-04-13 2009-06-02 Solopower, Inc. Method and apparatus for continuous processing of buffer layers for group IBIIIAVIA solar cells
CN101586310A (zh) * 2009-06-18 2009-11-25 浙江理工大学 一种导电纤维及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100535211B1 (ko) * 2003-06-03 2005-12-08 학교법인 성균관대학 반사방지막이 성형된 플렉시블한 피이티 기판 및 그제조방법
US7611584B2 (en) * 2005-12-13 2009-11-03 Lg Electronics Inc. Electroless metal film-plating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101155942A (zh) * 2005-03-22 2008-04-02 导电喷墨技术有限公司 柔性卷材材料的处理
US7541067B2 (en) * 2006-04-13 2009-06-02 Solopower, Inc. Method and apparatus for continuous processing of buffer layers for group IBIIIAVIA solar cells
CN101350315A (zh) * 2007-07-20 2009-01-21 住友金属矿山株式会社 覆金属聚酰亚胺基板的制造方法
CN101586310A (zh) * 2009-06-18 2009-11-25 浙江理工大学 一种导电纤维及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102477549A (zh) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103276369B (zh) 一种pecvd镀膜系统
CN101724825B (zh) 一种连续式真空镀膜方法及其专用设备
CN104134720A (zh) 单源闪蒸法生长有机无机杂化钙钛矿材料及其平面型太阳能电池的制备方法
CN104218114A (zh) 一种二维异质结太阳能电池及其制备方法
CN105679941A (zh) 一种基于p型铜铁矿结构半导体材料的平面结构钙钛矿太阳能电池及其制备
CN203284464U (zh) 一种pecvd镀膜系统
CN102544373B (zh) 一种量子点敏化有序体异质结太阳电池及其制备方法
CN111755564B (zh) 一种太阳能电池表面钝化膜生产工艺
CN109216560A (zh) 一种具有硫化铟薄膜的无机钙钛矿太阳能电池制备方法及其产品
CN102214737B (zh) 太阳能电池用化合物薄膜的制备方法
CN102477549B (zh) 一种柔性衬底上沉积半导体薄膜的方法
CN105161572B (zh) 一种铜锌锡硫太阳电池吸收层的墨水多层涂敷制备方法
CN105118888A (zh) 一种由硫酸铜制备氧化亚铜光电薄膜的方法
CN102477550B (zh) 在柔性衬底上沉积半导体薄膜用装置
CN102447009A (zh) 一种太阳电池吸收层薄膜材料的制备方法
CN203284452U (zh) 一种带有传片腔的单反应腔薄膜沉积设备
CN206098456U (zh) 一种钙钛矿太阳能电池
CN206109531U (zh) 一种钙钛矿薄膜的低压化学沉积的设备
CN214193447U (zh) 光伏电池双向进气钝化沉积装置
CN104465842A (zh) 一种线状可弯曲太阳能电池及其制备方法
CN111668374B (zh) 大面积三维-二维钙钛矿异质结原位制备方法
CN100576573C (zh) 半导体结为碳材料的太阳能电池及制备方法
CN209328932U (zh) Hit异质结太阳能电池制造设备
CN202616272U (zh) 一种小花篮放置结构
CN205258602U (zh) 一种太阳能电池管式pecvd设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140416

Termination date: 20171125