TWI486473B - 用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置 - Google Patents

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Description

用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置
本發明是有關於一種光伏太陽能電池,特別是有關於一種薄膜太陽能電池及用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置。
薄膜光伏(PV)太陽能電池是能源裝置的一類,其以光的形式運用一可更新的能量來源,此種能量來源是被轉換成有用的電能,此種電能可以被使用對於許多的應用。薄膜太陽能電池是多層之半導體結構,而此多層之半導體結構是藉由沉積各種薄層、半導體之膜及其他材料於一底材之上所成型。這些太陽能電池可以被製成輕重量之彈性薄片,其包括複數個個別電性互相連接之電池。輕重量及彈性之特性給予薄膜太陽能電池寬廣的潛在可應用性,做為使用於可攜式裝置、航空及住宅與商業建築物之一電力來源,其中,它們能被合併至各種建築特色之中,例如,屋頂板、建築物的正面及天窗。
薄膜太陽能電池半導體封裝一般包括有一後底材(例如,玻璃、聚合物或金屬)、一下電極層(亦被稱為一背接點)、一主動p-型光吸收物層、一緩衝層以及一n-型透明導電氧化物(TCO)上電極層。太陽能電池典型地是以直接施加至上電 極層上之一EVA-丁基密封劑所完成,接著施加一保護上蓋,例如,玻璃或聚合物。
硫系材料已被使用於吸收物層。銅銦鎵二硒化物(CIGS)是一種普遍被使用之硫系吸收物層材料於薄膜太陽能電池之中。以CIGS為基礎之薄膜太陽能電池已能達成優異的轉換效率(例如,超過20%於實驗室環境之中)。被使用於沉積CIGS薄膜之一種方法是一連續兩步驟濺鍍電沉積-硒化製程。首先,銅、銦及鎵是藉由使用適當之材料靶材被濺鍍至底材之上,以形成一CIG前導薄膜。接著,硒化是被執行,其包含與Se蒸氣或H2 Se氣體反應CIG前導薄膜,以完成CIGS吸收物層薄膜。此種裝置已是易於製造CIGS薄膜厚度,其是典型地在底材邊緣處較厚,而在中心區較薄。當處理較大之旋轉底材時,此問題是最明顯的。由於被沉積CIGS薄膜之吸收物層厚度均勻性會影響太陽能電池效率,故厚度不均勻一般是不受歡迎的。
有鑑於此,一種改良之薄膜太陽能電池是被需要的。
本發明基本上採用如下所詳述之特徵以為了要解決上述之問題。
本發明之一實施例提供一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其包括一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材;一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該 真空室之一濺鍍氣體;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及一遮蔽板,固定於該殼體之中,並且係位於該濺鍍靶材與該真空室之間,其中,該遮蔽板具有一流動孔隙,該流動孔隙係流體連通於該濺鍍源及該真空室,該流動孔隙具有相對之兩端部及一中間部,以及該中間部之寬度係小於至少一端部之寬度。
根據上述之實施例,該中間部係界定該流動孔隙之一最小寬度,以及該最小寬度係位於該流動孔隙之中間高度處。
根據上述之實施例,該流動孔隙具有一沙漏形狀,以及該沙漏形狀具有延伸於該等端部間之一對向內凸形側邊。
根據上述之實施例,該等材料薄膜元件係為吸收物層元件。
根據上述之實施例,該濺鍍氣體係流經該流動孔隙之該中間部,以依一降低之流動速率沉積一材料薄膜於該底材之上。
本發明之另一實施例提供一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其包括一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材;一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該真空室之一濺鍍氣體;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及兩流動遮板,係以流動之方式 設置於該濺鍍靶材與該真空室之間,其中,該等流動遮板係樞轉移動於一開啟位置與一關閉位置之間;其中,該等流動遮板係同步於該旋轉鼓之轉動而開啟與關閉,以調節該濺鍍氣體至該真空室之流動,進而可控制沉積於該底材上之該材料薄膜之厚度。
根據上述之實施例,當該底材之一中央區被該濺鍍靶材通過時,該等流動遮板係移動至該開啟位置。
根據上述之實施例,當該底材之一邊緣被該濺鍍靶材通過時,該等流動遮板係移動至該關閉位置。
根據上述之實施例,該等流動遮板擺動於該開啟位置與該關閉位置間之速度係正比於該旋轉鼓之轉動速度。
根據上述之實施例,該等流動遮板之位置係由一可編程控制器所控制。
根據上述之實施例,該可編程控制器係控制耦合於至少一流動遮板之至少一伺服馬達之運作。
根據上述之實施例,每一流動遮板係為一直葉片,以及該等流動遮板係垂直於設置於該等流動遮板與該真空室間之一前流動開口。
根據上述之實施例,該等材料薄膜元件係為吸收物層元件。
本發明之再一實施例提供一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其包括一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材;一變速 馬達驅動器,耦合於該旋轉鼓,並且使該旋轉鼓以超過一轉速轉動,其中,該變速馬達驅動器係使該旋轉鼓以一基線速度轉動;一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該真空室之一濺鍍氣體;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及一可編程控制器,連接於該變速馬達驅動器,其中,該可編程控制器係同步於位在該旋轉鼓上之該底材之位置而增加或降低該旋轉鼓之轉速。
根據上述之實施例,當該底材之一邊緣趨近該濺鍍靶材時,該旋轉鼓之轉速係被增加至該基線速度之上。
根據上述之實施例,當該底材之該邊緣離開該濺鍍靶材時,該旋轉鼓之轉速係被降低至該基線速度。
根據上述之實施例,當該底材之一中央部趨近該濺鍍靶材時,該旋轉鼓之轉速係保持在該基線速度。
根據上述之實施例,該可編程控制器係以根據該旋轉鼓之速度對旋轉角度之一正弦曲線增加與降低速度之方式控制該旋轉鼓之轉速。
根據上述之實施例,該等材料薄膜元件係為吸收物層元件。
本發明之又一實施例提供一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其包括一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材;一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該真空室之一濺鍍氣體;一電源供應器,耦合於該濺鍍源, 係用以產生該濺鍍源之一基線電力程度;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及一可編程控制器,連接於該電源供應器,其中,該可編程控制器係同步於位在該旋轉鼓上之該底材之位置而增加或降低該濺鍍源之一電力程度。
根據上述之實施例,當該底材之一邊緣趨近該濺鍍靶材時,該濺鍍源之該電力程度係被增加至該基線電力程度之上。
根據上述之實施例,當該底材之該邊緣離開該濺鍍靶材時,該濺鍍源之該電力程度係被降低至該基線電力程度。
根據上述之實施例,當該底材之一中央部趨近該濺鍍靶材時,該濺鍍源之該電力程度係保持在該基線電力程度。
根據上述之實施例,該等材料薄膜元件係為吸收物層元件。
根據上述之實施例,該用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置更包括一硒氣體源,係以流動之方式耦合於該真空室,其中,該用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置係沉積硒於該底材之上。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
1、2、3‧‧‧旋轉參考點
100‧‧‧物理氣相沉積(PVD)裝置
102‧‧‧真空室
104‧‧‧支撐臂
105‧‧‧殼體
106‧‧‧輪轂
108‧‧‧電動馬達驅動器
110‧‧‧可旋轉內驅動圓筒
115‧‧‧加熱器裝置
117‧‧‧加熱器
120‧‧‧旋轉鼓
122‧‧‧底材支撐表面
130‧‧‧底材
131‧‧‧上邊緣
132‧‧‧下邊緣
133‧‧‧側邊緣、前緣、垂直邊緣
135‧‧‧濺鍍源、第一濺鍍源、第二濺鍍源
137‧‧‧濺鍍靶材
140‧‧‧蒸發源
152‧‧‧隔離幫浦、第一隔離幫浦、第二隔離幫浦
155‧‧‧緩衝室
160‧‧‧監測裝置
170‧‧‧隔離擋板
180‧‧‧電源供應器
182‧‧‧負載室
184‧‧‧卸載室
200‧‧‧濺鍍系統
220‧‧‧可編程控制器
230‧‧‧遮蔽板
231‧‧‧上邊緣
232‧‧‧流動孔隙
233‧‧‧下邊緣
234‧‧‧表面
235‧‧‧側邊緣
237‧‧‧上端
238‧‧‧下端
250‧‧‧遮蔽箱圍圈
251‧‧‧前壁
252‧‧‧側壁
253‧‧‧後壁
254‧‧‧上壁
255‧‧‧內部凹處
256‧‧‧下壁
258‧‧‧前開口
300‧‧‧遮板
303‧‧‧中心區域
310‧‧‧電動伺服馬達
H、H1、H2‧‧‧高度
W1、W2‧‧‧寬度
P‧‧‧樞軸點
CL‧‧‧流動中心線
第1圖係顯示根據本發明之用於成型薄膜於一太陽能電池底材上之一濺鍍裝置之一第一實施例之俯視剖面示意圖;第2圖係顯示根據第1圖之裝置之一濺鍍源圍圈之等量立體示意圖;第3圖及第4圖係顯示使用於第1圖之裝置中之一可開啟/可關閉遮板系統之俯視剖面示意圖;第5圖係顯示具有一流動孔隙之第2圖之圍圈之等量前視示意圖;第6圖係顯示第2圖之圍圈及第3圖及第4圖之遮板系統之等量前視示意圖;第7圖係顯示使用於第1圖之裝置中之一濺鍍靶材之前視示意圖;第8圖係顯示用於固持底材之一旋轉鼓之俯視剖面示意圖;第9圖係顯示一底材及濺鍍靶材之俯視示意圖;以及第10圖係顯示用於控制第8圖之旋轉鼓之速度之一旋轉鼓速度控制曲線之圖表。
茲配合圖式說明本發明之較佳實施例。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
第1圖係顯示根據本發明之用於成型一吸收物層薄膜之一物理氣相沉積(PVD)裝置100之一示範實施例之俯視示意圖。物理氣相沉積裝置100包括有一殼體105。殼體105係界定一真空室102於其中。在一些實施例之中,真空室102可以是環形的。在各種實施例之中,殼體105可以是多邊形的。舉例來說,殼體105可以是八邊形的。在各種其他可能的實施例之中,多邊形的殼體可以是一六邊形、十面體或其他適當的形狀。殼體105可以包括有一或多個可移除之門。可移除之門是設置於真空室102之一或多個側邊之上。在一些實施例之中,殼體105可以是由金屬,例如,不鏽鋼或其他適當的金屬合金所製成。
在一代表性示範實施例之中,殼體105能界定一單一真空室102,其具有大約2.4m之高度以及大約9.8m之長度與寬度。
如第1圖所示,物理氣相沉積裝置100包括有一旋轉鼓120。旋轉鼓120係以可釋放之方式支撐及固持複數個底材130(亦可參見第7圖)於複數個垂直之底材支撐表面122之上,其中,底材支撐表面122是位於旋轉鼓120之上。底材支撐表面122是從旋轉鼓120徑向地朝向由殼體105所界定之真空室102之一內部表面,如此一來,底材可以被呈現於一或多個靜止的濺鍍源135及一蒸發源140,其中,濺鍍源135是繞著旋轉鼓120被配置,以及蒸發源140是用於沉積硒於底材之上。
請參閱第7圖,其係顯示底材130之前視示意圖。當底材130被固定於旋轉鼓120之上時,底材130是實質上平坦 與多邊形的。在一些實施例之中,底材130具有一上邊緣131、一下邊緣132及兩相對之側邊緣133。在所繪示之實施例之中,底材130是矩形的。任何適當之平面或平坦剛性薄膜太陽能電池底材材料可以被使用。在一些實施例之中,底材130包括剛性玻璃,例如,石灰玻璃。在其他實施例之中,底材130包括其他的太陽能電池底材材料,例如,剛性金屬或塑膠片。可以被處理於物理氣相沉積裝置100中之底材130之典型代表性尺寸是60-100cm寬及1.5-2.0m高。然而,其他適當之尺寸亦可以被採用。
如第1圖所示,旋轉鼓120係繞著位於真空室102中之一中心垂直旋轉軸旋轉。雖然第1圖繪示旋轉鼓120之旋轉方向為順時針,但在一些實施例之中,旋轉鼓120是旋轉於逆時針方向中。在各種實施例之中,旋轉鼓120是耦合於由一電動馬達驅動器108所旋轉之一驅動軸或固定於物理氣相沉積裝置100之其他驅動機構。在各種實施例中之馬達驅動器可以是被固定於殼體105之上部或底部。在一實施例之中,一變速電動馬達是被使用於電動馬達驅動器108,其是由一適當建構之馬達速度控制器所控制,以使旋轉鼓120以一固定速度及/或可變速度轉動。在一些實施例之中,一可編程控制器220係控制馬達驅動軸之速度。
在一些實施例之中,旋轉鼓120是以一速度旋轉,舉例來說,介於大約5與100RPM之間。在各種實施例之中,旋轉鼓120之轉速是被選取去使位在複數個底材130上之吸收物層元件之過多沉積最小化。在一示範的實施例之中,旋轉鼓120 是以大約80RPM之速度旋轉。在一些實施例之中,物理氣相沉積裝置100包括有一可旋轉內驅動圓筒110。可旋轉內驅動圓筒110是設置於旋轉鼓120之內,並且是以移動之方式偶合於由殼體105所支撐之馬達驅動器。如第1圖所示,可旋轉內驅動圓筒110是經由一或多個支撐臂104耦合於同心配置之外旋轉鼓120,其中,支撐臂104是從一輪轂106徑向朝外延伸,以及輪轂106是直接或間接耦合於馬達驅動器之一驅動軸。如第1圖所示,在一實施例之中,可旋轉內驅動圓筒110具有實質上與旋轉鼓120之形狀互補之一形狀(亦即,多邊形)。然而,可旋轉內驅動圓筒110能具有任何適當之形狀,包括圓形。
如第1圖所示,物理氣相沉積裝置100包括有一濺鍍系統200。濺鍍系統200具有至少一濺鍍源135,其係用以沉積一第一型態之複數個吸收物層原子於每一底材130之一表面之至少一部分之上。在一些實施例之中,濺鍍系統200包括有兩個濺鍍源135,其可以是以直徑相對之方向被配置。濺鍍源135係沉積銅、銦及鎵之原子至底材130之上,當它們旋轉通過濺鍍源時。任何適當數目之濺鍍源可以被提供,取決於要被沉積至底材130上之材料的數量與本質。
在一實施例之中,濺鍍源135是被設置於一遮蔽箱圍圈250之中。遮蔽箱圍圈250是附著於殼體105以及連通於真空室102,如第1圖及第2圖所示。在一實施例之中,濺鍍源135是被固定於位在殼體105上之真空室102之外。濺鍍源135及濺鍍系統200之其他附加物是由遮蔽箱圍圈250所支撐,此將進一步被敘述。
第2圖係顯示遮蔽箱圍圈250之立體示意圖,其是從真空室102之內部看出去。在一實施例之中,遮蔽箱圍圈250包括有一結構支撐框架。結構支撐框架具有一前壁251、一後壁253及兩相對之側壁252。兩相對之側壁252是連接前壁251、後壁253、一上壁254及一下壁256。這些壁係界定了一內部凹處255。內部凹處255含有及支撐濺鍍源135、複數個靜止靶材137、複數個可樞轉之遮板300(例如,參見第3圖至第4圖)以及其他附加物。前壁251係界定一流動開口。此流動開口在一實施例之中是在前壁251中之一前開口258,其乃是垂直及水平延伸去提供一開放流動通道於內部凹處255與物理氣相沉積裝置100之真空室102之間,其可允許濺鍍或載體氣體(載氣)之通過以及允許來自於靶材137之吸收物層薄膜元件去敲擊與形成一層於底材130之上。在其他實施例之中,流動開口可以是由一遮蔽板230之一流動孔隙232所形成(例如,參見第2圖及第5圖)。遮蔽箱圍圈250可以是由任何適當之材料所構成,包括金屬(例如,不鏽鋼)。
如第1圖及第2圖所示,濺鍍源135能夠是一磁電管、一離子束源、一RF產生器或任何其他適當之濺鍍源,以沉積一第一型態之複數個吸收物層原子於每一底材130之一表面之至少一部分之上。一電源供應器180是被提供去供給濺鍍源135電力。在一實施例之中,電源供應器180具有一可調整之電流輸出至濺鍍源135,其乃是由一可編程控制器220所控制。在一些實施例之中,第一濺鍍源135包括有定位於旋轉之底材130內之至少一濺鍍靶材137,以沉積原子於底材130之上。第一濺 鍍源135能利用一惰性濺鍍或載體氣體,其係傳送吸收物層元件至底材130上以沉積一薄膜。在一些實施例之中,濺鍍是以氬氣來被執行。其他可能之濺鍍氣體亦能被使用,例如包括氪、氙、氖及類似的惰性氣體。
如第1圖所示,物理氣相沉積裝置100包括有設置於真空室102內之一第一濺鍍源135,其係用以沉積一第一型態之複數個吸收物層原子於每一底材130之一表面之至少一部分之上。物理氣相沉積裝置100還包括有設置於真空室102內之一第二濺鍍源135,其係用以沉積一第二型態之複數個吸收物層原子於每一底材130之一表面之至少一部分之上。在其他實施例之中,第一濺鍍源135及第二濺鍍源135是被設置鄰接於彼此於真空室102之內。在一些實施例之中,第一濺鍍源135及第二濺鍍源135能具有至少一個或複數個濺鍍靶材137。
在各種實施例之中,第一濺鍍源135係用以沉積一第一型態之複數個吸收物層原子(例如,銅(Cu))於每一底材130之一表面之至少一部分之上,以及第二濺鍍源135係用以沉積一第二型態之複數個吸收物層原子(例如,銦(In))於每一底材130之一表面之至少一部分之上。在一些實施例之中,第一濺鍍源135係用以沉積一第一型態之複數個吸收物層原子(例如,銅(Cu))及一第三型態之複數個吸收物層原子(例如,鎵(Ga))於每一底材130之一表面之至少一部分之上。在一些實施例之中,一第一濺鍍源135包括有一或多個銅-鎵濺鍍靶材137,以及一第二濺鍍源135包括有一或多個銦濺鍍靶材137。舉例來說,一第一機鍍源135包括有兩個銅-鎵濺鍍靶材137,以及一 第二濺鍍源135包括有兩個銦濺鍍靶材137。在一些實施例之中,一銅-鎵濺鍍靶材137包括大約70%至80%的銅以及20%至30%的鎵。在各種實施例之中,物理氣相沉積裝置100具有一第一銅-鎵濺鍍靶材137(以一第一銅:鎵濃度)以及一第二銅-鎵濺鍍靶材137(以一第二銅:鎵濃度)。舉例來說,一第一銅-鎵濺鍍靶材137能具有65%的銅及35%的鎵以控制單層沉積至一第一梯度鎵濃度,以及一第二銅-鎵濺鍍靶材137能具有85%的銅及15%的鎵以控制單層沉積至一第二梯度鎵濃度。
濺鍍靶材137能夠是任何適當之尺寸與形狀。就一代表性之例子而言,平面或平坦直線之濺鍍靶材137可以被提供,其具有大約10至20cm之寬度以及大約1.5至2.0m之高度。其他適當之尺寸可以被採用取決於要被處理之底材130的對應尺寸。
在一些實施例之中,一濺鍍源135,係沉積銦之複數個吸收物層原子於每一底材130之表面之至少一部分之上,能夠被摻入鈉(Na)。舉例來說,一濺鍍源135之一銦濺鍍靶材137能被摻以鈉(Na)元素。發明人已判定以鈉摻入一銦濺鍍靶材137可以使沉積一鹼矽酸鹽層於太陽能電池中之需求最小化。此種改善可以導致太陽能電池之較低的製造成本,因為鈉是被直接引入至吸收物層之中。在一些實施例之中,一濺鍍源135是一鈉摻入銅源,其具有介於大約2%至10%之間的鈉。在各種實施例之中,一銦濺鍍源135能被摻以其他的鹼性元素,例如,鉀。在其他實施例之中,物理氣相沉積裝置100能夠包括多個銅-鎵濺鍍源135以及多個鈉摻入銦濺鍍源135。舉例來 說,太陽能電池成型裝置能夠具有一65:35之銅-鎵濺鍍源135以及一85:15之銅-鎵濺鍍源135。
濺鍍源135與濺鍍靶材137之前述結合係提供CIG基礎,用於成型一CIGS吸收物層於一薄膜太陽能電池底材之上。
如第1圖所示,在各種實施例之中,物理氣相沉積裝置100進一步包括有一蒸發源140,係用以沉積一第四型態之複數個吸收物層原子於每一底材130之一表面之至少一部分之上,其中,底材130具有由CIG構成之一沉積薄膜。在一實施例之中,第四型態是非毒性之元素硒以及能包括任何適當之蒸發源材料。在一些實施例之中,蒸發源140係用以產生第四型態之蒸發源材料之蒸氣。該蒸氣能凝結於一或多個底材130之上,以完成CIGS吸收物層。舉例來說,蒸發源140能夠是一蒸發舟、坩鍋、細絲線圈、電子束蒸發源等。在一些實施例之中,蒸發源140是設置於真空室102之一第一次腔室之中。在各種實施例之中,第四型態之蒸發源材料之蒸氣能夠利用一離子化放電器而被離子化。在所繪示之實施例之中,第一濺鍍源135及第二濺鍍源135是設置於真空室102之相對側邊之上,並且是沿著真空室102之周緣而大致上等距於蒸發源140。
如第1圖所示,在各種實施例之中,物理氣相沉積裝置100進一步包括有一第一隔離源(例如,隔離幫浦152),係用以將蒸發源140隔離於一第一濺鍍源135。第一隔離源能夠防止來自於蒸發源140之第四型態材料(例如,硒)污染第一濺鍍源135。在所繪示之實施例之中,隔離幫浦152可以是一真空幫 浦。在其他實施例之中,物理氣相沉積裝置100能夠包括有複數個隔離幫浦152。
在一些實施例之中,第一隔離幫浦152是設置於真空室102之一第一次腔室之中(參見第1圖)。隔離幫浦152係維持一壓力於第一次腔室之中,其壓力低於位在真空室102內之壓力,因而可使來自於蒸發源140之氣體與蒸氣之流動轉向至次腔室之中。具有隔離幫浦152之隔離源是設置於蒸發源140與濺鍍源135之間,以從真空室102攔截與排空原子(例如,被蒸發之硒來源材料原子),進而防止濺鍍源135之污染。舉例來說,隔離幫浦152能夠是設置於真空室102之第一次腔室中之一真空幫浦,並且能夠排空蒸發源材料原子以防止濺鍍源135之污染。
在各種實施例之中,物理氣相沉積裝置100能包括有複數個隔離源(例如,隔離幫浦152),以將每一個蒸發源140隔離於每一個濺鍍源135,如第1圖所示。舉例來說,在具有第一濺鍍源135及第二濺鍍源135以及每一個第一蒸發源140及第二蒸發源140皆設置於其間之實施例之中,物理氣相沉積裝置100能包括有設置於第一濺鍍源135與第一蒸發源140間之一第一隔離幫浦152以及設置於第二濺鍍源135與第二蒸發源140間之一第二隔離幫浦152。在所繪示之實施例之中,物理氣相沉積裝置100包括有設置於蒸發源140與濺鍍源135間之一隔離幫浦152。
物理氣相沉積裝置100能進一步包括有一或多個加熱器117,以加熱設置於旋轉鼓120之複數個表面122上之複 數個底材130,如第1圖所示。在所繪示之實施例之中,加熱器117是被一加熱器裝置115所支撐。加熱器裝置115能具有實質上與旋轉鼓120之形狀互補的形狀。在所繪示之實施例之中,複數個加熱器117是被顯示定位於一實質八邊形的配置,在一加熱器裝置115之內。然而,加熱器裝置115能具有任何適當之形狀。在各種實施例之中,加熱器裝置115是被設置去維持從底材之周緣實質上均等的距離。在所繪示之實施例之中,加熱器裝置115是被設置於旋轉鼓120之一內表面。更特別的是,在一些實施例之中,加熱器117是設置於表面122後之旋轉鼓120之內側上。一或多個額外個別的加熱器117可以進一步被設置於各種位置處,以提供補充的加熱。在其他可能的實施例之中,含有複數個加熱器117之加熱器裝置115能被設置於旋轉鼓120之一外表面。
一適當之市售電源是被提供用於加熱器裝置115,其能包括電線通過旋轉鼓110之一表面及/或從旋轉鼓110之下方或上方供給加熱器117電力。
在各種實施例之中,如第1圖所示,旋轉鼓120可繞著加熱器裝置115旋轉,其是保持靜止於物理氣相沉積裝置100之殼體105之內。在其他實施例之中,具有複數個加熱器117之加熱器裝置115能沿著旋轉鼓120轉動。加熱器117能包括,但不限於,紅外線加熱器、鹵素燈泡加熱器、電阻加熱器、或任何適當形式之加熱器,以用於在一沉積製程中加熱一底材130。在一些實施例之中,加熱器裝置115能加熱一底材130至介於大約攝氏300度與500度之間的一溫度。
如第1圖所示,物理氣相沉積裝置100能進一步包括有一隔離擋板170。隔離擋板170是設置於蒸發源140之上。隔離擋板170能導引一蒸發源材料之蒸氣(例如,硒)至複數個底材130之一表面之一特定部分。隔離擋板170能進一步導引一蒸發源材料之蒸氣遠離於一濺鍍源135,以防止污染一或多個濺鍍源135。在一些實施例之中,隔離擋板170能夠是由不鏽鋼或其他類似之金屬與金屬合金所製成。在一些實施例之中,隔離擋板170是用完即丟棄的。在其他實施例之中,隔離擋板170是可清洗的。
在一些實施例之中,如第1圖所示,物理氣相沉積裝置100能包括有一或多個監測裝置160。監測裝置160是應用於裝置之一或多個部分,以監測製程參數,例如,溫度、室壓、薄膜厚度、旋轉鼓120之位置與速度、至濺鍍靶材137之電源供應器電流或任何其他適當之製程參數,以控制或監測物理氣相沉積裝置100之運作。在各種實施例之中,物理氣相沉積裝置100能包括有一負載室182及/或一卸載室184。在本發明之實施例之中,物理氣相沉積裝置100能包括有一緩衝室155,係用以提供一真空斷開與連通於殼體105中之真空室102,以裝載/卸載底材130。
如第1圖所示,在一些實施例之中,物理氣相沉積裝置100能包括有一可編程控制器220。可編程控制器220係控制裝置及薄膜沉積製程之運作。可編程控制器220包括有一適當建構可編程電腦資料處理器,例如,中央處理單元(CPU)或多重微處理器(MPU)、控制電路、輸入裝置、輸出裝置、機器 可讀取媒體、有線與無線通訊介面、電源供應器等等,以提供完整之功能控制。可編程控制器220係接收來自於監測裝置160、通訊介面及輸入裝置之資料輸入訊號,並且係提供輸出資料及控制訊號至物理氣相沉積裝置100或相關之附屬物。機器可讀取媒體係以電腦可執行之指令所編碼,其可使處理器導引及控制物理氣相沉積裝置100及相關之附屬物的各種運作。
根據本發明之一第一方面,第2圖至第5圖係顯示用於改善垂直吸收物層薄膜厚度均勻性於沿著底材130從上到下之垂直方向中之一裝置之一實施例。在一實施例之中,物理氣相沉積裝置100包括有至少一遮蔽板230。遮蔽板230具有設置於濺鍍靶材137與底材130間之一流動孔隙232。遮蔽板230係控制與分佈惰性載氣之流動,並且係對應地控制沉積至由旋轉鼓120所攜載之底材130上之材料(亦即,原子)之導致薄膜厚度均勻性。第3圖及第4圖係為遮蔽箱圍圈250及相關附屬物之一部分之俯視平面圖。第5圖係遮蔽箱圍圈250及遮蔽板230之前視圖。
請參閱第2圖至第5圖,在一實施例之中,遮蔽板230是固定於遮蔽箱圍繞物250之一前壁251,並且是有效地關閉前開口258(參見第2圖),除了流動孔隙232。遮蔽板230係界定一上邊緣231、一下邊緣233及一對縱向延伸之側邊緣235。在一實施例之中,遮蔽板230具有一實質平坦或平面之本體,其具有平行之前表面與後表面234以及一長度與寬度係實質上大於板之厚度。在一些實施例之中,遮蔽板230具有一矩形之形狀,而其他適當之形狀亦可以被提供。
遮蔽板230可以是由任何適當之材料所製成,其包括金屬,例如,不鏽鋼。遮蔽板230能藉由任何適當之方法附著於遮蔽箱圍圈250,其包括有焊接或機械鎖附,但並不限於此。在一實施例之中,遮蔽板230附著於遮蔽箱圍圈250之前壁251。
如第2圖及第5圖所示,在一實施例之中,流動孔隙232是垂直伸長的,其具有一高度H。高度H是大於一最大寬度W1或W2。W1是被定義為於流動孔隙232之上端237與下端238處之寬度。W2是被定義為在上端237與下端238間之一寬度。
在一實施例之中,流動孔隙232具有一沙漏形狀,其具有一最小寬度W2。W2是小於位在流動孔隙232之上端237或下端238處之寬度(參見第2圖及第5圖)。在一實施例之中,流動孔隙232之一最小寬度W2是位於流動孔隙232之垂直中點處。此垂直中點處具有一中點高度H2,其是被定義為高度H1之一半。在一些實施例之中,流動孔隙232之側邊236具有一拱形的、向內凸起之形狀,其位於側邊之間的最窄點是大約位於中點高度H2處。在其他實施例之中,最窄點或被量測於側邊236間之寬度W2可以是位於中點高度H2之上或之下。如上所述,在一些實施例之中,流動孔隙232之寬度W2在上端237與下端238間之中點部分是小於在上端237與下端238處之寬度。
發明人已發現如第2圖及第5圖所示之向內凸起形之流動孔隙232會產生較好的垂直薄膜厚度均勻性於底材130之上。薄膜厚度,其在大底材上傾向較厚的靠近上邊緣及下邊 緣,是較為均勻的以及與在底材之中央部分一致的。
根據本發明之一第二方面,沿著底材於水平方向中之吸收物層薄膜厚度均勻性能藉由機械操作之遮板300而被改善,其位置是與旋轉鼓120之轉動同步。在此,於物理氣相沉積裝置100之處理過程中,底材130是被固定於旋轉鼓120之上。
第3圖及第4圖係顯示在遮蔽箱圍圈250內之俯視平面圖。第6圖係顯示遮蔽箱圍圈250之立體示意圖。如第3圖、第4圖及第6圖所示,一對相對及垂直定位之遮板300是以可樞轉之方式繞著一樞軸點P而固定於遮蔽箱圍圈250之中。在一實施例之中,樞軸點P可以是由一電動伺服馬達310之一驅動軸所界定,被提供做為一伺服機構之部分,以旋轉遮板300,用於控制它們相對於遮蔽箱圍圈250之位置。在一實施例之中,一伺服馬達是被提供於每一個遮板300。在一些實施例之中,電動伺服馬達310是被固定於遮蔽箱圍圈250之上,並且是被遮蔽箱圍圈250所支撐,例如,上壁254。每一個遮板300是以移動之方式耦合於電動伺服馬達310之驅動軸,並且是被電動伺服馬達310之驅動軸所支撐。電動伺服馬達及伺服機構在本技術領域中是被周知的。
在一實施例之中,樞軸點P可以是位於每一個遮板300最後端處,以提供最大運動於最靠近物理氣相沉積裝置100之真空室102之遮板之相對向前端。在其他實施例之中,樞軸點P可以是位於每一個遮板之端部之間。
在一實施例之中,遮板300是被成型為一實質上直 線及平坦的葉片,其具有一整體矩形的構造。其他適當之多邊形及非多邊形整體及剖面形狀可以被使用。遮板300可以是由任何適當之材料所製成,其包括金屬,例如,不鏽鋼、鋁、鈦等。
如第3圖、第4圖及第6圖所示,一對遮板300係做為一可變孔洞,以調節惰性濺鍍或載氣流動之數量。此可允許沉積於底材130上之吸收物層薄膜厚度被控制於任何指定之時間,當結構旋轉通過位於遮蔽箱圍圈250中之每一個靶材時。在一實施例之中,遮板300是均等地定位及校直於流動中心線CL之相對側邊上。流動中心線CL是被位於遮蔽板230中之流動孔隙232所界定,如第3圖及第4圖所示。
遮板300之位置與運動是由電動伺服馬達310所控制,其在一實施例之中是由可編程控制器220所控制。遮板300是樞轉移動於一完全開啟位置(如第3圖所示)與一關閉位置(如第4圖所示)之間。關閉位置可以是一部份關閉位置,以允許較少的載氣流動離開遮蔽箱圍圈250及進入真空室102,當遮板是位於其完全開啟位置處時。在完全開啟位置處,每一個遮板300是被定位實質上平行於遮蔽板230及遮蔽箱圍圈250之前壁251。
在一實施例之中,每一個遮板300之樞接移動是由可編程控制器220所控制,如此一來,遮板會一起移動,因而導致每一個遮板被定位於相同的角度於遮蔽板230。在其他實施例之中,每一個遮板300之差別樞接運動可以被提供,如此一來,每一個遮板300是被開啟於一不同之角度於遮蔽板或前 開口。在一些實施例之中,一或其他之遮板300可以樞轉地被移動,當剩下的遮板保持靜止時。可編程控制器220可以被編程去提供任何前述形式之運作,取決於即將到來之特定應用之需求。在一實施例之中,遮板是同時且一起移動。
在先前之PVD製程中,由於底材130是旋轉於旋轉鼓120之上,故底材130之側邊緣133會經過較靠近於濺鍍靶材137及遮蔽箱圍圈250,如第3圖及第4圖所示。此會不利地沉積吸收物層薄膜之一較大之厚度於側邊緣133處(亦即,水平方向),因為離開遮蔽箱圍圈250之前開口258之載氣流動是實質上固定的,不論被處理之結構的位置為何。跨過底材之表面之主動吸收物層之非均勻薄膜厚度係因此降低了太陽能電池能量轉換效率及性能。
在此所揭露之遮板系統係有利地允許至底材130之載氣流動被理想控制,取決於底材相對於遮蔽箱圍圈250及濺鍍靶材137之位置,以產生一更均勻之薄膜厚度。至底材之氣體流動越大,所產生之吸收物層薄膜沉積將會越厚。在一實施例之中,遮板300之位置是被可編程控制器220所控制,並且是與旋轉鼓120之旋轉及底材相對於遮蔽箱圍圈250及濺鍍靶材137之位置同步。
第3圖係顯示相對於遮蔽箱圍圈250及濺鍍靶材137被放在中心之底材130。當底材130之中心區域303是最靠近於前開口258時,遮板300是位於一完全開啟位置處以使至底材之氣體流動最大化(參見第3圖)。由於底材之側邊緣133靠近遮蔽箱圍圈250之流動孔隙232之前開口258,如第4圖所示,遮板 300會經由電動伺服馬達310之運作而開始關閉,並且移動朝向一部份關閉位置。具有吸收物層元件之載氣之流動是被降低,如此一來,當側邊緣133經過遮蔽箱圍圈250時,被沉積之薄膜厚度是被降低。
當下一個底材130之前緣133趨近遮蔽箱圍圈250時,遮板300是保持在顯示於第4圖中之部分關閉位置中。由於底材130持續旋轉,故底材130之中心區303會趨近顯示於第3圖中之位置,以及遮板300會返回至其完全開啟位置處。
當具有底材130之旋轉鼓120旋轉通過遮蔽箱圍圈250與濺鍍靶材137時,遮板300之前述開啟與關閉循環可以快速地發生。循環之持續期間將會直接符合旋轉鼓120之轉速(亦即,RPM),並且是被可編程控制器220所控制,如此一來,遮板300是位於其適當之前述位置處(亦即,部分關閉或完全開啟),取決於底材130相對於遮蔽箱圍圈250之定位及位置。如上所述,在一實施例之中,當處理底材時,可編程控制器220是被編程去達成遮板300之前述運作。藉由使用可編程控制器220,遮板300之運作可以被施行於硬體、韌體、軟體或其結合體之中。
根據本發明之一第三方面,在水平方向中之吸收 物層薄膜厚度均勻性能藉由電子控制電源供應器而被改善,其是與旋轉鼓120之速度或轉速同步。沉積於底材130上之吸收物層薄膜厚度是正比於由電源供應器180供給至濺鍍源135之電力強度(參見第1圖)。如上所述,當底材旋轉通過遮蔽箱圍圈250及濺鍍靶材137時,控制至濺鍍源135之電力或電流可允許在底 材130上之薄膜厚度被控制與調整於任何指定點。
在一實施例之中,如第1圖所示,電源供應器180是可調整的,以使得至濺鍍源135及濺鍍靶材137之電力輸出或電流可控制。在一實施例之中,可編程控制器220是被編程去控制來自於電源供應器180之輸出。藉由使用可編程控制器220,電力程度調節可以被施行於硬體、韌體、軟體或其結合體之中。
在使用遮板300調節惰性氣體流動之一類似方式中,如第3圖及第4圖所示,可編程控制器220是週期性地增加或減少電力輸出至濺鍍源135,取決於底材130相對於濺鍍靶材137及遮蔽箱圍圈250之定位及位置,其可避免沉積吸收物層薄膜之較大厚度於底材之垂直邊緣處(參見第3圖、第4圖及第7圖)。當底材130是位於第3圖所示之位置處時,供給至濺鍍源135之電力是處於一增加或最大程度,以沉積吸收物層薄膜於底材130之中心區303之上。由於底材130之邊緣133趨近濺鍍靶材137,如第4圖所示,可編程控制器220會降低對於濺鍍源135之電力輸出至一降低或最小程度。此會降低PVD製程之反應力,以及吸收物層薄膜因此是被沉積於底材130之表面之上。電力程度係停留在該降低或最小程度,當要被處理之下一個底材130之前緣133趨近濺鍍靶材137時,直到中心區趨近濺鍍靶材137為止,如第3圖所示。可編程控制器220然後會增加電力程度至最大值,用以形成吸收物層於底材130之中心區303之上。
上述之PVD製程之電力程度之操作係有利地產生 一更為均勻之水平薄膜吸收物層薄膜厚度,從垂直邊緣至底材130之垂直邊緣133。
根據本發明之一第四方面,沿著底材於水平方向之吸收物層薄膜厚度均勻性可藉由調整旋轉鼓120之轉速而被改善,其是與在旋轉底材與靜止濺鍍靶材137間之距離協調。沉積於底材130上之吸收物層薄膜厚度是正比於在濺鍍靶材137附近之底材之曝光時間(參見第1圖)。曝光時間越長,沉積在底材130上之吸收物層薄膜厚度就越大。如上所述,控制旋轉鼓120之轉速將會因此增加或降低底材之曝光時間對於濺鍍靶材137。此會允許在底材130上之薄膜厚度被控制及調整於任何指定之時間點,當底材旋轉通過遮蔽箱圍圈250及濺鍍靶材137時。
在一實施例之中,如第1圖所示,旋轉鼓120之轉速是由可編程控制器220所控制。可編程控制器220在每一個底材經過濺鍍靶材137時變化及調整旋轉鼓120之轉速。旋轉鼓120之轉速將因此會週期性地隨著時間變化,取決於垂直邊緣133或底材130之中心區303是否最靠近濺鍍靶材137。藉由使用可編程控制器220,旋轉鼓120之轉速控制可以被施行於硬體、韌體、軟體或其結合體之中。
為了快速繪示可變化之旋轉鼓轉速實施例,第8圖係顯示由電動馬達驅動器108所驅動之一十邊形之旋轉鼓120之俯視示意圖。10個底材130是固定於一對應垂直底材支撐表面122之上。每一個支撐表面122係代表一圓之一片段,並且佔用36度之中心旋轉角。當旋轉鼓120旋轉通過濺鍍靶材137時, 每一個底材130將會暴露於濺鍍靶材137,用以沉積一吸收物層薄膜於36度之一弧之上。
在使用遮板300調節惰性氣體流動之一類似方式中,如第3圖及第4圖所示,可編程控制器220是週期性地增加或減少旋轉鼓120之轉速,取決於底材130(亦即,中心區303或垂直邊緣133)相對於濺鍍靶材137及遮蔽箱圍圈250之定位及位置,其可避免沉積吸收物層薄膜之較大厚度於底材之垂直邊緣133處(參見第3圖及第4圖)。
第9圖及第10圖將進一步促進可變之旋轉鼓速度實施例之敘述。第9圖係顯示沿著一圓形路徑之三個旋轉參考點1、2、3。第10圖係顯示一旋轉鼓速度圖,其代表可編程控制器220控制旋轉鼓速度之結果。在一實施例之中,可編程控制器220是被編程去使旋轉鼓120之轉速依循一正弦曲線,如第10圖所示。
可變之旋轉鼓速度實施例之運作現在將被詳述。如第8圖至第10圖所示,當底材130之前緣133是位於參考點1時(對應於第10圖中之0度旋轉角),旋轉鼓120之轉速是處於其最低或正常基線速度,如第10圖所示。當前緣133趨近參考點2(18度)時,速度是被增加至一較高或最大程度。此在速度上之增加會降低曝光時間於濺鍍靶材137,並因此降低了成型在底材邊緣上之吸收物層薄膜之厚度。
當前緣133接下來接近參考點3(18度)時,旋轉鼓120之轉速是被減少回至基線程度,如第10圖所示。底材130之中心區303目前是最接近於位於參考點2(18度)處之濺鍍靶材 137。吸收物層薄膜是以正常速率被沉積。
當底材130之中心區303是位於最靠近濺鍍靶材137之參考點2處時,如第9圖所示,前緣133是位於參考點1處。當底材130繼續轉動時,前緣133將會接下來趨近參考點2(18度於第10圖之中)。旋轉鼓120之轉速是藉由可編程控制器220而再次被增加,如此一來,底材130之前緣部分會接收到較少的吸收物層薄膜。
上述之物理氣相沉積製程之旋轉鼓120轉速之操作係有利地產生一更為均勻之水平薄膜吸收物層薄膜厚度,從垂直邊緣至底材130之垂直邊緣133。如上所述,根據本發明之一速度控制系統之可能實施例是不局限於具有十個側邊之旋轉鼓。
根據本發明之一濺鍍系統及PVD裝置之各種實施例可以包括一或多個水平及垂直吸收物層薄膜厚度均勻性改良。
第1圖之物理氣相沉積裝置100亦能被使用去形成具有不同形式之吸收物層薄膜之太陽能電池,除了在此所揭露之CIGS之外。如上所述,本發明之實施例並不局限於單獨形成CIGS吸收物層。
雖然本發明已以較佳實施例揭露於上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧物理氣相沉積(PVD)裝置
102‧‧‧真空室
104‧‧‧支撐臂
105‧‧‧殼體
106‧‧‧輪轂
108‧‧‧電動馬達驅動器
110‧‧‧可旋轉內驅動圓筒
115‧‧‧加熱器裝置
117‧‧‧加熱器
120‧‧‧旋轉鼓
122‧‧‧底材支撐表面
130‧‧‧底材
135‧‧‧濺鍍源、第一濺鍍源、第二濺鍍源
137‧‧‧濺鍍靶材
140‧‧‧蒸發源
152‧‧‧隔離幫浦、第一隔離幫浦、第二隔離幫浦
155‧‧‧緩衝室
160‧‧‧監測裝置
170‧‧‧隔離擋板
180‧‧‧電源供應器
182‧‧‧負載室
184‧‧‧卸載室
200‧‧‧濺鍍系統
220‧‧‧可編程控制器
250‧‧‧遮蔽箱圍圈

Claims (10)

  1. 一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,包括:一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材;一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該真空室之一濺鍍氣體;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及一遮蔽板,固定於該殼體之中,並且係位於該濺鍍靶材與該真空室之間,其中,該遮蔽板具有一流動孔隙,該流動孔隙係流體連通於該濺鍍源及該真空室,該流動孔隙具有相對之兩端部及一中間部,以及該中間部之寬度係小於至少一端部之寬度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其中,該中間部係界定該流動孔隙之一最小寬度,以及該最小寬度係位於該流動孔隙之中間高度處。
  3. 一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,包括:一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材; 一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該真空室之一濺鍍氣體;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及兩流動遮板,係以流動之方式設置於該濺鍍靶材與該真空室之間,其中,該等流動遮板係樞轉移動於一開啟位置與一關閉位置之間;其中,該等流動遮板係同步於該旋轉鼓之轉動而開啟與關閉,以調節該濺鍍氣體至該真空室之流動,進而控制沉積於該底材上之該材料薄膜之厚度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其中,當該底材之一中央區被該濺鍍靶材通過時,該等流動遮板係移動至該開啟位置,當該底材之一邊緣被該濺鍍靶材通過時,該等流動遮板係移動至該關閉位置,以及該等流動遮板擺動於該開啟位置與該關閉位置間之速度係正比於該旋轉鼓之轉動速度。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其中,該等流動遮板之位置係由一可編程控制器所控制。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其中,該可編程控制器係控制耦合於至少一流動遮板之至少一伺服馬達之運作。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,其中,每一流動遮板係為一直葉片, 以及該等流動遮板係垂直於設置於該等流動遮板與該真空室間之一前流動開口。
  8. 一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,包括:一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材;一變速馬達驅動器,耦合於該旋轉鼓,並且使該旋轉鼓以超過一轉速轉動,其中,該變速馬達驅動器係使該旋轉鼓以一基線速度轉動;一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該真空室之一濺鍍氣體;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及一可編程控制器,連接於該變速馬達驅動器,其中,該可編程控制器係同步於位在該旋轉鼓上之該底材之位置而增加或降低該旋轉鼓之轉速。
  9. 一種用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,包括:一殼體,係界定一真空室;一旋轉鼓,設置於該真空室之中,並且係界定複數個底材支撐表面,其中,每一底材支撐表面係固持一底材;一濺鍍源,耦合於該真空室,並且具有用於傳送複數個材料薄膜元件至該真空室之一濺鍍氣體; 一電源供應器,耦合於該濺鍍源,係用以產生該濺鍍源之一基線電力程度;一濺鍍靶材,連接於該濺鍍源,並且含有該等材料薄膜元件;以及一可編程控制器,連接於該電源供應器,其中,該可編程控制器係同步於位在該旋轉鼓上之該底材之位置而增加或降低該濺鍍源之一電力程度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置,更包括一硒氣體源,係以流動之方式耦合於該真空室,其中,該用於成型一材料薄膜於一太陽能電池底材上之裝置係沉積硒於該底材之上。
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