УСТАНОВКА ПЛАЗМЕННОГО ОСАЖДЕНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов, содержащая
средства для поддержания подложки;
средства для поставки реагентов; и
средства плазменной горелки для осаждения продукта на упомянутой подложке, упомянутые средства плазменной горелки размещены на расстоянии от упомянутой подложки.
2. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутыми осажденными солнечными элементами являются кремниевые тонкопленочные солнечные элементы.
3. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутыми осажденными солнечными элементами являются медь-индий-галлий-диселенидовые CIGS - (Copper Indium Gallium diselenide) тонкопленочные солнечные элементы.
4. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутые реагенты могут быть в форме, выбранной из группы, состоящей из газа, пара, аэрозоля, маленьких частиц и порошка.
5. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутым плазмоформирующим газом является газ аргон.
6. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутый продукт производят с помощью газа, выбранного из силана, водорода, метана, диборана, триметилборана, фосфина и их смесей.
7. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутый продукт производят из реагентов, содержащих химические продукты, выбранные из группы, состоящей из меди, индия, галлия, селена и их смесей.
8. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутую подложку выбирают из группы, состоящей из покрытого оксидом олова стекла и покрытого молибденом стекла.
9. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.1, в которой упомянутое расстояние есть между упомянутым средством плазменной горелки и упомянутой подложкой, составляет примерно 30-50 мм.
10. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов включает в себя:
конвейер, имеющий продольную ось для поддержания, по меньшей мере, одной подложки;
по меньшей мере, два модуля, каждый имеет, по меньшей мере, одну плазменную горелку для осаждения слоя продукта реакции на упомянутой, по меньшей мере, одной подложке, упомянутая, по меньшей мере, одна плазменная горелка, расположена на расстоянии от упомянутой, по меньшей мере, одной подложки;
камеру для вмещения упомянутого конвейера и упомянутых, по меньшей мере, двух модулей; и систему выпуска отработанных газов.
11. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутая камера дополнительно включает в себя:
вход и входной газонепроницаемый занавес для изолирования упомянутой камеры от окружающей среды снаружи упомянутой камеры; и выход и выходной газонепроницаемый занавес для изолирования упомянутой камеры от окружающей среды снаружи упомянутой камеры.
12. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.11, в которой упомянутые газовые занавеси содержат инертный газ, выбранный из группы, состоящей из гелия, неона, аргона и их смесей.
13. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутая система выпуска отработанных газов дополнительно содержит:
выпускные каналы для удаления побочных газов и частиц из упомянутой камеры.
14. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутая система выпуска отработанных газов контролирует парциальное давление в упомянутой камере.
15. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутая, по меньшей мере, одна плазменная горелка расположена в ряд, перпендикулярно к упомянутой продольной оси упомянутого конвейера для проведения осаждения упомянутого продукта реакции на упомянутой, по меньшей мере, одной подложке.
16. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутый конвейер является температурно регулируемым, чтобы поддерживать оптимальную температуру осаждения упомянутого продукта реакции на упомянутой, по меньшей мере, одной подложке.
17. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутая, по меньшей мере, одна плазменная горелка является индуктивно связанной плазменной горелкой.
18. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутые, по меньшей мере, два модуля осаждают упомянутый продукт реакции на упомянутое множество подложек при разных положениях внутри упомянутой камеры.
19. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутый конвейер передвигает упомянутую, по меньшей мере, одну подложку из упомянутого входа к упомянутому выходу.
20. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутый конвейер передвигает упомянутую, по меньшей мере, одну подложку относительно упомянутых, по меньшей мере, двух модулей для обеспечения непрерывного процесса осаждения.
21. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутый продукт реакции содержит в себе примесь n-типа и примесь p-типа, которые осаждаются из разных модулей, из упомянутых, по меньшей мере, двух модулей.
22. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутый продукт реакции содержит в себе, по меньшей мере, два разных продукта реакции, которые осаждаются из разных модулей, по меньшей мере, двух модулей.
23. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутые, по меньшей мере, два модуля осаждают упомянутый продукт реакции последовательно на упомянутую, по меньшей мере, одну подложку вдоль упомянутого конвейера.
24. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.10, в которой упомянутые солнечные элементы выбирают из группы, состоящей из слоистых структур p-i-n и n-i-p типа.
25. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов включает в себя:
конвейер, имеющий продольную ось для поддержания, по меньшей мере, одной подложки;
модуля, имеющего в первом ряду, по меньшей мере, одну высокочастотную индуктивно связанную плазменную горелку, перпендикулярном упомянутой продольной оси, для осаждения слоя продукта реакции поверх по существу всего, по меньшей мере, одного направления поверхности упомянутой, по меньшей мере, одной подложки, упомянутая, по меньшей мере, одна высокочастотная плазменная горелка содержит:
индукционную катушку, охватывающую каждую упомянутую, по меньшей мере, одну высокочастотную индуктивно связанную плазменную горелку, расположенную на расстоянии от упомянутой, по меньшей мере, одной подложки;
плазменный газовый источник, соединенный с упомянутой, по меньшей мере, одной высокочастотной индуктивно связанной плазменной горелки;
химический источник исходного материала упомянутого слоя продукта реакции, соединенный с упомянутой одной высокочастотной индуктивно связанной плазменной горелкой;
камеру для вмещения упомянутого контейнера и упомянутого модуля; и
систему выпуска отработанных газов.
26. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.25, дополнительно содержащая второй ряд, по меньшей мере, одной высокочастотной плазменной горелки, расположенный соседним к упомянутому первому ряду, по меньшей мере, одной высокочастотной плазменной горелки, для осаждения слоя продукта реакции поверх, по существу, всего, по меньшей мере, одного направления поверхности упомянутой, по меньшей мере, одной подложки.
27. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.25, в которой упомянутое расстояние между упомянутой катушкой и упомянутой, по меньшей мере, одной подложкой находится между примерно 30-55 мм.
28. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.26, в которой упомянутая, по меньшей мере, одна высокочастотная индуктивно связанная плазменная горелка дополнительно содержит:
по меньшей мере, один канал для ввода, соединенный с упомянутым газовым источником исходного вещества, для введения указанного газового источника исходного вещества, в указанную, по меньшей мере, одну высокочастотную индуктивно связанную плазменную горелку.
29. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.25, в которой упомянутая, по меньшей мере, одна высокочастотная индуктивно связанная плазменная горелка содержит:
наружную кварцевую трубку;
внутреннюю кварцевую трубку; и
камеру, соединяющую упомянутую наружную кварцевую трубку и упомянутую внутреннюю кварцевую трубку, в которой упомянутый плазменный газовый источник соединяется с упомянутой камерой, чтобы обеспечить упомянутый плазменный газовый источник между упомянутой наружной кварцевой трубкой и упомянутой внутренней кварцевой трубкой.
30. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.29, в которой упомянутая наружная кварцевая трубка имеет длину примерно 180-400 мм.
31. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.29, в которой упомянутая наружная кварцевая трубка имеет диаметр примерно 50-90 мм.
32. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.29, в которой упомянутая внутренняя кварцевая трубка имеет длину примерно 120-180 мм.
33. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.29, в которой упомянутая внутренняя кварцевая трубка имеет диаметр примерно 50-70 мм.
34. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.25, в которой упомянутая индукционная катушка содержит множество витков, имеющих диаметр больше, чем диаметр упомянутой наружной кварцевой трубки и расположенных отдельно друг от друга на расстоянии примерно 2-10 мм.
35. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.25, в которой упомянутое расстояние между упомянутой индукционной катушкой и упомянутой, по меньшей мере, одной подложкой находится между примерно 30-55 мм.
36. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.25 дополнительно содержит высокочастотный генератор, соединенный с упомянутой индукционной катушкой.
37. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.25, в которой упомянутый первый ряд, по меньшей мере, одной высокочастотной плазменной горелки и упомянутый второй ряд, по меньшей мере, одной высокочастотной плазменной горелки колеблются относительно друг друга.
38. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке в камере осаждения включает в себя:
поддержание упомянутой подложки;
обеспечение высокочастотной индуктивно связанной плазменной горелки, содержащей катушку, упомянутую индуктивно связанную плазменную горелку выбирают, расположенной вдоль области поверхности одной стороны упомянутой подложки на расстоянии в 30-55 мм, отделяющем упомянутую катушку от упомянутой подложки;
введение плазменного газа, состоящего в основном из инертного газа, в упомянутую высокочастотную индуктивно связанную плазменную горелку, чтобы образовать плазму внутри упомянутой катушки;
введение химического источника исходного материала в упомянутую высокочастотную индуктивно связанную плазменную горелку; и
осаждение продукта упомянутой индуктивно связанной плазменной горелки и упомянутого газового источника исходного материала на упомянутую подложку наряду с сохранением промежутка между упомянутой подложкой и упомянутой катушкой.
39. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.38 дополнительно содержит регулирование парциального давления внутри упомянутой камеры.
40. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.38 дополнительно содержит удаление парциального давления в упомянутой камере.
41. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.38 дополнительно содержит контролирование парциального давления внутри упомянутой камеры.
42. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.38 дополнительно содержит контролирование температуры упомянутой подложки для поддержания оптимальной температуры осаждения упомянутого продукта реакции на упомянутой подложке.
43. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.38, в котором упомянутый продукт реакции выбирают из группы, состоящей из чистых и легированных тонкопленочных слоев кремния и медь-индий-галлий-диселенида (CIGS).
44. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке в камере осаждения содержит:
поддержание упомянутой, по меньшей мере, одной подложки на конвейере, имеющем продольную ось;
обеспечение, по меньшей мере, двух модулей, размещенных отдельно друг от друга вдоль упомянутой продольной оси упомянутого конвейера, каждый из упомянутых, по меньшей мере, двух модулей имеет, по меньшей мере, одну плазменную горелку для осаждения продукта реакции на упомянутой, по меньшей мере, одной подложке, упомянутая, по меньшей мере, одна плазменная горелка, расположенная на расстоянии от упомянутой, по меньшей мере, одной подложки, упомянутая, по меньшей мере, одна плазменная горелка включает в себя катушку, упомянутую индуктивно связанную плазменную горелку выбирают расположенной вдоль области поверхности одной стороны упомянутой подложки с расстоянием в 30-55 мм, отделяющим упомянутую катушку от упомянутой подложки;
введение плазменного газа, состоящего в основном из инертного газа в упомянутую высокочастотную индуктивно связанную плазменную горелку для формирования плазмы внутри упомянутой катушки;
введение химического источника исходного материала в упомянутую высокочастотную индуктивно связанную плазменную горелку;
осаждение продукта реакции упомянутой индуктивно связанной плазменной горелки и упомянутого газового источника исходного материала на упомянутую подложку, в то время как поддерживается расстояние между упомянутой подложкой и упомянутой катушкой; и
передвижение упомянутой, по меньшей мере, одной подложки вдоль упомянутой продольной оси.
45. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.44 дополнительно включает в себя регулирование парциального давления внутри упомянутой камеры.
46. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.44 дополнительно включает в себя удаление парциального давления в упомянутой камере.
47. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.44 дополнительно включает в себя контролирование парциального давления внутри упомянутой камеры.
48. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.44 дополнительно включает в себя регулирование температуры упомянутой подложки, чтобы поддерживать оптимальную температуру осаждения упомянутого продукта реакции на упомянутой подложке.
49. Способ образования слоя солнечных элементов на подложке по п.44, в котором упомянутый продукт реакции выбирают из группы, состоящей из тонкопленочных слоев чистого и легированного кремния и медь-индий-галлий-диселенида (CIGS).
50. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов содержащая
средства для поддержания подложки;
средства для поставки реагентов;
средства плазменной горелки для проведения осаждения продукта на упомянутой подложке, упомянутое средство плазменной горелки размещено на расстоянии от упомянутой подложки; и
средства для осуществления колебания упомянутого плазменного факела относительно упомянутой подложки.
51. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой упомянутыми осажденными солнечными элементами являются кремниевые тонкопленочные солнечные элементы.
52. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой упомянутыми осажденными солнечными элементами являются медь-индий-галлия-диселенидовые тонкопленочные солнечные элементы (CIGS).
53. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой упомянутые реагенты находятся в состоянии, выбранном из группы, состоящей из газа, пара, аэрозоля, маленьких частиц или порошка.
54. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой плазмоформирующим газом является газ аргон.
55. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой упомянутый продукт получают с помощью газа, выбранного из силана, водорода, метана, диборана, триметилборана, фосфина и их смесей.
56. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой упомянутый продукт производят из реагентов, содержащих химические продукты, выбранные из группы, состоящей из меди, индия, галлия, селена и их смесей.
57. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой упомянутую подложку выбирают из группы, состоящей из покрытого оксидом олова стекла и покрытого молибденом стекла.
58. Установка плазменного осаждения для изготовления солнечных элементов по п.50, в которой упомянутое расстояние между упомянутым средством плазменной горелки и упомянутой подложкой, составляет, примерно, 30-55 мм.
59. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке в камере осаждения содержит
поддержание подложки;
снабжение реагентами;
осаждение продукта на упомянутой подложке с помощью средств плазменной горелки, упомянутые средства плазменной горелки размещены на расстоянии от упомянутой подложки; и
осуществление колебания упомянутых средств плазменной горелки относительно упомянутой подложки.
60. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутые осажденные солнечные элементы являются кремниевыми тонкопленочными солнечными элементами.
61. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутыми осажденными солнечными элементами являются медь-индий-галлия-диселенидовые тонкопленочные солнечные элементы.
62. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутые реагенты находятся в форме, выбранной из группы, состоящей из газа, пара, аэрозоля, маленьких частиц или порошка.
63. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутым плазмоформирующим газом является газ аргон.
64. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутый продукт получают с помощью газа, выбранного из силана, водорода, метана, диборана, триметилборана, фосфина и их смесей.
65. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутый продукт производят из реагентов, содержащих химические продукты, выбранные из группы, состоящей из меди, индия, галлия, селена и их смесей.
66. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутую подложку выбирают из группы, состоящей из покрытого оксидом олова стекла и покрытого молибденом стекла.
67. Способ образования слоя солнечных элементов на, по меньшей мере, одной подложке по п.59, в котором упомянутое расстояние есть между упомянутым средством плазменной горелки и упомянутой подложкой, составляет примерно 30-55 мм.