CN115537917A - 一种钙钛矿外延生长工艺及用于该工艺的沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种钙钛矿外延生长工艺，包括如下步骤：S1：裁切衬片，根据需要的尺寸裁切出所需尺寸的衬片；S2：清洗衬片，对裁切后的衬片进行清洗；S3：设置磁场，在机体内设置与离子撞击衬片方向相反的磁场；S4：沉积镀膜，通过沉积设备对衬片进行沉积镀膜；S5：取出衬片，待镀膜完成后，开启沉积设备取出镀设完成后的衬片。本申请具有降低衬片出现损坏概率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能电池生产的领域，尤其是涉及一种钙钛矿外延生长工艺及用于该工艺的沉积设备。
背景技术
射频等离子体增强化学气相沉积法是低温制备微晶硅薄膜，但其效率较低，难以形成大规模生产, 推广应用受到限制。
为了提高生长速率，现有的射频等离子体增强化学气相沉积制备装置通过加大射频辉光放电的激励功率，提升硅烷的分解效率，从而提升携带高能量的硅离子撞击衬片在衬片上的生长速率，从而提升沉积镀设效率，高能量的硅离子虽然提升了生长速率，但成高能量的硅离子的轰击力较强会造对薄膜生长表面较强的冲击力，从而容易导致衬片出现损坏。
发明内容
为了降低衬片出现损坏的概率，本申请提供一种钙钛矿外延生长工艺。
本申请提供的一种钙钛矿外延生长工艺采用如下的技术方案：
一种钙钛矿外延生长工艺，包括如下步骤：
S1：裁切衬片，根据需要的尺寸裁切出所需尺寸的衬片；
S2：清洗衬片，对裁切后的衬片进行清洗；
S3：设置磁场，在机体内设置与离子撞击衬片方向相反的磁场；
S4：沉积镀膜，通过沉积设备对衬片进行沉积镀膜；
S5：取出衬片，待镀膜完成后，取出镀设完成后的衬片。
通过采用上述技术方案，通过设置与离子撞击方向相反的磁场，在离子朝向衬片撞击时，通过反向的磁场减缓离子的冲击力，从而降低衬片因离子冲击力过大出现损坏的概率。
一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，包括机体，所述机体上开设有分解沉积腔，分解沉积腔顶部设置有发射器，分解沉积腔底部设置有加热平台，所述机体上安装有进气管，所述进气管连接且连通分解沉积腔内的发射器，所述分解沉积腔内设置有磁场发生器，所述磁场发生器设置在发射器和加热平台之间。
通过采用上述技术方案，磁场发生器在发射器和加热平台之间产生磁场，通过磁场降低离子的冲击速度，从而降低衬片因离子冲击力过大出现损坏的概率。
可选的，所述磁场发生器包括安装框和电磁线圈，所述安装框可拆卸安装在分解沉积腔内，所述电磁线圈安装在安装框内。
通过采用上述技术方案，安装框用于安装电磁线圈，方便电磁线圈在分解沉积腔内的拆装，使用电磁线圈通电产生磁场。
可选的，所述机体上安装有排气管，所述排气管连接且连通分解沉积腔，排气管远离机体一侧连接排气设备。
通过采用上述技术方案，排气设备配合排气管对分解沉积腔进行抽气，从而实现对分解沉积腔内的压强调节。
可选的，所述进气管上安装有质量流量计，所述质量流量计和机体之间设置有针阀，所述针阀安装在进气管上。
通过采用上述技术方案，质量流量计配合针阀能够控制进入分解沉积腔内四氢化硅和氢气的量。
可选的，所述机体上安装有真空规管，所述真空规管***分解沉积腔内。
通过采用上述技术方案，真空规管能够检测分解沉积腔内的压强，从而方便控制分解沉积腔内的压强。
可选的，所述机体上安装有充气管，所述充气管连接且连通分解沉积腔。
通过采用上述技术方案，充气管的设置能够在抽气过多时，对分解沉积腔内进行补充，从而方便调整分解沉积腔内的气压。
可选的，所述分解沉积腔侧壁设置有夹持组件，所述夹持组件对安装框进行夹持。
通过采用上述技术方案，通过夹持组件对安装框进行夹持，从而方便安装框的拆装。
可选的，所述夹持组件包括安装台、固定板和滑移板，所述安装台固设在分解沉积腔内，所述固定板固设在安装台上，固定板抵接于安装框底部，所述滑移板滑移设置在安装台上，滑移板沿机体高度方向滑移，滑移板通过滑移抵接在安装框底顶部。
通过采用上述技术方案，通过滑移板的滑移配合固定板，能够夹持不同厚度的安装框。
可选的，所述安装台上开设滑槽，所述滑移板上固设有滑块，所述滑块滑移设置于滑槽内，滑槽内设置有弹簧，弹簧一端抵接滑块另一端抵接滑槽内，弹簧驱动滑移板朝向固定板方向滑移。
通过采用上述技术方案，滑槽配合滑块使滑移板的滑移更加流畅，弹簧的设置能够通过弹力使滑移板夹持在安装框上。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置与离子撞击方向相反的磁场，在离子朝向衬片撞击时，通过反向的磁场减缓离子的冲击力，从而降低衬片因离子冲击力过大出现损坏的概率；
2.磁场发生器在发射器和加热平台之间产生磁场，通过磁场降低离子的冲击速度，从而降低衬片因离子冲击力过大出现损坏的概率；
3.质量流量计配合针阀能够控制进入分解沉积腔内四氢化硅和氢气的量;
4.通过滑移板的滑移配合固定板，能够夹持不同厚度的安装框；
5.滑槽配合滑块使滑移板的滑移更加流畅，弹簧的设置能够通过弹力使滑移板夹持在安装框上。
附图说明
图1是本实施例的整体结构的剖视图。
图2是图1中A部的放大视图。
附图标记说明：1、机体；2、分解沉积腔； 4、发射器；5、加热平台；6、进气管；7、磁场发生器；71、安装框；72、电磁线圈；8、排气管；9、排气设备；10、质量流量计；11、针阀；12、真空规管；13、充气管；14、夹持组件；141、安装台；142、固定板；143、滑移板；15、滑槽；16、滑块；17、弹簧。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种钙钛矿外延生长工艺，包括如下步骤：S1：裁切衬片，根据需要的尺寸裁切出所需尺寸的衬片；S2：清洗衬片，对裁切后的衬片通过清水进行清洗，清洗后对衬片进行烘干；S3：设置磁场，在机体1内设置与离子撞击衬片方向相反的磁场，磁场的厚度根据实际情况设置；S4：沉积镀膜，通过沉积设备对衬片进行沉积镀膜；S5：取出衬片，待镀膜完成后，取出镀设完成后的衬片；通过设置与离子撞击方向相反的磁场，在离子朝向衬片撞击时，通过反向的磁场减缓离子的冲击力，从而降低衬片因离子冲击力过大出现损坏的概率。
本申请实施例公开一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，参照图1，包括机体1，机体1上开设有分解沉积腔2，通过挡板3的转动开启或密封关闭分解沉积腔2开口处，分解沉积腔2顶部设置有发射器4，发射器4连接射频源，分解沉积腔2底部设置有加热平台5，加热平台5为金属板，金属板内设置有电磁铁，通过给电磁铁通电产生热量，将热量传导到金属板上，通过金属板对放置在上方的衬片上进行衬片的加热，机体1上安装有进气管6，进气管6连接且连通分解沉积腔2内的发射器4，进气管6远离机体1一端连接四氢化硅气源，分解沉积腔2内设置有磁场发生器7，磁场发生器7设置在发射器4和加热平台5之间，磁场发生器7在发射器4和加热平台5之间产生磁场，通过磁场降低离子的冲击速度，从而降低衬片因离子冲击力过大出现损坏的概率。
参照图1，机体1上安装有排气管8，排气管8连接且连通分解沉积腔2，排气管8远离机体1一侧连接排气设备9，排气设备9配合排气管8对分解沉积腔2进行抽气，从而实现对分解沉积腔2内的压强调节；进气管6上安装有质量流量计10，质量流量计10和机体1之间设置有针阀11，针阀11安装在进气管6上，质量流量计10配合针阀11能够控制进入分解沉积腔2内四氢化硅和氢气的量；机体1上安装有真空规管12，真空规管12***分解沉积腔2内；机体1上安装有充气管13，充气管13连接且连通分解沉积腔2，真空规管12能够检测分解沉积腔2内的压强，从而方便控制分解沉积腔2内的压强。
参照图1和图2，磁场发生器7包括可拆卸安装在分解沉积腔2内的安装框71和安装在安装框71内的电磁线圈72，安装框71为矩形框体，安装框71的三侧分别抵接分解沉积腔2的三个内侧壁，安装框71另一侧与闭合后的挡板3相互抵接，安装框71内侧壁上开设槽体，电池线圈于槽体内设置于安装框71内，通过给电磁线圈72通电产生磁场，通过控制电磁线圈72的螺旋朝向使磁场的N极朝向发射器4，从而使磁场的方向与离子冲击衬片的方向相反，从而减缓离子对衬片的冲击力，磁场的反向磁力不能大于离子的冲击力，以免离子无法穿越磁场的情况发生。
参照图1和图2，分解沉积腔2侧壁设置有夹持组件14，夹持组件14对安装框71进行夹持；夹持组件14包括固设在分解沉积腔2内的安装台141、固设在安装台141上的固定板142和滑移设置在安装台141上的滑移板143，固定板142抵接于安装框71底部，安装台141上开设滑槽15，滑移板143上固设有滑块16，滑块16滑移设置于滑槽15内，滑移板143通过滑块16配合滑槽15沿机体1高度方向滑移，滑槽15内设置有弹簧17，弹簧17一端抵接滑块16另一端抵接滑槽15内，弹簧17驱动滑移板143朝向固定板142方向滑移，使滑移板143通过滑移抵接在安装框71底顶部；夹持组件14用于夹持安装框71方便安装框71的拆装，滑移板143的设置能够根据安装框71的厚度进行调节，从而方便根据需要磁场的面积，安装不同厚度的安装框71。
本申请实施例的实施原理为：开启分解沉积腔2，根据所需磁场的面积，选用合适的安装框71，并将安装框71通过夹持组件14安装于分解沉积腔2内，之后将清洗烘干后的衬片穿过机体1放置于加热平台5上，通过排气设备9对工腔内的抽气至合适压强后，启动加热设备，同时为发射器4通四氢化硅气体并启动射频源，四氢化硅气体在发射器4内电解并将硅离子朝向衬片射出，硅离子在经过磁场时减速之后沉积镀设在衬片上，完成沉积镀膜。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钙钛矿外延生长工艺，包括如下步骤：
S1：裁切衬片，根据需要的尺寸裁切出所需尺寸的衬片；
S2：清洗衬片，对裁切后的衬片进行清洗；
S3：设置磁场，在机体（1）内设置与离子撞击衬片方向相反的磁场；
S4：沉积镀膜，通过沉积设备对衬片进行沉积镀膜；
S5：取出衬片，待镀膜完成后，取出镀设完成后的衬片。
2.一种用于权利要求1所述钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，包括机体（1），所述机体（1）上开设有分解沉积腔（2），分解沉积腔（2）顶部设置有发射器（4），分解沉积腔（2）底部设置有加热平台（5），所述机体（1）上安装有进气管（6），所述进气管（6）连接且连通分解沉积腔（2）内的发射器（4），其特征在于：所述分解沉积腔（2）内设置有磁场发生器（7），所述磁场发生器（7）设置在发射器（4）和加热平台（5）之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述磁场发生器（7）包括安装框（71）和电磁线圈（72），所述安装框（71）可拆卸安装在分解沉积腔（2）内，所述电磁线圈（72）安装在安装框（71）内。
4.根据权利要求3所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述机体（1）上安装有排气管（8），所述排气管（8）连接且连通分解沉积腔（2），排气管（8）远离机体（1）一侧连接排气设备（9）。
5.根据权利要求4所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述进气管（6）上安装有质量流量计（10），所述质量流量计（10）和机体（1）之间设置有针阀（11），所述针阀（11）安装在进气管（6）上。
6.根据权利要求5所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述机体（1）上安装有真空规管（12），所述真空规管（12）***分解沉积腔（2）内。
7.根据权利要求6所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述机体（1）上安装有充气管（13），所述充气管（13）连接且连通分解沉积腔（2）。
8.根据权利要求7所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述分解沉积腔（2）侧壁设置有夹持组件（14），所述夹持组件（14）对安装框（71）进行夹持。
9.根据权利要求8所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述夹持组件（14）包括安装台（141）、固定板（142）和滑移板（143），所述安装台（141）固设在分解沉积腔（2）内，所述固定板（142）固设在安装台（141）上，固定板（142）抵接于安装框（71）底部，所述滑移板（143）滑移设置在安装台（141）上，滑移板（143）沿机体（1）高度方向滑移，滑移板（143）通过滑移抵接在安装框（71）底顶部。
10.根据权利要求9所述的一种用于钙钛矿外延生长工艺的沉积设备，其特征在于：所述安装台（141）上开设滑槽（15），所述滑移板（143）上固设有滑块（16），所述滑块（16）滑移设置于滑槽（15）内，滑槽（15）内设置有弹簧（17），弹簧（17）一端抵接滑块（16）另一端抵接滑槽（15）内，弹簧（17）驱动滑移板（143）朝向固定板（142）方向滑移。
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Legal Events
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