[发明专利]利用强制对流对薄膜装置进行均匀热处理的设备及方法

权利要求书

1.一种对薄膜材料进行均匀热反应处理的设备，所述设备包括：

室，包围一管状空间，沿轴向从第一端区域水平地延伸至第二端区域附近，所述管状空间填充有工作气体；

至少一个加热器，设置于所述室的外部周边处以提供热能用于加热所述室；

装载构造，用于使多个基板经受所述管状空间中的所述工作气体，所述多个基板中的每一个均在空间上布置为与每个相邻基板有一间隔；

第一隔离件，设置于所述装载构造上方；

第二隔离件，设置于所述装载构造下方，所述第二隔离件位于所述第一隔离件下方一距离处；

第三隔离件，在所述装载构造前方设置得邻近所述第一端区域；以及

吹送装置，设置于所述第三隔离件与所述装载构造之间，所述吹送装置面向所述轴向并且具有的径向尺寸基本上等于所述第一隔离件与所述第二隔离件之间的距离。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述室包含石英材料，所述石英材料对于由所述至少一个加热器提供的热能来说是基本上热传导的并且对于至少包含气态硒化物物质的工作气体来说是化学惰性的。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，处于所述装载构造中的所述多个基板中的每一个均包括覆在钠钙玻璃基板上面的至少包含铜、铟或镓物质的薄膜材料，所述薄膜材料经受与所述气态硒化物物质的反应以形成光伏吸收器材料。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述钠钙玻璃基板包括具有选自20x20cm、20x50cm或65x165cm的形状因数的平面形状。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一隔离件和所述第二隔离件包括矩形板，所述矩形板平行于所述轴向设置，分别在所述多个基板的所述装载构造的上方和下方具有间隙。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第三隔离件包括两个或更多个盘形板，所述盘形板垂直于所述轴向设置，所述盘形板基本上阻挡所述室的除与所述室的内壁之间有周边间隙缝隙之外的横截面。

7.根据权利要求6所述的设备，进一步包括月牙形状的第四隔离件，所述第四隔离件接触所述两个或更多个盘形板中的至少一个以覆盖与所述室的内壁的下部之间的周边缝隙的一部分。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述吹送装置包括一个或多个机动风扇，用于产生所述工作气体的沿所述轴向流动通过所述多个基板的每个间隔的强制对流。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述吹送装置包括一个或多个流放大器，所述流放大器由化学惰性材料制成且不具有移动部件，并且所述流放大器被布置成覆盖所述多个基板的端部区域前方的基本上横向的部分。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述强制对流与所述多个基板中的每个上的流速曲线相关联，所述流速曲线确定基于一预定温度曲线达到一处理阶段的运行时间，所述预定温度曲线在所述多个基板中的每个基板上具有的最大温度变化基本上小于20℃。

11.根据权利要求10所述的设备，进一步包括第二吹送装置，所述第二吹送装置位于所述装载构造后面邻近所述第二端区域，所述第二吹送装置面向所述轴向，以用于调节所述多个基板中的每个基板上的与所述强制对流相关联的所述流速曲线。

12.一种利用工作气体的强制对流对薄膜装置进行均匀热处理的方法，所述方法包括：

提供沿轴向从第一端区域水平地延伸至第二端区域的管状的炉；

将多个基板装载至所述炉中；

在所述多个基板上方设置第一隔离件并在所述多个基板下方设置第二隔离件；

在所述多个基板前方邻近所述第一端区域设置第三隔离件；

向所述炉填充工作气体；

从围绕所述炉设置的一个或多个加热器提供热能以加热所述炉和所述工作气体；以及

操作设置于所述第三隔离件与所述多个基板之间的流驱动器，以产生所述工作气体的流动通过所述第一隔离件和所述第二隔离件之间的所述多个基板的强制对流。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述炉、所述第一隔离件和所述第二隔离件均由石英材料制成，所述石英材料至少是热传导的且对于所述工作气体来说是化学惰性的。