[发明专利]化学浴沉积装置及其沉积方法、废液回收系统

说明书

本发明提供了一种化学浴沉积装置及其沉积方法、废液回收系统，化学浴沉积装置包括硫化镉反应槽、废液储存槽、制冷装置、过滤装置、化学液储存槽和补充供药装置；废液储存槽的进液口与硫化镉反应槽的出液口相连；废液储存槽的出液口与制冷装置的进液口相连；制冷装置的出液口与过滤装置的进液口相连；过滤装置的出液口与化学液储存槽的进液口相连；补充供药装置用于向化学液储存槽补入化学品；化学液储存槽的出液口与硫化镉反应槽的进液口相连。本发明提供的化学浴沉积装置及其沉积方法、废液回收系统通过对废液进行制冷、过滤，在补充化学品原料，从而得到与原液浓度相同的化学液，相比于现有技术，大大地提高了废液的回收利用，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及太阳能电池的生产技术，尤其涉及一种化学浴沉积装置及其沉积方法、废液回收系统。

背景技术

铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池技术作为最先进的薄膜发电技术之一，具有非常广阔的产业化前景。其产品可以基于刚性玻璃的大尺寸基板，在光照强烈的地方建造光伏发电站，也可用于建筑幕墙，光伏建筑一体化(BIPV)等。同时，铜铟镓硒光伏组件也可做成柔性小尺寸产品，其轻柔薄的特性可以使其在便携式发电产品中脱颖而出，如薄膜发电纸，发电背包等。

在生产CIGS光伏组件的过程中，硫化镉(CdS)是迄今为止发现的最佳n结缓冲层材料。CdS层与CIGS层间的界面即为p-n结，用于光吸收后产生的激子的分离，因此CdS层沉积的效果，尤其是致密性对组件的效率影响很大。现有的CdS沉积过程主要包括化学品预混合，硫脲加入，化学品加热，基板CdS生长，取出基板，排放废液等几大步骤。

现有的CdS沉积技术主要基于化学水浴沉积方法，即Chemical Bath Deposition(CBD)(化学浴沉积装置)。在加入硫脲至硫酸镉和氨水的混合液后，便开始发生化学反应，即有硫化镉粒子生成。一般来说，基板必须在此之前加入到化学品溶液中，并保证化学液的流场及温度在基板的各个角落均匀且稳定。反应结束后，化学品随即排放至废液槽，进入废液处理系统，并最终排放。

由于CdS层的厚度仅为50nm左右，在反应结束后，化学液中除了已生成的漂浮在液体中的CdS粒子外，还有大量未反应的化学品，包括硫酸镉，硫脲及氨水。由于废液在排放时还处在反应温度(约60摄氏度)，化学反应还在持续进行，且较为快速，因此未反应的化学品也在迅速降低，且不易检测。由于没有快速控制废液中化学反应的方法，也没有提纯及回复利用未反应化学品的方式，通常废液会在CdS沉积之后全部排放。

全部排放的废液会造成很大浪费，同时导致后期废水处理系统负担过重。最终排放至环境中的废物也相当多，对环境产生一定压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学浴沉积装置及其沉积方法、废液回收系统，以解决现有技术中的问题，提高废液的回收利用率，降低生产成本。

本发明提供了一种化学浴沉积装置，包括硫化镉反应槽，其中，所述装置还包括：

废液储存槽、制冷装置、过滤装置、化学液储存槽和补充供药装置；

所述废液储存槽的进液口与所述硫化镉反应槽的出液口相连；

所述废液储存槽的出液口与所述制冷装置的进液口相连；

所述制冷装置的出液口与所述过滤装置的进液口相连；

所述过滤装置的出液口与所述化学液储存槽的进液口相连；

所述补充供药装置用于向所述化学液储存槽补入化学品；

所述化学液储存槽的出液口与所述硫化镉反应槽的进液口相连。

如上所述的化学浴沉积装置，其中，优选的是，还包括：冷却装置，包覆在所述废液储存槽的外壁上。

如上所述的化学浴沉积装置，其中，优选的是，所述冷却装置中的冷却液为水。