DE4324320B4

DE4324320B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer als dünne Schicht ausgebildeten fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4324320B4
Application number: DE4324320A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Yokosuka Sasaki; Hitoshi Yokosuka Shimizu
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2013-07-21
Also published as: DE4324320A1; US5378639A; US5364481A

Description

Neuerdings finden als dünne Schicht ausgebildete fotovoltaische Umwandlungsvorrichtungen, welche Dünnschicht-Halbleiter aus Materialien auf Siliciumbasis, wie amorphes Silicium und amorphe Siliciumlegierungen als Dünnschicht-Fotovoltaische Umwandlungseinrichtung verwenden, erhebliche Beachtung. Eine große Aufgabe ist die Kostensenkung durch Massenproduktion von Solarzellen, welche für Dünnschicht-Fotovoltaische Umwandlungsvorrichtungen repräsentativ sind, und daher muß die Herstellungsmenge pro Zeiteinheit gesteigert werden.

Starre Glasplatten und Bleche aus rostfreiem Stahl, die gegenwärtig allgemein als Träger von dünnschichtigen fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtungen benutzt werden, lassen sich nur in einem komplizierten Verfahren in eine Vakuum-Apparatur ein- und ausbringen, wobei auch ihr Einsetzen in Trägerhalter und ihre Herausnahme davon kompliziert ist. Die dafür erforderliche Zeit soll also verkürzt werden. Man erwartet auch viel von Vorrichtungen, welche Kunstharze und dergleichen als Träger verwenden, da sie möglicherweise die Trägerkosten verringern und es erleichtern, Solarzellen zu verwenden. Aus diesen Gründen. wurde ein "Rolle-zu-Rolle"-System entwickelt, worin ein flexibler Träger in Form einer Rolle in eine Ladekammer gebracht wird und eine dünnschichtige fotovoltaische Umwandlungsvorrichtung mit einem Mehrschicht-Aufbau kontinuierlich als ein Band gebildet wird, indem der Träger durch verschiedene Reaktionskammern läuft, wie beispielsweise von K. Suzuki et al. in "Technical Digest of the International PVSEC-1" (1984), S. 191 oder von S.R. Ovshinsky et al. in "Technical Digest of the International PUSEC-1" (1984), 5.577 beschrieben und im folgenden mit Bezug auf 2 näher ausgeführt.

Vom Stand der Technik wird noch verwiesen auf EP 00 41 773 A1 , die ein System zur kontinuierlichen Herstellung von Solarzellen betrifft, bei dem ein Träger durch aufeinanderfolgende Beschichtungskammern transportiert wird, die voneinander isoliert sind, um unerwünschte Vermischungen ihrer Reaktionsgase zu vermeiden. Zur Isolation sind Isolatorventile oder Isolatoren vorgesehen, die den Träger mit einem engen Schlitz umschließen und evakuiert oder mit einem Inertgasstrom gespült werden können. Auch US 4,874,631 beschreibt ein System zur gleichzeitigen Abscheidung verschiedener Beschichtungen auf einem dünnen flexiblen bandförmigen Träger, der kontinuierlich durch mehrere Beschichtungskammern geführt wird, die in einer umgebenden großen Vakuumkammer angeordnet sind, wobei der Träger in die Beschichtungskammer durch sehr enge Schlitze mit schwacher Krümmung in der Durchlaufrichtung ein- und austritt und in der Kammer eine den Träger führende Wand kontaktiert, wobei der Träger in der Richtung senkrecht zu dieser Wand unbeweglich bleibt. 2 zeigt als Beispiel eine bekannte Schichtbildungsvorrichtung, wie oben angegeben, welche eine fotovoltaische Umwandlungsschicht mit einem pin-Aufbau bilden kann. Ein bandförmiger flexibler Träger 1 wird von einer Einladerolle (2) in einer Einladekammer 20 abgewickelt und läuft über Transportwalzen 4 in eine Ausladekammer 30, wo er kontinuierlich auf eine Ausladerolle 3 aufgewickelt wird. Eine p-Schicht wird auf der Oberfläche des flexiblen Trägers 1 in einer p-Schicht-Bildungskammer 31 abgeschieden, während der Träger diese durchläuft, wo ein Reaktionsgas durch zwischen einer Hochspannungselektrode 51 und einer mit einer Trägerheizung 6 versehenen geerdeten Elektrode 52 zersetzt wird. Ähnlich wird eine i-Schicht gebildet, wenn der Träger eine i-Schicht-Bildungskammer 32 durchläuft, und eine n-Schicht gebildet, wenn er eine n-Schicht-Bildungskammer 33 durchläuft. Absaugsysteme 7 sind mit der Einladekammer 20, jeder Reaktionskammer 31, 32 und 33 und der Ausladekammer 30 verbunden.

Elektrodenschichten sind auf beiden Seiten einer fotovoltaischen Umwandlungsschicht mit einem pin-Aufbau angeordnet, wobei die Elektrodenschicht auf der einen Seite eine durchsichtige Elektrodenschicht ist. Um leitende Schichten zu erzeugen, die solche Elektrodenschichten bilden, wird eine Schichtbildungsvorrichtung verwendet, wie in 3 gezeigt. Der bandförmige flexible Träger 1 wird von der Einladerolle 2 in einer Schichtbildungskammer 39 abgewickelt, die mit einem Absaugrohr 7l und einem Gas-Einleitungsrohr 70 verbunden ist, läuft über die Transportwalzen 4 und über eine Heizwalze 60 und wird auf der Ausladerolle 3 kontinuierlich aufgewickelt. Da die Oberfläche eines Targets 53 aus leitendem Material durch Plasma verdampft wird, das zwischen der an der Heizwalze 60 angeordneten Erdelektrode 52 und dem gegenüberliegenden Target 53 erzeugt wird, wird auf der Trägeroberfläche eine leitende Schicht gebildet, wenn der Träger 1 über die Heizwalze 60 läuft.

Da jedoch in der in 2 gezeigten Schichtbildungsapparatur der flexible Träger 1 kontinuierlich durch die verschiedenen Reaktionskammern 31, 32 und 33 läuft, kann ein luftdichter Abschluß an dem die Reaktionskammern trennenden Durchlaß 36 nicht genügend aufrechterhalten werden, so daß Gas in die benachbarten Reaktionskammern gelangt. Außerdem können der Träger 1 und darauf gebildete Schichten durch Reibung am Durchlaß 36 und an der Erdelektrode 52 beschädigt werden. Da außerdem die Reaktionskammern beim gleichen Druck gehalten werden müssen, kann keine Kammer unabhängig auf den für die Schichtqualität optimalen Druck eingestellt werden. Obgleich die Einrichtung einer Vorkammer 35, die durch das unabhängige Absaugsystem 7 bei einem niedrigen Druck gehalten wird, zwischen den Reaktionskammern 31 und 32 und zwischen 32 und 33, wie in 4 gezeigt, das Problem der Gaswanderung und der Druckunabhängigkeit in jeder Reaktionskammer etwas verbessert, bleibt das Problem der Trägerbeschädigung ungelöst.

Außerdem wird ein Mehrschichtaufbau, wie in 5 gezeigt, zur Verbesserung des Umwandlungs-Wirkungsgrades in Dünnschicht-Solarzellen verwendet. Bei diesem Aufbau befindet sich auf einer p-Schicht 21 mit einer Dicke von 10 bis 20 nm, die aus amorpher Silicium-Kohlenstofflegierung (a-SiC) oder amorpher Silicium-Sauerstofflegierung (a-SiO) besteht, die sich auf dem mit einer Elektrodenschicht 29 beschichteten Träger 1 befindet, eine Pufferschicht 22 mit einer Dicke von 10 bis 20 nm bestehend aus amorphem Silicium, (a-Si), a-SiC oder a-SiO, eine i-Schicht 23, von 70 nm Dicke aus a-Si, eine n-Schicht 24 mit einer Dicke von 30 nm aus a-Si, eine p-Schicht 25 mit einer Dicke von 10 bis 20 nm aus a-SiC oder a-SiO, eine Pufferschicht 26 mit einer Dicke von 10 bis 20 nm aus a-Si oder a-SiC oder a-SiO, eine i-Schicht 27 mit einer Dicke von 300 nm aus a-Si und eine n-Schicht 28 mit einer Dicke von 30 nm aus a-Si. fotovoltaische Umwandlungsvorrichtungen mit einem solchen Mehrschichtaufbau können unter Verwendung der in 6 schematisch gezeigten Schichtbildungsvorrichtung hergestellt werden. Die Vorrichtung hat zwei Gruppen von p-Schicht-Bildungskammern 31, eine Pufferschicht-Bildungskammer 34, eine i-Schichtbildungskammer 32 und eine n-Schichtbildungskammer 33, die zwischen der Einladekammer 20 und der Ausladekammer 30 angeordnet sind. Mit steigender Zahl von durchlaufenen Kammern steigt die Gefahr der Beschädigung des Trägers.

Ferner, da der Träger die Schichtbildungskammern mit konstanter Geschwindigkeit durchläuft, müssen die Längen der Kammern der Schichtbildungsgeschwindigkeit jeder Schicht entsprechend bemessen sein oder die Schichtbildungsgeschwindigkeit muß eingestellt werden, um eine Mehrschicht-Struktur mit verschiedenen Schichten aufzubauen, welche verschiedene Schichtdicken und Schichtbildungsgeschwindigkeiten erfordert. Wenn die erste Maßnahme gewählt wird, hat man keinen Freiheitsgrad mehr hinsichtlich der Größe der Vorrichtung, und nach deren Konstruktion können keine Veränderungen vorgenommen werden. Wenn der letztere Weg gewählt wird, kann man keine optimale Schichtbildungsgeschwindigkeit entsprechend der Art der Schicht einstellen. Wenn beispielsweise die n-Schicht 24 oder 28 mit einer Dicke von 30 nm in der Schichtbildungskammer 33 in der vorangehenden Stufe gebildet wird, während die i-Schicht 27 mit einer Dicke von 300 nm in der Schichtbildungskammer 32 der Folgestufe gebildet wird, müssen die Längen der Schichtbildungskammern ein Verhältnis von 10/1 haben oder die Schichtbildungsgeschwindigkeit muß auf 1/10 gesetzt werden, was außerordentlich schwierig zu realisieren ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben dargelegten Probleme zu lösen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer als dünne Schicht ausgebildeten fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtung anzugeben, womit jede Schicht unter optimalem Druck gebildet wird, der flexible Träger nicht beschädigt wird und eine große Freiheit in der Festlegung der Größe der Apparatur und der Schichtbildungsgeschwindigkeit jeder Schicht gegeben ist.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch das in den Patentansprüchen angegebene Verfahren und die in weiteren Patentansprüchen angegebene Vorrichtung.

Die Durchführung einer Beschichtung des flexiblen Trägers während dieser unbeweglich gehalten wird, erleichtert es, die Beschichtungskammern während der Beschichtung luftdicht abzuschließen. Indem außerdem jede Beschichtungskammer in einer kollektiven Vakuumkammer angeordnet ist oder neben jeder Beschichtungskammer Vorkammern oder Beladungs- und Entladungskammern angeordnet sind, wird eine Verunreinigung durch Gase von außen oder solchen, die in anderen Beschichtungskammern vorhanden sind, verhindert, was es ermöglicht, die Drücke in jeder Beschichtungskammer unabhängig voneinander zu regeln und Beschichtungen unter optimalen Druckbedingungen zu bilden. Außerdem, da das Abdichtungsmaterial an den Wänden der Beschichtungskammer, welches die Beschichtungskammern während des Beschichtungsvorgangs luftdicht abschließt, oder die den Träger berührende Elektrode sich zurückziehen, wenn der flexible Träger bewegt wird, werden der Träger und darauf befindliche Schichten nicht beschädigt.

Die Bildung von Schichten, während sich der Träger nicht bewegt, macht es möglich, in jeder Beschichtungskammer Schichten über verschiedene Zeitperioden zu bilden und gibt die Länge der Beschichtungskammern für jede Schicht vor. In diesen Fällen wird das Zeitintervall zwischen Bewegungen des Trägers durch die längste Zeit bestimmt, die zur Bildung von Schichten in jeder Beschichtungskammer erforderlich ist. Um dieses Zeitintervall abzukürzen, können dickere Schichten gebildet werden, indem man das Beschichtungsverfahren in verschiedenen Stellungen in der längeren Filmbildungskammer wiederholt, während die anderen Schichten verschiedenen Beschichtungsmaßnahmen in anderen Kammern unterworfen sind. Weiterhin kann man verschiedene Arten von Schichten aufeinander abscheiden, indem man die Reaktionsgase in anderen Beschichtungskammern verändert, während die dickeren Schichten in einer Beschichtungskammer gebildet werden. Andererseits, wenn man zwei Beschichtungskammern vorsieht, wo ein Teil der Kammern in einer Richtung senkrecht zum Träger bewegt werden kann, kann eine der Kammern zurückgezogen werden, während in der anderen Kammer der Beschichtungsvorgang abläuft, und bei Beendigung des Beschichtungsvorgangs in einer Kammer kann die andere Kammer beginnen, Schichten eines anderen Typs zu bilden. Diese Anordnung erlaubt eine bessere Ausnutzung jeder Beschichtungskammer und ermöglicht es, die Produktion pro Zeiteinheit zu erhöhen und die Anzahl der erforderlichen Beschichtungskammern zu verringern. Außerdem kann die Herstellung von Schichten auf einem in einer vertikalen Richtung gehaltenen Träger eine Kontaminierung dieser Trägerfläche oder der Beschichtungsfläche verringern, die von Staub an den Wänden und Decken der Beschichtungskammern herrühren kann.

Zusätzlich, wenn der Träger nicht erst nach der Bildung einer fotovoltaischen Unwandlungsschicht auf eine Rolle aufgewickelt wird, sondern nachdem eine Elektrodenschicht in der folgenden Beschichtungskammer auf der fotovoltaischen Umwandlungsschicht abgeschieden wurde, kann die Elektrodenschicht die fotovoltaische Umwandlungsschicht stärken und schützen, wodurch z.B. eine schwache Si-Si-Bindung in der a-Si-fotovoltaischen Umwandlungsschicht gegen Zerbrechen als Folge der während des Aufwickelns der Schicht auf die Rolle erzeugten mechanischen Spannung geschützt wird. Dieses Verfahren kann auch eine Verschlechterung der fotovoltaischen Umwandlungsschicht verhindern, die durch in der Atmosphäre enthaltene Feuchtigkeit verursacht wird, und die Entstehung von pin-holes (Löchern) in der fotovoltaischen Umwandlungsschicht, die sich durch Wärmeschrumpfung auf dem Träger ergeben kann, wenn er auf die Rolle aufgewickelt wird.
Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgende Beschreibung von Ausführungsformen, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, worin gleiche Bezugszahlen gleiche Teile wie die in den 2 bis 6 vorhandenen bezeichnen.
1 zeigt einen stufenweise arbeitenden Beschichtungsapparat vom Rollentyp als eine der Ausführungsformen der Erfindung. Ein bandförmiger flexibler Träger 1, der auf einer Einladerolle 2 aufgewickelt ist, befindet sich in einer langen und großen Vakuumkammer 10, die mit einem Absaugsystem 7 ausgerüstet ist, und bewegt sich über Transportwalzen 4 zu einer Ausladerolle 3 durch Reaktionskammern, wie die p-Schicht-Beschichtungskammer 31, die i-Schicht-Beschichtungskammer 32 und die n-Schicht-Beschichtungskammer 33. Die Reaktionskammern 31, 32, 33 bestehen aus zwei Systemen, jedes mit zwei Rollen, also insgesamt vier Rollen, über welche der biegsame Träger läuft. In jeder der Reaktionskammern 31, 32 und 33 ist eine Hochspannungselektrode 51 gegenüber einer mit einer Trägerheizung 6 versehenen geerdeten Elektrode 52 angeordnet, auf der eine dünne Schicht auf a-SiBasis durch ein Plasma-CVD-Verfahren gebildet wird, während der flexible Träger 1 sich nicht bewegt. Die geerdete Elektrode 52 und die mit Dichtungsmaterial 81 versehenen Reaktionskammerwände 8 haften am Träger 1, während dieser unbeweglich ist, und verschließen die Reaktionskammern 31, 32 und 33 luftdicht, so daß durch das nicht gezeigte Absaugsystem, das mit jeder Reaktionskammer verbunden ist, der Druck und die Schichtbildungsbedingungen in jeder Kammer unabhängig gesteuert werden können. Außerdem wird, indem man den Druck in einer Vakuumkammer 10 unabhängig von einem Absaugsystem 7 niedriger als in den Reaktionskammern hält, der Eintritt von Reaktionsgasen oder Luft von anderen Kammern in die Reaktionskammern 31, 32, 33 verhindert. Nach Beendigung der Schichtbildung, wenn die Elektroden in jeder Reaktionskammer abgeschaltet sind, wird in jeder Reaktionskammer ein Vakuum erzeugt und der Träger wird in eine Stellung transportiert, in welcher die nächste Schicht gebildet werden kann, wobei während des Transports die geerdete Elektrode 52 und die Dichtungsmaterialien 81 an den Reaktionskammerwänden 8 vom Träger entfernt gehalten werden, wie weiter unten im einzelnen beschrieben. Jede Achse in der Einladerolle 2, der Ausladerolle 3 und den Transportwalzen 4 und jede Ebene der Hochspannungselektrode 51 und der geerdeten Elektrode 52 stehen vertikal, wodurch verhindert wird, daß von den Decken und Wänden in den Reaktionskammern 31, 32 und 33 herabfallender Staub sich auf dem Träger oder dem Film abscheidet. Die Ebene des Trägers 1 kann jedoch auch horizontal gelegt werden. Die Verwendung dieses Apparats, der Schichten gleichzeitig auf den flexiblen Trägern der vier Rollen bilden kann, erlaubt eine hohe Produktivität. Außerdem kann, da Schichten auf den Trägern auf den zwei Rollen in einer Reaktionskammer gebildet werden, das Reaktionsgas wirksamer ausgenutzt und der Apparat kompakter gebaut werden.
Die 7(a) und (b) zeigen eine Ausführungsform der Mechanismen, welche flexible Träger stützen und transportieren. Wenn Schichten gebildet werden, wie in 7(a) gezeigt, haften die geerdeten Elektroden 52 an der Außenseite des Trägers 1, der zwischen Transportwalzen 4 läuft, wobei Dichtungsmaterialien 81 an den Reaktionskammerwänden 8 an dessen Innenseite haften. Die Reaktionskammern 32, 33 werden luftdicht abgeschlossen, und Plasma 5 wird durch die Spannung erzeugt, die zwischen den Elektroden 51 und 52 angelegt wird. Wenn die flexiblen Träger 1 bewegt werden, werden die Transport Walzen 4 und die geerdeten Elektroden 52 etwa 1 cm nach oben, bzw. nach unten bewegt, wie durch die Pfeile 41 in 7(a) angegeben. Außerdem werden die Träger 1 ebenfalls etwa 1 cm nach oben und unten bewegt. 7(b) zeigt den Zustand nach diesen Bewegungen, wenn die Träger 1 in der durch die Pfeile 42 angegebenen Richtung transportiert werden können, ohne die Reaktionskammerwände 8 und die geerdeten Elektroden 52 zu berühren.
Die 8(a) und (b) zeigen eine andere Ausführungsform der Mechanismen, welche die flexiblen Träger stützen und transportieren. In diesem Fall sind anders als in den Fällen der 1 und 6 zwei Hochpannungselektroden 51 und eine geerdete Elektrode 52 für zwei aufgewickelte flexible Träger angeordnet. Die Reaktionskammerwände 8, die einen U-förmigen Querschnitt haben, und die Transportwalzen 4 werden in der durch die Pfeile 41 angegebenen Richtung bewegt, um das Abheben der Träger 1 zu bewirken, die dann in der durch die Pfeile 42 in 8(b) gezeigten Richtung transportiert werden.
9 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, welche keine kollektive Vakuumkammer 10 verwendet. In diesem Fall sind die Reaktionskammern 31, 32 und 33 nicht nebeneinander angeordnet, sondern Vorkammern 35 sind zwischen ihnen angeordnet. Außerdem ist eine Einladekammer 20 außerhalb der p-Schicht-Beschichtungskammer 31 und eine Ausladekammer 30 außerhalb der n-Schicht-Beschichtungskammer 33 angeordnet. Die Kammern haben eine gemeinsame Außenwand 40. Nicht gezeigte unabhängige Absaugsysteme sind mit den Reaktionskammern 31, 32 und 33, den Vorkammern 35, der Einladekammer 20 und der Ausladekammer 30 verbunden, so daß jede Kammer einzeln evakuiert werden kann. Im Ergebnis können diese Absaugsysteme kompakter gebaut und die Vakuumqualität kann verbessert werden. Außerdem kann durch Verringerung des Drucks in den Vorkammern 35, der Einladekammer 20 und der Ausladekammer 30 auf eine geringere Höhe als der Druck in den Reaktionskammern 31, 32 und 33 der Eintritt von Reaktionsgasen von anderen Reaktionskammern oder von Luft in jede Reaktionskammer verhindert werden.
In der in 10 gezeigten Ausführungsform sind vier Beschichtungskammern 31, 32 33 und 39 jede mit einer Abdichtungs funktion in der kollektiven Vakuumkammer 10 angeördnet, so daß elektrisch leitende Schichten in üblicher Weise in einer getrennten Beschichtungsvorrichtung zusätzlich zu den fotovoltaischen Umwandlungsschichten kontinuierlich ohne Berührung mit der Luft gebildet werden können. In dieser Vorrichtung sind keine Vorkammern 35 vorgesehen, und der bandförmige flexible Träger 1 gelangt zwischen jeder Beschichtungskammer in die kollektive Vakuumkammer 10. Jede der Beschichtungskammern 31, 32, und 33 weist eine Hochspannungselektrode 51 auf, die mit einem Gaszuleitungsrohr 70 verbunden ist, eine gegenüber der Hochspannungselektrode angeordnete geerdete Elektrode 52 mit einer Trägerheizung 6 und Beschichtungskammerwände 8, die gegenüber der Hochspannungselektrode 51 durch einen Isolator 9 isoliert sind, und jede Kammer bildet einen abgedichteten Raum, der mit dem nicht gezeigten Absaugsystem durch ein Absaugrohr 71 verbunden ist, wobei die Beschichtungskammerwände 8 an der geerdeten Elektrode 52 zusammen mit dem Träger 1 entweder direkt oder über das Dichtungsmaterial haften. Die Beschichtungskammer 39 weist eine geerdete Elektrode 52 mit einer Trägerheizung 6 und Beschichtungskammerwände 8 auf, durch welche sich das Gaszuleitungsrohr 70 und das Absaugrohr 71 öffnen, und ein Target 53 wird von einer Stützplatte 54 gestützt, und die Beschichtungskammerwände sind durch den Isolator 9 isoliert. In dieser Beschichtungskammer 39 wird durch das Absaugrohr 71 ein Vakuum erzeugt, und Beschichtungsgas wird durch das Gaszuleitungsrohr 70 zugeführt, während ein vorbestimmter Beschichtungsdruck aufrechterhalten und Spannung an das Target 53 angelegt wird, um von der Frontseite des Targets 53 her Elektrodenschichten auf den fotovoltaischen Umwandlungsschichten abzuscheiden, die in den Reaktionskammern 31, 32 und 33 gebildet wurden. Die geerdeten Elektroden 52 werden so bewegt, daß die Träger 1 abheben, wenn sie in ähnlicher Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform bewegt werden.
In der in 11 gezeigten Ausführungsform bildet ein Teil der Wand der kollektiven Vakuumkammer 10 eine Außenwand 40, welche den Beschichtungskammern 31, 32, 33 und 34 gemeinsam ist und von Absaugrohren 71 durchsetzt ist. Die Stützplatte 54, welche das Target 53 hält, und die Hochspannungselektroden 51 haben mit ihren Außenseiten direkte Luftberührung. Eine Entladung in der Luft tritt jedoch durch die an die Hochspannungselektrode 51 und die Stützplatte 54 in diesem Apparat angelegte Spannung nicht ein. Dennoch wird die Hochspannungselektrode 51 mit einer Abschirmplatte 47 abgedeckt, um die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen zu verhindern. Dieser Apparat erleichtert die Wartung, wie Reinigung des Innenraums jeder Beschichtungskammer und Ersetzen der geerdeten Elektrode 52 oder des Targets 53, indem die Hochspannungselektrode 51 und die Stützplatte 54 so angeordnet sind, daß sie leicht abgenommen werden können.
Die 12(a), (b) und 13(a), (b) zeigen Beispiele von Mechanismen, welche flexible Träger in einem Apparat wie oben beschrieben stützen und transportieren. Die 13(a) (b) zeigen Querschnitte längs der Linien A-A in 12. Diese Mechanismen ziehen die Abdichtungsmaterialien an den Reaktionskammerwänden 8 zurück, wenn die Träger transportiert werden. Mit anderen Worten, wenn die Träger transportiert werden, werden die Transportwalzen in den durch die Pfeile 41 angegebenen Richtungen bewegt, während die mit den Abdichtungsmaterialien 81 beschichteten Abdichtungswalzen 82 ebenfalls und zwar in den in 12(a) durch die Pfeile 43 angegebenen Richtungen bewegt werden. Wie in den 12(b) und 13(b) gezeigt, ist es so möglich, die von der geerdeten Elektrode 52 durch Transportöffnungen 83 an den Ecken der Reaktionskammerwände 8 abgehobene Träger 1 zu transportieren. Die Ecken der Reaktionskammerwände 8 sind gebogen, damit die Dichtungswalzen 82 daran haften können. Während diese Ausführungsform säulenförmige Dichtungswalzen verwendet, können auch Abdichtungselemente verwendet werden, die im Querschnitt ein rechtwinkliges Dreieck, ein Rechteck oder ein Bogen sind, wenn eine genügende Dichtwirkung mit dem flexiblen Träger 1 und der Reaktionskammerwand 8 gewährleistet ist. Zusätzlich können die oben beschriebenen Stütz- und Transportmechanismen für den flexiblen Träger auch bei der in l gezeigten Beschichtungsapparatur angewandt werden.
Die in 5 gezeigte Mehrschicht-Solarzelle wird unter Verwendung eines Beschichtungsapparates hergestellt, der nicht nur die drei Reaktionskammern 31, 32 und 33, sondern auch zwei p-Schicht Beschichtungskammern 31, zwei Pufferschicht-Beschich tungskammern 34, zwei i-Schicht-Beschichtungskammern 32 und zwei n-Schicht-Beschichtungskammern 33 in der in 6 gezeigten Anordnung aufweist. In einer Ausführungsform, welche einen solchen Apparat verwendet, wird eine Gasmischung von 10 % SiH₄ und H₂ mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 1000 Scm³/min (Sccm = Standard cm³ Gas, d.h. bei 25°C, 960 mbar), C₂H₂ mit 5 Scm³/min und B₂H₆ mit 1 Scm³/min in eine erste p-Schicht-Beschichtungskammer eingeleitet, worin sich der flexible Träger 1 befindet, der auf seiner Oberfläche eine durchsichtige Elektrodenschicht 29 aufweist, und der von einer Rolle in der Einladekammer 20 abgewickelt wurde und jetzt still steht. Es wird nun eine p-Schicht 21 mit einer Schichtdicke von 10 nm in einer Minute unter einem Druck von 1,33 mbar bei einer Energiedichte von 100 mW/cm² gebildet. Die Beschichtungsgeschwindigkeit beträgt also 10 nm/min. Darauf wird eine Pufferschicht 22 bis zu einer Dicke von 10 nm in 1,3 Minuten unter einem Druck von 1,33 mbar und bei einer Energiedichte von 100 mW/cm² abgeschieden, indem man einen Trägerabschnitt, der mit der p-Schicht 21 versehen wurden, in eine zweite Pufferschicht-Beschichtungskammer 34 bewegt, wo eine Gasmischung von 10 % SiH₄ + H₂ mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 1000 Scm³/min und C₂H₂ mit einer Geschwindigkeit von 5 Scm³/min eingeleitet wird. Die Beschichtungsgeschwindigkeit beträgt 8 nm/min. Eine i-Schicht 23 wird mit einer Dicke von 60 nm in drei Minuten unter einem Druck von 0,66 mbar bei einer Energiedichte von 100 mW/cm² gebildet, indem man einen Trägerabschnitt, auf dem die p-Schicht 21 und die Pufferschicht 22 abgeschieden wurden, in die erste i-Schicht-Beschichtungskammer 32 bewegt, wo 100 % SiH₄-Gas mit einer Geschwindigkeit von 1000 Scm³/min eingeleitet wird. Die Schichtbildungsgeschwindigkeit beträgt also 15 nm/min. Danach wird eine n-Schicht 24 mit einer Dicke von 30 nm in 2,5 Minuten unter einem Druck von 1,33 mbar und mit einer Energiedichte von 100 mW/cm² gebildet, indem man den mit der p-Schicht 21, der Pufferschicht 22 und der i-Schicht 23 versehenen Trägerabschnitt in die erste i-Schicht-Beschichtungskammer 32 bewegt, wo ein Gas von 10 % SiH₄ + H₂ mit einer Geschwindigkeit von 1000 Scm³/min und PH₃ mit einer Geschwindigkeit von 4 Scm³/min eingeleitet wird. Die Beschichtungsgeschwindigkeit beträgt also 12 nm/min.
Ähnlich werden eine auf dem Trager 1, der die vier Schichten 21, 22, 23 und 24 als eine Bodenstruktur aufweist, eine p-Schicht 25, eine Pufferschicht 26, eine i-Schicht 27 und eine n-Schicht 28 jeweils in der zweiten p-Schicht-Beschichtungskammer 31, Pufferschicht-Beschichtungskammer 34, i-Schicht-Beschichtungskammer 32 und n-Schicht-Beschichtungskammer 33 gebildet. Die Beschichtungsbedingungen sind identisch zu denen der ersten Beschichtungskammer. Jedoch wird nur die Dicke der i-Schicht 27 auf 300 nm gesteigert, und der Beschichtungsvorgang dauert 20 Minuten. Daher wird der flexible Träger 20 Minuten angehalten und dann weiterbewegt, so daß neue Beschichtungen gebildet werden können.
14 zeigt die Anordnung der Reaktionskammern in der Beschichtungsapparatur, welche die für die Trägerbewegung erforderlichen Zeitintervalle abkürzt. In diesem Fall kann die Apparatur kompakter gebaut werden, indem man eine Beschichtungskammer 37 vorsieht, die sowohl als p-Schicht-Beschichtungskammer als auch als Pufferschicht-Beschichtungskammer dient, und eine Beschichtungskammer 38 vorsieht, die als p-Schicht-Beschichtungskammer, Pufferschichtbeschichtungskammer und n-Schicht-Beschichtungskammer dient. Da die Beschichtungszeit in der i-Schicht-Beschichtungskammer länger ist als die in den anderen Reaktionskammern, können andere Mehrfachschichten gebildet werden, während die i-Schicht gebildet wird, was bedeutet, daß die Gesamtzeit zur Bildung des Mehrschicht-Aufbaus verringert werden kann. Bei der Herstellung von ähnlichen Solarzellen wie in der obigen Ausführungsform beträgt die Zeit zur Bildung von Schichten in der Beschichtungskammer 37 2,3 Minuten ohne Berücksichtigung der zum Gaswechsel erforderlichen Zeit, und die Zeit in der Beschichtungskammer 38 4,8 Minuten ohne Berücksichtigung der Gaswechselzeit. Das bedeutet, daß der Beschichtungsvorgang in 20 Minuten genügend durchgeführt werden kann, also während der Zeit, wo die i-Schicht 27 gebildet werden kann. Es ist auch zweckmäßig, die erforderliche Gesamtzeit zu verringern, in dem die Länge der i-Schicht-Beschichtungskammer gegenüber der der anderen Kammern um einen Faktor vergrößert wird, wobei die flexiblen Träger intermittierend transportiert werden und die i-Schicht-Beschichtung zwei oder mehrere Male wiederholt wird.
Die 15(a) bis (d) zeigt senkrechte Querschnitte von horizontalen Ansichten einer Beschichtungsapparatur und deren Arbeitsweise, welche die Anzahl der Beschichtungskammern von fünf in 11 auf vier und die Zahl der Trägerbewegungen von fünf auf drei herabsetzen kann. Diese Apparatur hat bewegliche Beschichtungskammern 61 und 62, eine i-Schicht-Beschichtungskammer 32 und eine n-Schicht-Beschichtungskammer 33, die zwischen der Einladekammer 20 und der Ausladekammer 30 angeordnet sind. Die beweglichen Beschichtungskammern 61 und 62 sind jedoch vertikal beweglich, und ein flexibler Träger kann nur wechselweise durch die eine oder andere der Kammern laufen. Um Dünnschicht-Solarzellen wie in 5 gezeigt unter Verwendung dieser Apparatur herzustellen, wird ein flexibler Träger 1 von einer Einladerolle 2 in der Einladekammer 20 abgewickelt und läuft durch die bewegliche Beschichtungskammer 61, wo eine p-Schicht 21 und eine Pufferschicht 22 unter den oben beschriebenen Bedingungen (siehe 15(a)) gebildet werden. Dann werden die beweglichen Beschichtungskammern 61 und 62 in der durch Pfeil 44 angegebenen Richtung nach unten bewegt, so daß die Beschichtungskammern 62 die Stellung des Trägers 1 erreicht, und an diesem Punkt wird eine i-Schicht 23 unter den oben beschriebenen Bedingungen gebildet (siehe 15(b)). Anschließend werden die Beschichtungskammern 61 und 62 nach oben in der durch Pfeil 45 angegebenen Richtung bewegt, so daß die Beschichtungskammer 61 zur Stellung des Trägers 1 zurückkehrt, und in dieser Stellung werden eine n-Schicht 24, eine p-Schicht 25 und eine Pufferschicht 26 unter den oben beschriebenen Bedingungen abgeschieden (siehe 15(c)). Nach diesen Arbeitsgängen wird der Träger 1 weiterbewegt in Richtung des Pfeils 46, um in der i-Schicht-Beschichtungskammer 32 eine i-Schicht 27 zu bilden, und der Träger 1 wird dann weiterbewegt, um in der n-Schicht-Beschichtungskammer 33 eine n-Schicht 28 zu bilden (siehe 15(d)). Die Abschluß-i-Schicht 27 hat eine Dicke von 300 nm, und benötigt 20 Minuten zu ihrer Bildung, während welcher Zeit die Schichten 21, 22, 24, 25 und 26 in der Beschichtungskammer 61 und die i-Schicht 23 in der Beschichtungskammer 62 in einer Gesamtzeit von 10,1 Minuten gebildet werden können. In der beweglichen Beschichtungskammer 62 besteht keine Gefahr, daß Verunreinigungen in die i-Schicht geraten, da in dieser besonderen Kammer nur die i-Schicht gebildet wird. Außerdem, da Schichten, die in der beweglichen Beschichtungskammer 61 gebildet werden, zum Schluß immer eine Pufferschicht bilden, welche eine Intrinsic-Schicht ist, wird die Wirkung von n-Verunreinigungen von den Wänden und Elektroden in der Kammer verringert, wenn im nächsten Beschichtungszyklus eine p-Schicht gebildet wird. Da der luftdichte Abschluß in den Beschichtungskammern 61 und 62 sich verschlechtern könnte, wenn sich die Kammern bewegen, was den Zutritt von Luft zur Folge hätte, werden die Einladekammer 20, die Beschichtungskammern 61, 62, 32, 33 und die Ausladekammer 30 in einer nicht gezeigten kollektiven Vakuumkammer 10 untergebracht.
16 zeigt Beispiele der in dem obigen Herstellungsverfahren und in der Apparatur benutzten flexiblen Träger, und zwar 16(a) einen Träger, der mit einer durchsichtigen leitenden Schicht 12 auf einem Kunstharzfilm 11 versehen ist. Als Materialien können für den durchsichtigen Kunstharzfilm 11 unter anderem Polyethylen-naphthalat, Polyethylen-terephthalat, Polyethylen-sulfid und Polyvinyl-fluorat verwendet werden. Als Materialien für die leitende Schicht 12 können unter anderem ITO, Zinnoxid und Zinkoxid dienen. Licht kann bei diesem Aufbau von der Trägerseite eintreten. 16(b) zeigt ein Beispiel des Trägers mit einer auf einem Kunstharzfilm 13 angeordneten leitenden Schicht 14. Die Verwendung dieses Trägers erfordert eine Anordnung, wo Licht von der a-Si-System-Schichtseite eintritt, gestattet jedoch auch eine größere Freiheit bei der Auswahl an Materialien, ohne die Durchlässigkeit des Kunstharzfilms 13 und der leitenden Schicht 14 zu berücksichtigen. Beispielsweise kann die Verwendung eines Materials auf Polyimid-Basis für den Kunstharzfilm 13 die Wärmebeständigkeit verbessern und die Beschichtungsqualität in der auf a-Si beruhenden Beschichtung verbessern, da die Temperaturen während des Beschichtungsvorgangs erhöht werden können.
16(c) zeigt ein Beispiel einer als Träger verwendeten Metallfolie 15. Dieser Träger 15 kann in Folienform gebrachter rostfreier Stahl, Aluminium oder Kupfer sein und kann benutzt werden, um Elektroden mit hoher Leitfähigkeit herzustellen.
Außerdem können die Wärmebeständigkeit und Beständigkeit gegen Umgebungseinflüsse verbessert werden. 16(d) zeigt ein Beispiel des Trägers mit einer Isolatorschicht 16, sowie der Leiterschicht 14 auf der Metallfolie 15. Obgleich kein Reihenaufbau auf einem Träger möglich ist, wenn der in 16(c) verwendete Träger verwendet wird, kann das mit dem in 16(d) gezeigten Träger erfolgen, wenn eine Isolatorschicht auf dem Träger angebracht ist. Zur Herstellung der Isolatorschicht können Siliciumoxid und andere Materialien dienen. Man kann selbstverständlich auch einen Reihenaufbau mit Trägern der in 16(a) und (b) gezeigten Art herstellen, wenn ein hochisolierendes Kunstharz verwendet wird. Außerdem, da die Ausbildung der durchsichtigen leitenden Schicht 12, der leitenden Schicht 14 und der Isolationsschicht 16 weniger Zeit erfordert als die Bildung dünner Schichten aus Materialien auf a-Si-Basis, ist es vorteilhafter, eine von der oben beschriebenen Beschichtungsapparatur getrennte Apparatur zu verwenden.
Das Herstellungsverfahren oder die Herstellungsapparatur nach der Erfindung können nicht nur zur Herstellung einer Dünnschicht-Solarzelle verwendet werden, wobei Licht von der Seite des flexiblen Trägers 1 zugelassen wird, wie in 5 gezeigt, sondern auch zur Herstellung einer mehrschichtigen dünnschichtigen Solarzelle, in welcher jede Schicht in umgekehrter Reihenfolge wie in 5 gezeigt auf den flexiblen Träger 1 aufgebracht ist, dessen Oberfläche mit einer Metallelektroden-Schicht 29 bedeckt ist, wie in 17 gezeigt.
Erfindungsgemäß wird jede Schicht in einer Beschichtungskammer auf dem unbeweglich gehaltenen flexiblen Träger gebildet, an dem eine Wand vermittels des Dichtungsmaterial haftet, und der Träger wird dann in die folgenden Beschichtungspositionen bewegt, um die Schichten zu bilden, die für einen Mehrschichtaufbau erforderlich sind.
Dieses Verfahren hat die folgenden Wirkungen und Vorteile: Die Luftdichtheit in jeder Beschichtungskammer wird verbessert, und ein Eindringen von Reaktionsgas in die Kammer von anderen Beschichtungskammern kann verhindert werden; jede Beschichtungskammer kann mit gewünschten Größen konstruiert werden und Bedingungen wie Druck und Beschichtungszeit können unabhängig entsprechend jeder Beschichtungskammer gewählt werden. Indem man den Träger von einem Berührungsteil anhebt, wird eine Beschädigung von Träger und Beschichtungen verhindert; indem man eine Beschichtungskammer vorsieht, in der mehrere Schichten abgeschieden werden können, oder indem man eine Beschichtungskammer anordnet, welche in eine Träger-Transportlinie beweglich ist, können die Größe der Apparatur und die Beschichtungszeit verringert werden, welche zur Herstellung eines Mehrschichtaufbaus erforderlich sind. Weiterhin kann, indem man den Träger vertikal anordnet, die Einwirkung von Staub von den Wandflächen der Beschichtungskammern verringert werden. Als Ergebnis kann eine als dünne Schicht ausgebildete fotovoltaische Umwandlungsvorrichtung mit einem Mehrschichtaufbau und hohem Umwandlungswirkungsgrad auf einem flexiblen Träger mit hoher Produktivität hergestellt werden.

1: flexibler Träger
2: Einladerolle
3: Ausladerolle
4: Transportwalze
5: Plasma
51: Hochspannungs-Elektrode
52: geerdete Elektrode
53: Target
54: Stützplatte
6: Trägerheizung
60: Heizwalze
7: Absaugsystem
70: Gaszuleitungsrohr
71: Absaugrohr
8: Reaktionskammerwand
81: Abdichtungsmaterial
82: Abdichtungswalze
83: Transportöffnung
10: Kollektive Vakuumkammer
11: durchsichtiger Kunstharzfilm
12: durchsichtiger leitender Film
13: Kunstharzfilm
14: leitende Schicht
15: Metallfolie
16: Isolatorschicht
20: Einladekammer
21: p-Schicht
22: Pufferschicht
23: i-Schicht
24: n-Schicht
25: p-Schicht
26: Pufferschicht
27: i-Schicht
28: n-Schicht
29: Elektrodenschicht
30: Ausladekammer
31: p-Schicht-Bildungskammer
32: i-Schicht-Bildungskammer
33: n-Schicht-Bildungskammer
34: Pufferschicht-Bildungskammer
35: Vorkammer
36: Durchlaß
39: Elektroden-Schicht-Bildungskammer
61, 62: Bewegliche Schicht-Bildungskammer

1: Ein horizontaler Querschnitt einer Beschichtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2: Ein Querschnitt einer üblichen Beschichtungsvorrichtung.
3: Ein Querschnitt einer Bedampfungsvorrichtung zur Erzeugung üblicher Elektrodenschichten.
4: Ein Querschnitt einer anderen bekannten Beschichtungsvorrichtung.
5: Ein Querschnitt des Aufbaus einer erfindungsgemäß hergestellten Mehrschicht-Solarzelle.
6: Eine Konfiguration einer üblichen Beschichtungsvorrichtung, die zur Herstellung der Solarzelle in 5 verwendet wird.
7: Ein Träger-Stütz- und -Transportmechanismus in einer Ausführungsform der Erfindung: (a) horizontaler Querschnitt während des Beschichtungsvorgangs und (b) ein horizontaler Querschnitt während des Transportes des Trägers.
8: Ein Träger-Stütz- und -Transportmechanismus einer anderen Ausführungsform der Erfindung: (a) ein horizontaler Querschnitt während der Beschichtung und (b) ein horizontaler Querschnitt während des Trägertransportes.
9: Ein horizontaler Querschnitt einer Beschichtungsvorrichtung gemäß einer anderen Auführungsform der Erfindung.
10: Ein horizontaler Querschnitt einer Beschichtungsvorrichtung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
11: Ein horizontaler Querschnitt einer Beschichtungsvorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
12: Ein Halte- und Transportmechanismus für den Träger in einer Beschichtungsvorrichtung in 9: (a) ist ein horizontaler Querschnitt während der Beschichtung und (b) ist ein horizontaler Querschnitt während des Transportes des Trägers.
13: Ein Schnitt längs der Linie A-A in den 12(a) und (b) als 13(a) und (b).
14: Ein Konfigurationsdiagramm einer Beschichtungsvorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung der in 5 gezeigten Solarzellen.
15: Ein vertikaler Querschnitt einer Beschichtungsvorrich tung, wobei deren Arbeitsweise in einer folge von (a) bis (d) gezeigt ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
16: Querschnitte flexibler Träger verschiedener Art, die für Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, als 16(a), (b), (c) und (d).
17: Ein Querschnitt einer Mehrschicht-Solarzelle, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer als dünne Schicht ausgebildeten fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtung, welche eine fotovoltaische Umwandlungsschicht aufweist, durch Beschichten eines bandförmigen flexiblen Trägers mit verschiedenen dünnen Schichten mit verschiedenen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger (1) schrittweise nacheinander in verschiedene in einer Linie angeordnete Beschichtungskammern (31, 32, 33, 39, 61, 62) geführt und dort jeweils für die Dauer eines Beschichtungsvorgangs unbeweglich so gehalten wird, daß die Beschichtungskammern durch Wände (8) über Dichtungsmittel (81, 82) an ihrem Ein- und Auslaß (36) den Träger (1) haftend berühren und dabei luftdicht abgeschlossen sind, und daß in den Beschichtungskammern eine vorbestimmte Vakuumatmosphäre aufrechterhalten wird, während auf dem Träger (1) Schichten gebildet werden, und daß nach dem Beschichtungsvorgang der Träger (1) und die Beschichtungskammerwände (8) und die Dichtungsmittel (81, 82) voneinandergetrennt werden und der Träger (1) zur nächsten Beschichtungskammer transportiert wird.
Verfahren zur Herstellung einer als dünne Schicht ausgebildeten fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bildung einer fotovoltaischen Umwandlungsschicht (21-28) Elektrodenschichten (29) in folgenden Beschichtungskammern (39) gebildet werden.
Verfahren zur Herstellung einer als dünne Schicht ausgebildeten fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Vakuum in einer allen Beschichtungskammern (31-33) gemeinsamen und diese umgebenden kollektiven Vakuumkammer (10) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) durch die Beschichtungskammern (31-33) und zwischen diesen angeordnete Vor kammern (35) geführt wird und Luft aus jeder Beschichtungskammer (31-33) und Vorkammer (35) abgesaugt wird, um ein Vakuum zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) in einer senkrechten Ebene geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (1) Schichten (21-29) gebildet werden, indem man eine elektrische Spannung zwischen den Träger (1) in den Beschichtungskammern (31-33) berührenden Elektroden (52) und gegenüber den Beschichtungsebenen auf dem Träger (1) angeordneten Elektroden (51) anlegt, und daß die den Träger berührenden Elektroden während des Transportes des Trägers von diesem getrennt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger eine Kunstharzfolie (11, 13) ist, die auf einer Seite mit einer leitenden Schicht (12, 14) beschichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger eine Metallfolie (15) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger (1) eine Metallfolie (15) ist, die auf einer Seite mit einer Isolatorschicht (16) und darüber mit einer leitenden Schicht (14) beschichtet ist.
Vorrichtung zur Herstellung einer als dünne Schicht ausgebildeten fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtung, welche eine fotovoltaische Umwandlungsschicht aufweist, durch Beschichten eines bandförmigen flexiblen Trägers (1) mit verschiedenen dünnen Schichten mit verschiedenen Eigenschaften, welche Rollen (2, 3) für den flexiblen Träger nahe den beiden in Längsrichtung liegenden Enden einer kollektiven Vakuumkammer (10) und in dieser verschiedene Beschichtungskammern (31-33, 39) sowie eine schrittweise arbeitende Trägertransportvorrichtung aufweist, die den Träger von einer der Rollen (2) abwickelt, durch die verschiedenen Beschichtungskammern (31-33, 39) transportiert und auf die andere Rolle (3) aufwickelt, wobei jede Beschichtungskammer (31-33) durch Wände (8) abgeteilt ist, die an ihrem Ein- und Auslaß (36) für den Träger (1) Dichtungsmittel (81) aufweisen, wobei das Dichtungsmittel (81) und/oder der Träger (1) zwischen einer voneinander entfernten Stellung und einer angenäherten Stellung, in der das Dichtungsmittel am Träger haftet, bewegbar sind und wobei die kollektive Vakuumkammer (10) und die Beschichtungskammern (31-33) mit gesondert steuerbaren Absaugsystemen (7) verbunden sind.
Vorrichtung zur Herstellung einer als dünne Schicht ausgebildeten fotovoltaischen Umwandlungsvorrichtung, welche eine fotovoltaische Umwandlungsschicht aufweist, durch Beschichten eines bandförmigen flexiblen Trägers (1) mit verschiedenen dünnen Schichten mit verschiedenen Eigenschaften wobei Rollen (2) für den Träger (1) an einem Ende der Vorrichtung in einer Einladekammer (20) und Rollen (3) für den Träger am anderen Ende in einer Ausladekammer (30) angeordnet sind, und verschiedene Beschichtungskammern (31-33) vorgesehen sind, durch welche der flexible Träger (1) mittels einer Transportvorrichtung schrittweise von den Abgaberollen (2) zu den Aufnahmerollen (3) bewegbar ist, wobei Vorkammern (35) zwischen je zwei der in einer Linie angeordneten Beschichtungskammern vorgesehen sind und jede Beschichtungskammer von der benachbarten Kammer durch Wände (8) abgetrennt ist, die an einem Ein- und Auslaß (36) für den Träger (1) je ein Dichtungsmittel aufweisen, wobei das Dichtungsmittel (81) und/oder der Träger (1) zwischen einer voneinander entfernten Stellung und einer angenäherten Stellung, in der das Dichtungsmittel (81) am Träger haftet, bewegbar sind und die Einladekammer (20), die Ausladekammer (30), die Beschichtungskammern (31-33) und die Vorkammern (35) mit einzeln steuerbaren Absaugsystemen (7) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtungskammer zwei Abteilungen (61, 62) aufweist und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Trägers (1) so bewegbar ist, daß jeweils eine der Abteilungen sich in einer dem Träger benachbarten Stellung befindet, während sich die andere Abteilung im Durchlaufweg des Trägers befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine bewegbare Elektrode (52), welche den Träger (1) in jeder Beschichtungskammer (31-33) während des Beschichtungsvorganges berührt und in eine vom Träger entfernte Stellung zurückziehbar ist, und mindestens je eine dieser Elektrode oder diesen Elektroden (52) gegenüberliegende Elektrode (51) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der beiden Rollen (2, 3) und die Ebenen der mindestens einen bewegbaren Elektrode (52) und der gegenüberliegenden Elektrode (51) senkrecht zur Horizontalen verlaufen.