不一而足。在如此众多的技术中，

APPVD 获得了格外的关注，因为人们看到该技术拥有降

低企业初期投资成本和大幅提高材料利用率的潜能

[6]，尽管通常很难在"构建可靠的工艺

水平

"和"实现大规模生产"两者上做到完美统一[7]。

　　常压工艺与使用更广泛的薄膜真空工艺在许多方面都存在差别。例如，常压环境下，与
各个表面相碰撞的粒子的平均自由程比真空时小很多。这对常压工艺来说是一个挑战，因为
平均自由程太小可能导致沉积时出现成核

(nucleation)现象，而在气固两相系统状态中时，

这种现象反过来可能会导致薄膜表面呈现粉尘状。然而，从另一方面来看，它却有助于提高
动态沉积速率，而且比真空工艺的速率还高。几乎在所有常压技术工艺里，都存在着这两种
现象的此消彼长。在设计工艺和设备时需要遵循这样一条准则，即衬底上的薄膜形成物的稳
定态必须有利于成核反应的发生。为此，要求能准确调控温度、气流量和混合物等参数。

　　因为动态沉积速率决定了薄膜组件通过一系列沉积设备所需的时间，所以它

(常压工

艺

)最终可降低在薄膜沉积设备上所花费的成本。这就是 Calyxo 公司通常选择常压工艺作为

CdS/CdTe 沉积时的核心工艺[4]的原因。

　　图一给出了一台定制

APPVD 炉的实物图，它主要用于 CdS/CdTe 半导体

　　薄膜的商业制造。从图中可以看出，该炉由六台蒸发器组成，它们既可以并联的形式同
时运行以获得较高的生产率，还可交替使用以获得最大的设备平均维护间隔时间

(mean-

timebetween-maintenance 简称 MTBM)。实验证明，如果按照后者的使用方式，在生产线满
负荷生产，且动态沉积速率为

1μm/s 时，MTBM 值能达到最大 1200 小时。该沉积速率

(1μm/s)是在一块非常小的沉积区域上实现的。图一右边部分给出了 APPVD 的原理示意图。

　　此外，这种沉积工艺还带来了有益的

"副作用"：即因为沉积时所需的温度只在沉积区

域获取，所以它能有效地减小各个沉积反应装置间的相互作用所带来的各种寄生效应。

　　接下来本文将讨论影响工艺优化的几个基本因素。

提升新薄膜生产线的产能
　　虽然人们在很久以前就发明了薄膜工艺并对其进行了相当长时间的研究开发，并且薄
膜技术也被应用到了从汽车制造到纳米电子等许多行业领域当中，但是要把薄膜技术从实
验室研究转化到试验性生产再到大规模全面生产仍需克服许多困难。这些困难大多是源于转
化过程中的各个环节都需要设置许多参数，例如工艺极限、产能需求等等。我们无法在一篇
文章中列举出详细的转化工艺和需要考虑的各个细节，因此，这显然超出了一篇技术论文
的功能范畴。然而，介绍几个所有转化工艺都存在的普遍特性还是有必要的。为了以后能提
升工艺水平或者引入新技术甚至是颠覆性的技术，人们需要学习许多东西，需要以更广阔
的视角去观察和分析那些能推动技术发展的重要因素。

　　图二给出了产能提升期的各个不同生产批次的平均电池效率。这些数据是在对相当长时
间内生产的产品

(共有几十万块电池组件)进行检测后得出的，能很好地体现产能提升计划

的实施效果。从图二的数据可以看出，当主要的输出变量

--组件效率被作为测量标准时，新

型薄膜组件生产线的产能提升的效果就可以按几个不同时间段进行划分。在最初阶段，组件