真空缓冲装置、连接装置和柔性太阳能电池生产设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种真空缓冲装置，包括外腔室和缓冲腔体；所述缓冲腔体一端连接真空设备，另一端连接外腔室；所述外腔室一端连接大气环境，另一端连接缓冲腔体；所述外腔室和缓冲腔体连接处设置有第一对辊，所述第一对辊带动膜材输送；所述外腔室面向大气端设有第二对辊，所述第二对辊与外腔室之间设有第一密封圈；所述缓冲腔体内还设置有其他对辊，将缓冲腔体分隔为多个真空腔室，所述多个真空腔室分别与不同的真空泵连接。该真空缓冲装置避免了沉积完吸收层后的收卷步骤，也不需要花时间破真空，从而实现了从吸收层到缓冲层之间的连续生产。

Vacuum Buffer, Connector and Flexible Solar Cell Production Equipment

【技术实现步骤摘要】
真空缓冲装置、连接装置和柔性太阳能电池生产设备
本专利技术涉及薄膜太阳能电池
，具体涉及一种真空缓冲装置，该装置主要用于薄膜太阳能电池的吸收层和缓冲层的沉积。
技术介绍
薄膜太阳能电池的吸收层，例如CIGS(铜铟镓硒)吸收层、GaAs(砷化镓)吸收层等，通常采用在真空环境中进行共蒸发或者磁控溅射的工艺进行制备；而缓冲层，例如CdS(硫化镉)缓冲层,可以通过水浴法在大气环境下生长。在一现有技术中，薄膜太阳能电池的吸收层和缓冲层采用卷对卷(rolltoroll)工艺进行生产。但卷对卷工艺存在以下问题：第一、生产时间长。导致该问题的原因是现有技术中的卷对卷生产流程需要花费大量时间在收卷、破真空、放卷等辅助操作步骤上。第二、容易发生脱膜导致电池效率低下等问题。导致该问题的原因是已沉积的吸收层非常脆弱，多一次收放卷过程就多一次表面损伤的可能性，容易形成表面褶皱，带有裂痕或者褶皱的吸收层薄膜(如CIGS)跟后面生长的缓冲层薄膜(如CdS)之间连接不牢固，容易发生脱模，进而导致电池效率低下。第三、设备大，整体成本高。导致该问题的原因是现有技术将收卷和放卷机构与镀膜机构全部装到真空腔体里，造成设备大，成本高。现有工艺存在生产时间长、容易发生脱膜、电池效率低下、设备大、整体成本高的问题，需要提供一种能够将收卷、放卷和工艺区分开的装置，将收卷和放卷放到大气环境下而不是置于真空环境下，以达到提升产能、降低制造环节成本、实现不停机换卷的效果。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种真空缓冲装置，所述装置能够使薄膜在连续运行的过程中，从真空环境逐步过渡过大气环境，实现过程中不进行收放卷操作的连续生产，从而节省了收放卷、破真空的时间，实现了从吸收层到缓冲层之间的连续生产。本专利技术的实施例提供了一种真空缓冲装置，所述真空缓冲装置包括外腔室和缓冲腔体；所述缓冲腔体一端连接真空设备，另一端连接外腔室；所述外腔室一端连接大气环境，另一端连接缓冲腔体；所述外腔室和缓冲腔体连接处设置有第一对辊，所述第一对辊带动膜材输送；所述外腔室面向大气端设有第二对辊，所述第二对辊与外腔室之间设有第一密封圈；所述缓冲腔体内还设置有其他对辊，将缓冲腔体分隔为多个真空腔室，所述多个真空腔室分别与不同的真空泵连接。在一些实施例中，所述外腔室和缓冲腔体连接处设有第二密封圈，和/或所述缓冲腔体与真空设备连接处设有第三密封圈。在一些实施例中，外腔室连接对辊处设置有第一密封圈槽，用于容纳所述第一密封圈，外腔室上连接缓冲腔体处设有第二密封圈槽，用于容纳所述第二密封圈，和/或在缓冲腔体连接真空设备处设有第三密封圈槽，用于容纳所述第三密封圈。在一些实施例中，所述缓冲腔体被所述其他对辊分隔为5个真空腔室。在一些实施例中，所述缓冲腔体内各真空腔室的真空度，从面向真空设备端到面向外腔室端依次递减。在一些实施例中，所述对辊包括胶辊和/或钢辊。在一些实施例中，所述对辊的两辊之间设置有狭缝供膜材通过，所述狭缝的宽度为0.1-1mm。在一些实施例中，所述真空缓冲装置还设置有驱动机构和控制系统，每组对辊均与独立的驱动机构连接，每个所述驱动机构均与控制系统连接，控制系统控制驱动机构保持所述对辊表面线速度一致。本专利技术还提供一种连接真空设备与常压设备的连接装置，所述连接装置包括上述的真空缓冲装置和一对45度辊，所述45度辊设置为将所输送膜材从下表面转换到上表面。本专利技术还提供一种柔性太阳能电池生产设备，所述生产设备包含前述的连接装置。由于所述真空缓冲装置能够保障薄膜在连续运行的过程中，从真空逐步过渡到大气环境，并可以通过连接两个45度辊将沉积表面从下表面转换到上表面，直接进行缓冲层沉积，从而避免了沉积完吸收层后的收卷步骤，也不需要花时间破真空，实现了从吸收层到缓冲层之间的连续生产，因此本专利技术能够缩短工艺时间，并且提高吸收层和缓冲层之间的连接，从而提高电池效率、设备生产效率和产品良率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1是本专利技术所述的真空缓冲装置的整体结构示意图。图2是本专利技术所述的真空缓冲装置的腔室结构示意图。图3是对辊和真空腔室的剖面图。图4是两个45度辊的安装示意图。具体实施方式在下文中更详细地描述了本专利技术以有助于对本专利技术的理解。如图1至图4所示，本专利技术所述的真空缓冲装置包括外腔室5和缓冲腔体8；所述缓冲腔体一端连接真空设备，另一端连接外腔室；所述外腔室一端连接大气环境，另一端连接缓冲腔体；所述外腔室5和缓冲腔体8连接处设置有第一对辊7，所述第一对辊带动膜材输送；所述外腔室5面向大气端设有第二对辊，所述第二对辊与外腔室5之间设有第一密封圈3；所述缓冲腔体内还设置有其他对辊，将缓冲腔体分隔为多个真空腔室，所述多个真空腔室分别与不同的真空泵连接。通过不同的真空泵来实现不同的真空要求，这样就实现了从大气到镀膜腔体之间的分级真空缓冲功能。在一些实施例中，所述外腔室5和缓冲腔体8连接处设有第二密封圈6，和/或所述缓冲腔体与真空设备连接处设有第三密封圈9。外腔室5连接对辊处设置有第一密封圈槽，用于容纳所述第一密封圈3，外腔室上连接缓冲腔体处设有第二密封圈槽，用于容纳所述第二密封圈6，和/或在缓冲腔体连接真空设备处设有第三密封圈槽，用于容纳所述第三密封圈9。所述缓冲腔体8被所述其他对辊分隔为5个真空腔室。所述缓冲腔体8内各真空腔室的真空度，从面向真空设备端到面向外腔室端依次递减。所述对辊包括胶辊1和/或钢辊2。所述对辊两辊之间设置有狭缝供膜材通过，所述狭缝的宽度为0.1-1mm。所述真空缓冲装置还设置有驱动机构4和控制系统，每组对辊均与独立的驱动机构连接，每个所述驱动机构均与控制系统连接，控制系统控制驱动机构保持所述对辊表面线速度一致。所述的多个真空腔室包括5个真空腔室，通过其他对辊分隔开5个真空腔室，真空腔室内的气压分别按梯度设定，例如按照从镀膜腔室到大气的顺序，第一真空腔室21内的气压为10-4Torr,第二真空腔室22内的气压为10-3Torr,第三真空腔室23内的气压为10-2Torr,第四真空腔室24内的气压为1Torr,第五真空腔室25内的气压为10Torr,对辊处面向大气。第一真空腔室21的一侧设置有高真空泵口26，该高真空泵口与高真空泵(如罗茨泵或分子泵)连接；第五真空腔室25的一侧设置有低真空泵口27，该低真空泵与低真空泵(如机械泵)连接。在一些实施例中，所述对辊包括胶辊1和/或钢辊2，胶辊和/或钢辊直接面向大气，胶辊和/或钢辊之间设置有狭缝，该狭缝用于供膜材通过，所述的狭缝的宽度为0.1mm至1mm。每组胶辊和/或钢辊都设置有独立的驱动机构4和控制系统，通过控制系统使胶辊和/或钢辊表面线速度一致，以减少柔性卷的表面损伤；各个真空腔室均设置有单独控制的真空获得系统，第一腔室21、第二腔室22和第三腔室23可用罗茨泵或分子泵等获得真空，第四腔室24和第五腔室25用机械泵获得真本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空缓冲装置，其特征在于：包括外腔室和缓冲腔体；所述缓冲腔体一端连接真空设备，另一端连接外腔室；所述外腔室一端连接大气环境，另一端连接缓冲腔体；所述外腔室和缓冲腔体连接处设置有第一对辊，所述第一对辊带动膜材输送；所述外腔室面向大气端设有第二对辊，所述第二对辊与外腔室之间设有第一密封圈；所述缓冲腔体内还设置有除第一对辊和第二对辊之外的对辊，将缓冲腔体分隔为多个真空腔室，所述多个真空腔室分别与不同的真空泵连接。

【技术特征摘要】
1.一种真空缓冲装置，其特征在于：包括外腔室和缓冲腔体；所述缓冲腔体一端连接真空设备，另一端连接外腔室；所述外腔室一端连接大气环境，另一端连接缓冲腔体；所述外腔室和缓冲腔体连接处设置有第一对辊，所述第一对辊带动膜材输送；所述外腔室面向大气端设有第二对辊，所述第二对辊与外腔室之间设有第一密封圈；所述缓冲腔体内还设置有除第一对辊和第二对辊之外的对辊，将缓冲腔体分隔为多个真空腔室，所述多个真空腔室分别与不同的真空泵连接。2.根据权利要求1所述的真空缓冲装置，其特征在于，所述外腔室和缓冲腔体连接处设有第二密封圈，和/或所述缓冲腔体与真空设备连接处设有第三密封圈。3.根据权利要求2所述的真空缓冲装置，其特征在于，外腔室连接对辊处设置有第一密封圈槽，用于容纳所述第一密封圈，外腔室上连接缓冲腔体处设有第二密封圈槽，用于容纳所述第二密封圈，和/或在缓冲腔体连接真空设备处设有第三密封圈槽，用于容纳所述第三密封圈。4.根据权利要求1所述的真空缓冲装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，闫风，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11