一种蒸发镀膜设备、其蒸发源蒸发控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种蒸发镀膜设备、其蒸发源蒸发控制系统和方法，该蒸发镀膜设备，包括：蒸发坩埚，所述蒸发坩埚内设置有用于蒸发的蒸发源；支架，所述蒸发坩埚放置于所述支架上方；加热器层，所述加热器层设置于所述蒸发坩埚的外周；称重装置，所述称重装置设置于所述支架底部，并测量所述蒸发坩埚内蒸发源的当前重量。本发明专利技术所提供的蒸发镀膜设备、其蒸发源蒸发控制系统和方法以当前蒸发源中原料剩余数量为依据，实时反馈蒸发源的蒸发速率，并在控制器中进行滤波和运算，计算出当前的蒸发速率，通过分段比对的方式，较为精准地对输出功率进行调节，以实现将金属蒸发源的蒸发速率控制到设定的蒸发速率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸发镀膜设备、其蒸发源蒸发控制系统和方法
本专利技术涉及新能源
，尤其涉及一种蒸发镀膜设备、其蒸发源蒸发控制系统和方法。
技术介绍
在能源危机和环境污染问题日益加剧的今天，清洁能源已成为当下最热门的发展主题之一。利用太阳能发电无疑是一项非常有前景的方式，而薄膜太阳能发电以其轻、薄、柔的特点给太阳能产品的开发带来了极大的想象力。在薄膜太阳能制造过程中，金属共蒸发法制膜以其稳定、高效等特点受到世界上顶尖的薄膜光伏制造企业的青睐。现有的蒸发源蒸发设备，主要采用仪表检测腔室内各种金属蒸汽含量的百分百比以及经验参数来控制蒸发源的蒸发。这种方法具有以下缺点：1)仅测量含量的百分比，依靠flux系统估算蒸发的总量，无法计算出当前的实时蒸发速率与成膜的厚度；2)在不知道蒸发源消耗量的情况下，无法准确的知道每个蒸发源原料剩余的数量，从而无法知道何时需更换新的蒸发源原料，只能通过经验提前更换蒸发源，造成原料浪费；3)在蒸发源剩余量不同时，需要的蒸发功率也不同，目前是由工艺工程师利用生产运行的时间估算一个剩余量，对源的加热功率进行手动调节，这种估算法得到的结果往往不准确，会影响最终产品的质量，也对操作人员的经验提出了较高的要求；4)对于不同厂家或批次的蒸发源所需的工艺温度往往有差别，所以在实际生产中需要消耗大量的时间和原材料去摸索每一批原料的参数，非常不利于降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蒸发镀膜设备、其蒸发源蒸发控制系统和方法，以解决或至少部分解决上述至少一个问题。为实现上述目的，本专利技术提出的技术方案如下：一种蒸发镀膜设备，包括：蒸发坩埚，所述蒸发坩埚内设置有用于蒸发的蒸发源；支架，所述蒸发坩埚放置于所述支架上方；加热器层，所述加热器层设置于所述蒸发坩埚的外周；称重装置，所述称重装置设置于所述支架底部，并测量所述蒸发坩埚内蒸发源的当前重量。进一步地，还包括隔热板，所述隔热板设置于称重装置与所述蒸发坩埚的底部之间。进一步地，还包括冷却层，所述冷却层设置于所述加热器层的外周，且所述冷却层的一端与冷媒连通，另一端与所述隔热板的内腔相连通。进一步地，还包括保温层，所述保温层设置于所述冷却层与加热器层之间。本专利技术还提供一种蒸发源蒸发控制系统，用于如上所示的蒸发镀膜设备，包括：重量检测单元，所述重量检测单元用于实时检测蒸发源内的剩余原料重量；蒸发量获取单元，所述蒸发量获取单元用于根据所述重量检测单元检测到的剩余原料重量，以及控制加热的启停信号截取源的工作时间，得到当前蒸发量；功率控制单元，所述功率控制单元用于将蒸发源的蒸发量分成至少两个百分段位，判断所述蒸发量获取单元所得到的当前蒸发量所处于百分段位，并根据当前蒸发量所在的百分段位对应的调节参量调整加热功率。可选地，所述调节参量为各百分段位内对应的基础加热给定值与调节参数之和。可选地，所述百分段位包括0-20％区段、20％-40％区段、40％-60％区段、60％-80％和80％-100％区段，且所述功率控制单元在判断当前蒸发量所处百分段位时，自低百分段位至高百分段位依次比对。可选地，还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测蒸发源的当前温度；所述蒸发量获取单元还用于将当前温度与基础设定温度相比较，并在当前温度大于或等于基础设定温度时，获取当前蒸发量。本专利技术还提供一种蒸发源蒸发控制方法，包括以下步骤：S1：实时检测蒸发源内的剩余原料重量；S2：根据所述重量检测单元检测到的剩余原料重量，以及控制加热的启停信号截取源的工作时间，得到当前蒸发量；S3：将蒸发源的蒸发量分成至少两个百分段位，判断所述蒸发量获取单元所得到的当前蒸发量所处的百分段位，并根据当前蒸发量所在的百分段位对应的调节参量调整加热功率。进一步地，步骤S3具体包括：S31：判断当前蒸发量所处的百分段位是否为0-20％区段，若是，根据0-20％区段内预存的基础加热给定值与调节参数之和输出加热功率调整指令，若否，入步骤S32；S32：判断当前蒸发量所处的百分段位是否为20％-40％区段，若是，根据20％-40％区段内预存的基础加热给定值与调节参数之和输出加热功率调整指令，若否，入步骤S33；S33：判断当前蒸发量所处的百分段位是否为40％-60％区段，若是，根据40％-60％区段内预存的基础加热给定值与调节参数之和输出加热功率调整指令，若否，入步骤S34；S34：判断当前蒸发量所处的百分段位是否为60％-80％，若是，根据60％-80％区段内预存的基础加热给定值与调节参数之和输出加热功率调整指令，若否，入步骤S35；S35：判断当前蒸发量所处的百分段位是否为80％-100％区段，若是，根据80％-100％区段内预存的基础加热给定值与调节参数之和输出加热功率调整指令，若否，返回步骤S2。进一步地，在步骤S1中还包括检测蒸发源的当前温度，将当前温度与基础设定温度相比较，并在当前温度大于或等于基础设定温度时，进入步骤S2。本专利技术所提供的蒸发镀膜设备、其蒸发源蒸发控制系统和方法以当前蒸发源中原料剩余数量为依据，实时反馈蒸发源的蒸发速率，并在控制器中进行滤波和运算，计算出当前的蒸发速率，通过分段比对的方式，较为精准地对输出功率进行调节，以实现将金属蒸发源的蒸发速率控制到设定的蒸发速率的目的；同时，其可以检测余量，实现对原料更精细化的管理，降低成本，对蒸发源进行称重，实现在真空环境下对剩余的原料进行准确的量化显示，将蒸发量作为一个设定值进行自动调节，提高工艺参数的可复制性。附图说明图1为本专利技术所提供的蒸发镀膜设备一种具体实施方式的结构示意图；图2为本专利技术所提供的蒸发镀膜控制系统一种具体实施方式的结构框图；图3为本专利技术所提供的蒸发镀膜控制方法一种具体实施方式的流程图。附图标记说明：1-蒸发坩埚2-支架3-加热器层4-称重装置5-隔热板6-冷却层7-保温层100-重量检测单元200-蒸发量获取单元300-功率控制单元400-温度检测单元具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。请参考图1，图1为本专利技术所提供的蒸发镀膜设备一种具体实施方式的结构示意图。在一种具体实施方式中，本专利技术所提供的蒸发镀膜设备包括蒸发坩埚1、支架2、加热器层3和称重装置4；其中，蒸发坩埚1内设置有用于蒸发的蒸发源，蒸发坩埚1放置于所述支架2上方，加热器层3设置于所述蒸发坩埚1的外周，所述称重装置4设置于所述支架2底部，并测量所述蒸发坩埚1内蒸发源的当前重量。在工作过程中，通过设置在底部的称重装置4可随时得到蒸发源的当前重量，该称重装置4可具体为电子秤或台秤等，称得的重量数据可通过显示屏显示，也可以通过手机、电脑等终端显示。...

【技术保护点】
1.一种蒸发镀膜设备，其特征在于，包括：/n蒸发坩埚(1)，所述蒸发坩埚(1)内设置有用于蒸发的蒸发源；/n支架(2)，所述蒸发坩埚(1)放置于所述支架(2)上方，所述支架包括至少两个支撑腿；/n加热器层(3)，所述加热器层(3)设置于所述蒸发坩埚(1)的外周；/n称重装置(4)，所述称重装置(4)设置于所述支架(2)底部，并测量所述蒸发坩埚(1)内蒸发源的当前重量，且各所述支撑腿分别作为所述称重装置的称重取样点。/n

【技术特征摘要】
1.一种蒸发镀膜设备，其特征在于，包括：
蒸发坩埚(1)，所述蒸发坩埚(1)内设置有用于蒸发的蒸发源；
支架(2)，所述蒸发坩埚(1)放置于所述支架(2)上方，所述支架包括至少两个支撑腿；
加热器层(3)，所述加热器层(3)设置于所述蒸发坩埚(1)的外周；
称重装置(4)，所述称重装置(4)设置于所述支架(2)底部，并测量所述蒸发坩埚(1)内蒸发源的当前重量，且各所述支撑腿分别作为所述称重装置的称重取样点。


2.根据权利要求1所述的蒸发镀膜设备，其特征在于，还包括隔热板(5)，所述隔热板(5)设置于称重装置(4)与所述蒸发坩埚(1)的底部之间。


3.根据权利要求2所述的蒸发镀膜设备，其特征在于，还包括冷却层(6)，所述冷却层(6)设置于所述加热器层(3)的外周，且所述冷却层(6)的一端与冷媒连通，另一端与所述隔热板(5)的内腔相连通。


4.根据权利要求3所述的蒸发镀膜设备，其特征在于，还包括保温层(7)，所述保温层(7)设置于所述冷却层(6)与加热器层(3)之间。


5.一种蒸发源蒸发控制系统，用于如权利要求1-4任一项所述的蒸发镀膜设备，其特征在于，包括：
重量检测单元(100)，所述重量检测单元(100)用于根据多个测量点处测量值之间的关系实时获取蒸发源内的剩余原料重量；
蒸发量获取单元(200)，所述蒸发量获取单元(200)用于根据所述重量检测单元(100)检测到的剩余原料重量，以及控制加热的启停信号截取源的工作时间，得到当前蒸发量；
功率控制单元(300)，所述功率控制单元(300)用于将蒸发源的蒸发量分成至少两个百分段位，判断所述蒸发量获取单元(200)所得到的当前蒸发量所处于百分段位，并根据当前蒸发量所在的百分段位对应的调节参量调整加热功率。


6.根据权利要求5所述的蒸发源蒸发控制系统，其特征在于，所述测量值包括各所述称重取样点处的重量值、所述蒸发坩埚的倾斜角度和所述蒸发坩埚的重心位置。


7.根据权利要求6所述的蒸发源蒸发控制系统，其特征在于，还包括故障提示单元，所述故障提示单元用于将所述蒸发坩埚在当前倾斜角度和重心位置状态下的预设重量值与检测到的重量值进行比较，若多次比对下，所检测到的重量值均超出所述预设重量值的阈值范围，则所述故障提示单元发出预警指令。


8.根据权利要求5所述的蒸发源蒸发控制系统，其特征在于，所述调节参量为各百分段位内对应的基础加热给定值与调节参数之和。


9.根据权利要求8所述的蒸发源蒸发控制系统，其特征在于，所述百分段位包括0-20％区段、20％-40％区段、40％-60％区段、60％-80％和80％-100％区段，且所述功率控制单元(300)在判断当前蒸发量所处百分段位时，自低百分段位至高百分段位依次...

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