便携式快速大区域薄膜光烧结器制造技术

用于使用光烧结系统来烧结涂覆涂料电路的一个或多个涂覆涂料层的方法和系统。在一个方面，光烧结系统包括光烧结设备、数据通信链路、以及一个或多个处理器，该光烧结设备包括光源和多个接近传感器，一个或多个处理器通过数据通信链路与光烧结设备进行数据通信的并且可操作来执行以下操作：获得烧结区域的图像，生成包括多个子区域的烧结区域的网格，为所述多个子区域中的每个子区域：确定子区域的部分烧结能量，指示如何相对于子区域定位光烧结设备，获得光烧结设备的当前位置信息，确定特定子区域的曝光烧结能量，以及触发曝光烧结能量的曝光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】便携式快速大区域薄膜光烧结器
技术介绍
传统太阳能电池使用具有高度规则的晶体结构的基底，例如，晶体硅。更新的技术包括薄膜、非晶太阳能电池，以制造具有高度规则和可预测化学结构的独立材料的离散层。通常，商业太阳能电池制造需要高度专业化的设备，这将制造的太阳能电池限制在获得复杂制造设备和/或专业化运输和安装能力的地理位置。
技术实现思路
本说明书涉及一种用于烧结(sintering)涂覆涂料电路的一个或多个涂料层的光烧结(photosintering)系统。该光烧结系统包括光烧结设备，该光烧结设备可以用于烧结包括一个或多个涂料层的区域，并且其中光烧结设备的操作可以使用通过通信端口(例如，串行端口)与该光烧结设备进行数据通信的移动设备(或另一个合适的设备，例如，平板设备或台式设备)来被控制。通常，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以体现在方法中，该方法包括获得烧结区域的图像，生成烧结区域的网格，该网格包括烧结区域的多个子区域，每个子区域由长度和宽度以及烧结区域中的相应位置定义。对于所述多个子区域中的每个特定子区域，该方法包括：确定特定子区域的相应的部分烧结能量，指示如何相对于特定子区域定位光烧结设备，获得光烧结设备的当前位置信息，根据如何定位光烧结设备的指示来确定当前位置信息指示光烧结设备相对于特定子区域定位，确定特定子区域的曝光烧结能量与先前曝光于特定子区域的烧结能量的累积量，并且根据如何定位光烧结设备的指示来触发曝光烧结能量对特定子区域的曝光。这些和其他实施例可以各自可选地包括一个或多个以下特征。在一些实施方式中，获得烧结区域的图像包括用移动设备的相机捕获烧结区域的图像。移动设备的相机可以用于通过提供烧结区域的一个或多个图像来获得当前位置信息。烧结区域的一个或多个图像可以包括基底上的一个或多个涂覆涂料层的一个或多个图像。在一些实施方式中，该方法还包括获得烧结区域的成分数据，其中成分数据包括以下中的一个或多个：i)所述一个或多个涂覆涂料层的宽度和长度、ii)所述一个或多个涂覆涂料层的层厚度、或iii)所述一个或多个涂覆涂料层的材料成分。在一些实施方式中，该方法还包括部分基于烧结区域的成分数据来确定烧结区域的总烧结能量，其中烧结区域的总烧结能量对应于烧结烧结区域的所述一个或多个涂覆涂料层所需的能量。在一些实施方式中，该方法还包括获得所述多个子区域的每个子区域的成分数据，其中每个子区域的成分数据包括以下中的一个或多个：i)子区域中的一个或多个涂覆涂料层的宽度和长度、ii)子区域中的所述一个或多个涂覆涂料层的层厚度、或者iii)子区域中的所述一个或多个涂覆涂料层的材料成分。可以部分基于所述多个子区域的子区域的成分数据为所述多个子区域的每个子区域确定相应的部分烧结能量。在一些实施方式中，根据如何定位光烧结设备的指示来确定当前位置信息指示光烧结设备相对于特定子区域定位包括，基于来自光烧结设备上的一个或多个接近传感器的接近数据来确定光烧结设备相对于子区域平行，例如，相对于子区域的表面平行。如何相对于特定子区域定位光烧结设备的指示可以包括在移动设备的显示器上呈现位置信息，例如，移动设备上的图形用户界面中的对准提示(alignmentcue)。在一些实施方式中，如何相对于特定子区域定位光烧结设备的指示可以包括向自动设备(例如，工程环境中的控制系统)发送指令，其中该自动设备控制光烧结设备相对于特定子区域的相对位置，以改变光烧结设备相对于特定子区域的方位。通常，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以体现在一种光烧结系统中，该光烧结系统包括光烧结设备、数据通信链路以及一个或多个处理器，该光烧结设备包括光源(例如，闪光灯)和多个接近传感器，该处理器通过该数据通信链路与光烧结设备进行数据通信，并且可操作来执行上面详述的对烧结区域的进行烧结的方法。这些和其他实施例可以各自可选地包括一个或多个以下特征。光烧结系统可以包括移动设备或自动设备(例如，工程环境中的控制系统)，该移动设备包括相机，该自动设备控制光烧结设备相对于烧结区域的特定子区域的相对位置。移动设备的相机可以用于捕获烧结区域的一个或多个图像，以获得例如烧结区域的图像、光烧结设备相对于烧结区域的特定子区域的当前位置信息等。例如，可以通过显示在移动设备上的图形用户界面来使用移动设备，以提供如何相对于特定子区域定位光烧结设备的指示。本说明书中描述的主题的特定实施例可以被实施来实现以下优点中的一个或多个。这种技术的优点在于，它包括低成本的便携式光烧结系统，该光烧结系统可以用于在现场(on-site)位置(例如，在私人住宅、工厂环境、办公楼等)处烧结太阳能涂覆涂料电路的一层或多层。当与传统系统相比时，光烧结系统具有低得多的资本支出。用于光烧结系统的光烧结应用的图形用户界面(graphicaluserinterface，GUI)可以通过逐步(step-by-step)的工艺来交互式地引导用户以对特定的太阳能涂覆涂料电路进行涂覆涂料和烧结，从而便于由对制造工艺具有有限知识或经验的用户进行制造。光烧结应用可以跨平台在各种类型的设备上使用，而不需要生成特定于平台的软件。光烧结系统还可以跨多个消费者级/工业级平台共享通用的控制软件实现，以便通过易于在多个不同平台之间传播改进/更新来实现最大的开发效率。光烧结系统可适应各种变化，例如，光烧结设备的数量、要烧结的区域的位置/尺寸以及(多个)光烧结设备的功率的变化，并且由于张量流(tensorflow)格式，可允许容易的模拟，以便优化生产参数，例如，产量。此外，与传统的商业太阳能电池制造不同，太阳能涂覆涂料电路可以由个人在任何位置(例如，甚至在不具有传统方法所需的电力或其他资源的偏远地区)用很少的工具(例如，手动混合器和雾化喷雾器)来制造。本文讨论的太阳能涂覆涂料电路是使用基本的廉价材料的组合来形成电子电路而创造的，这降低了制造的复杂性，并降低了制造商和最终用户(end-user)的成本。通常，太阳能涂覆涂料电路中使用的许多材料比传统太阳能电池中使用的材料在制造和运输中危险性小且成本低。此外，在常见的涂覆涂料工厂中，现有的基础设施可以很容易地转换成生产太阳能涂覆涂料电路，而传统的太阳能电池制造需要高度专业化的设备。电活性材料和其涂覆涂料基底之间的关系使得能够使用相对简单的数学分析来选择涂覆涂料的电性能。此外，控制涂覆涂料粘度和/或所应用的层数的能力使得能够通过改变粘度和/或涂覆涂料的层数来容易地改变电气属性。这种类型的灵活性对于更传统的高精度电路制造方法来说通常是难以获得的。本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中阐述。根据描述、附图和权利要求，该主题的其他特征、方面和优点将变得明显。附图说明图1是光烧结系统的示例操作环境的框图。图2是应用于光烧结区域的示例网格的框图。图3是光烧结系统的示例工艺的流程图。图4是对涂覆涂料电路涂覆涂料的示例工艺的流程图。图5是示例太阳能涂覆涂料电路的框图。具体实施方式概观以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n由一个或多个处理器获得烧结区域的图像；/n由所述一个或多个处理器生成所述烧结区域的网格，所述烧结区域的网格包括所述烧结区域的多个子区域，每个子区域由长度和宽度、所述烧结区域中的相应位置来定义；以及/n对于所述多个子区域中的每个特定子区域：/n确定所述特定子区域的相应的部分烧结能量；/n指示如何相对于所述特定子区域定位光烧结设备；/n获取所述光烧结设备的当前位置信息；/n根据如何定位所述光烧结设备的指示，确定所述当前位置信息指示所述光烧结设备相对于所述特定子区域来定位；/n部分基于所述特定子区域的所述部分烧结能量与先前曝光于所述特定子区域的烧结能量的累积量之间的差值，确定所述特定子区域的曝光烧结能量；以及/n根据如何定位所述光烧结设备的指示，触发所述曝光烧结能量对所述特定子区域的曝光。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：
由一个或多个处理器获得烧结区域的图像；
由所述一个或多个处理器生成所述烧结区域的网格，所述烧结区域的网格包括所述烧结区域的多个子区域，每个子区域由长度和宽度、所述烧结区域中的相应位置来定义；以及
对于所述多个子区域中的每个特定子区域：
确定所述特定子区域的相应的部分烧结能量；
指示如何相对于所述特定子区域定位光烧结设备；
获取所述光烧结设备的当前位置信息；
根据如何定位所述光烧结设备的指示，确定所述当前位置信息指示所述光烧结设备相对于所述特定子区域来定位；
部分基于所述特定子区域的所述部分烧结能量与先前曝光于所述特定子区域的烧结能量的累积量之间的差值，确定所述特定子区域的曝光烧结能量；以及
根据如何定位所述光烧结设备的指示，触发所述曝光烧结能量对所述特定子区域的曝光。


2.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述烧结区域的图像包括用移动设备的相机捕获所述烧结区域的图像。


3.根据权利要求2所述的方法，其中获得所述当前位置信息包括从所述移动设备的相机接收所述烧结区域的一个或多个图像。


4.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述烧结区域的图像包括获得基底上的一个或多个涂覆涂料层的一个或多个图像。


5.根据权利要求4所述的方法，还包括获得所述烧结区域的成分数据，其中所述成分数据包括以下中的一个或多个：i)所述一个或多个涂覆涂料层的宽度和长度、ii)所述一个或多个涂覆涂料层的层厚度、或者iii)所述一个或多个涂覆涂料层的材料成分。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括部分基于所述烧结区域的成分数据来确定所述烧结区域的总烧结能量。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述烧结区域的总烧结能量对应于对所述烧结区域的所述一个或多个涂覆涂料层进行烧结所需的能量的量。


8.根据权利要求1所述的方法，还包括获得所述多个子区域中的每个子区域的成分数据，其中每个子区域的成分数据包括以下中的一个或多个：i)所述子区域中的一个或多个涂覆涂料层的宽度和长度、ii)所述子区域中的所述一个或多个涂覆涂料层的层厚度、或iii)所述子区域中的所述一个或多个涂覆涂料层的材料成分。


9.根据权利要求8所述的方法，还包括部分基于所述多个子区域中的每个子区域的成分数据，确定所述多个子区域中的子区域的相应的部分烧结能量。


10.根据权利要求1所述的方法，其中根据如何定位所述光烧结设备的指示、确定所述当前位置信息指示所述光烧结设备相对于所述特定子区域来定位包括，基于来自所述光烧结设备上的一个或多个接近传感器的接近数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：A比内曼，K卡斯麦，HK维斯塔尔，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US