一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构制造技术

本发明专利技术涉及一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，解决柔性卷对卷铜铟镓硒蒸镀中蒸发羽流的稳定控制问题。本装置包括真空腔，真空腔内设置放卷轴和收卷轴，放卷轴和收卷轴之间沿输送辊输送基底，所述基底经过若干蒸镀区，蒸镀区设置在相邻输送辊之间，所述蒸镀区在基底下方设有导流罩，所述导流罩顶面开口，导流罩下部设置硒源及金属源，所述蒸镀区在基底的上方设有上罩，所述上罩与导流罩在基底左右两侧扣合封闭，所述导流罩顶面与基底底面在前后两侧留有溢流间隙，相邻蒸镀区的导流罩前后相邻侧壁之间设有抽吸间隙。本发明专利技术通过蒸汽喷口的喷出角度以及导流罩的导流设置，使羽流蒸发

【技术实现步骤摘要】
一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构


[0001]本专利技术属于太阳能电池片生产领域，涉及一种连续式铜铟镓硒柔性太阳能电池片的蒸镀设备，特别涉及一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构。

技术介绍

[0002]柔性太阳能电池片是在柔性可卷绕的基底上形成太阳能光伏材料镀层。铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池是一种质量功率比高、稳定性好的太阳能光伏材料，被普遍认为是最具发展前景的柔性太阳能电池材料。多元共蒸法是最广泛应用的CIGS镀膜方法，在真空环境下完成镀膜，利用铜、铟、镓、硒各元素共蒸，在基底表面反应形成多晶镀层。蒸汽镀膜在真空、高温、高腐蚀的环境下完成，内部的镀膜过程无法直接可视。
[0003]为提高生产效率，保障生产的连续性，CIGS镀膜的过程中，一般实用连续基底进行连续镀膜。连续基底的原材料为卷筒式，镀膜完成后的带膜基底也收卷成卷筒，因此基底放卷、镀膜、收卷的过程称为卷对卷生产过程。在卷对卷的生产过程中，设置多个铜、铟、镓、硒各元素的蒸发源在基底上完成镀膜，在真空环境下，各蒸发源的蒸发羽流上升沉积到基底上，蒸发羽流的稳定性直接关系到镀膜成品的均匀性，由于整个蒸镀工作在高温、真空环境下完成，蒸发羽流无法实现实时控制，因此如何设置羽流控制结构，保证蒸发羽流的稳定性，是确保基底镀膜均匀性的关键内容。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对柔性卷对卷铜铟镓硒蒸镀中蒸发羽流的稳定性直接关系到镀膜均匀性的问题，提供一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，通过铜铟镓金属源和硒源的蒸汽喷出口、导流罩以及蒸汽溢流口对蒸发羽流的导流，使蒸发羽流沿设计路线稳定有序流动，提高蒸发羽流的稳定性。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，包括真空腔，真空腔内设置放卷轴和收卷轴，放卷轴和收卷轴之间设有若干输送辊,放卷轴和收卷轴之间沿输送辊收放并从前向后输送基底，所述基底的卷面朝下输送并经过若干蒸镀区，对于单一蒸镀区，蒸镀区设置在相邻输送辊之间，所述蒸镀区在基底下方设有导流罩，所述导流罩顶面开口，导流罩下部设置硒源及金属源，所述蒸镀区在基底的上方设有上罩，所述上罩与导流罩在基底左右两侧扣合封闭，所述导流罩顶面与基底底面在前后两侧留有溢流间隙，相邻蒸镀区的导流罩前后相邻侧壁之间留空形成与真空腔连通的抽吸间隙。
[0006]铜铟镓硒蒸镀的工作环境为真空、高温、高腐蚀环境，生产过程为不可视的封闭运行状态。只能通过XRF检测、温度监测等有限的手段对内部的运行状况信息进行获取，也只能通过温度控制、收放卷速度等有限的控制手段进行调节。而整个镀膜过程中，蒸发羽流的稳定是镀膜均匀性的重中之重，蒸发羽流无法人为干预，只能通过固定的结构对羽流进行引导，使其尽可能的有序流动。蒸镀的过程中，到达基底表面的蒸发羽流量必然是超过最终
铜铟镓硒沉积量的，因此真空腔内羽流的控制不仅仅是羽流蒸发到基底的控制，而且也要对过量的蒸发羽流进行导流，使之有序流散，避免过量堆积产生混乱。本装置中，采用导流罩对上升蒸镀的羽流进行导流，避免真空腔的真空影响，使蒸汽羽流向四周无序扩散，在蒸发完成后，在导流罩与基底的前后侧留出狭缝使过量羽流从狭缝中流散，进入相邻蒸镀区的抽吸间隙，抽吸扩散到真空腔中内，并被抽真空设备抽出，形成羽流蒸发
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镀膜
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流散
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抽出的有序运行，提高羽流控制的稳定性，提高镀膜均匀性。本方案中，溢流间隙设置在前后侧，导流罩的左右侧封闭，前后侧不仅需要输送基底，而且前后侧存在输送的基底遮挡了羽流继续上升的空间，减少羽流对上部的基底背面、加热片、输送辊、收放卷结构的接触，减少腐蚀。
[0007]作为优选，所述输送辊在放卷轴和收卷轴下方呈弧形排列，所述基底沿输送辊呈下凹的弧形输送，所述导流罩的顶面与对应段的基底平行。导流罩与基底作为优选，所述导流罩为方形罩体。
[0008]作为优选，所述蒸镀区在基底上方设有对基底加热的加热片，所述加热片设置在上罩的内侧或下方。
[0009]作为优选，所述硒源和金属源设有向上的蒸汽喷口，所述蒸汽喷口为从下向上扩展的喇叭口。蒸汽喷口可以为点状喷口，也可以是左右延伸的线状喷口，蒸汽喷口呈扩展的喇叭口状，有助于羽流上升过程中的扩散。
[0010]作为优选，所述蒸汽喷口的喇叭口倾斜角度不超过蒸汽喷口与导流罩上表面各侧边连线的倾斜角度。蒸汽喷口的自身倾角小于蒸汽喷口与导流罩上表面个侧边连线的倾角，此处的倾角为与竖线的夹角。上述设置可以减少羽流上升过程中冲击导流罩侧壁形成的反射流，确保蒸发羽流有序。作为优选，所述蒸汽喷口的喇叭口倾斜角度等于蒸汽喷口与导流罩上表面各侧边连线的倾斜角度。
[0011]作为优选，所述金属源为铜源、铟源、镓源和铟镓源中的一种或多种。
[0012]作为优选，所述硒源和所述金属源均采用上加热下冷却模式形成蒸发羽流，即硒源和金属源的上方采用电热板辐射加热、硒源和金属源的下方采用冷却液降温，形成上热下冷的表面蒸发羽流。硒源和金属源表面蒸发形成蒸发羽流，蒸发羽流在形成之初就保持有序的状态。
[0013]作为优选，所述上罩设置在相邻的输送辊之间，上罩两侧设有避让输送辊的弧形槽缺。上罩尽可能遮蔽输送辊之间的空间，起到更好的保温效果，且对输送辊形成防护。
[0014]作为优选，所述真空腔的前后两侧分别设有抽真空设备。
[0015]本专利技术通过蒸汽喷口的喷出角度以及导流罩的导流设置，使羽流蒸发
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镀膜
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流散
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抽出的有序运行，提高羽流控制的稳定性，提高镀膜均匀性。
附图说明
[0016]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0017]图1是本专利技术的一种结构示意图。
[0018]图2是本专利技术的单个蒸镀区结构示意图。
[0019]图3是本专利技术的导流罩内蒸发源结构示意图。
[0020]图中：1、真空腔，2、放卷轴，3、收卷轴，4、输送辊，5、基底，6、蒸镀区，7、抽真空设
备，8、溢流间隙，9、抽吸间隙，10、导流罩，11、上罩，12、加热片，13、硒源，14、金属源，15、蒸汽喷口。
具体实施方式
[0021]下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术进一步说明。
[0022]实施例：一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，如图1所示。本装置包括真空腔1，真空腔的两侧设有抽真空设备7。真空腔1内设置放卷轴2和收卷轴3，放卷轴和收卷轴之间设有若干输送辊4,放卷轴2和收卷轴3之间沿输送辊4收放并从前向后输送基底5。输送辊在放卷轴和收卷轴下方呈弧形排列，所述基底沿输送辊呈下凹的弧形输送，且基底的卷面朝下输送。
[0023]所述基底经过若干蒸镀区6，对于单一蒸镀区，如图2所示。蒸镀区6设置在相邻输送辊4之间，所述蒸镀区在基底下方设有导流罩10，所述导流罩10顶面开口，导流罩10内侧下部设置硒源13及金属源14，金属源14为铜源、铟源、镓源和铟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，包括真空腔，真空腔内设置放卷轴和收卷轴，放卷轴和收卷轴之间设有若干输送辊,放卷轴和收卷轴之间沿输送辊收放并从前向后输送基底，其特征在于：所述基底的卷面朝下输送并经过若干蒸镀区，对于单一蒸镀区，蒸镀区设置在相邻输送辊之间，所述蒸镀区在基底下方设有导流罩，所述导流罩顶面开口，导流罩下部设置硒源及金属源，所述蒸镀区在基底的上方设有上罩，所述上罩与导流罩在基底左右两侧扣合封闭，所述导流罩顶面与基底底面在前后两侧留有溢流间隙，相邻蒸镀区的导流罩前后相邻侧壁之间留空形成与真空腔连通的抽吸间隙。2.根据权利要求1所述的一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，其特征在于：所述输送辊在放卷轴和收卷轴下方呈弧形排列，所述基底沿输送辊呈下凹的弧形输送，所述导流罩的顶面与对应段的基底平行。3.根据权利要求1所述的一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，其特征在于：所述导流罩为方形罩体。4.根据权利要求1所述的一种柔性卷对卷铜铟镓硒蒸发羽流控制结构，其特征在于：所述蒸镀区在基底上方设有对基底加热的加热片，所述加热片设置在上罩的内侧或下方。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗明新，于金杰，徐彩军，仝雪，
申请(专利权)人：尚越光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：