【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种薄膜用专用设备,尤其涉及一种用于将非晶硅薄膜转化成晶硅薄膜的专用设备。
技术介绍
1、晶硅和非晶硅都是一种半导体材料,它们的特性是电导率介于金属和绝缘体之间,是太阳能电池制造的重要材料。
2、晶硅是晶体硅的简称,是最早用于太阳能电池制造的材料之一。晶硅的结晶形态与石英、石墨等物质类似,由于结晶度高,因此具有较高的导电性和光电转换效率。然而,制造成本较高且易碎,体积较大。
3、非晶硅是指没有明显晶体结构的硅材料,也被称为a-si,是一种无序的非晶体材料。非晶硅的制造成本低、柔韧性强、颜色透明,所以非晶硅太阳能电池的体积相对较小。但是非晶硅的光电转换效率较低。
4、生产工艺方面,晶硅生产工艺较为复杂,需要使用高温熔炼、晶体生长等工艺。而非晶硅生产工艺相对简单,只需要在真空或气氛中将硅薄膜制成非晶态。
5、能量转换效率方面,晶硅光伏板的转换效率高,最高可达到20%以上,而非晶硅光伏板的转换效率较低,一般在7%-9%之间。
6、价格和容量方面,晶硅光伏板的制造成本较高,但具有高的功率产出和长期的性能稳定性。相比之下,非晶硅光伏板的制造成本较低,但其体积相对较小且容量较小。
7、通常我们应该根据自己的实际需求选择合适的光伏板。一般情况下,如果我们需要长期大量的电能供应,那么应该选择晶硅光伏板,因为其具有高的功率产出和长期的性能稳定性;而如果我们只是需要小规模的电能供应,那么可以选择非晶硅光伏板,因为其体积小巧、制造成本低、柔韧性强。
8、因此
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种非晶硅薄膜转化成晶硅薄膜的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,以使得最终形成的晶硅薄膜既具有其自身的高光电转化率和高稳定性,又具有制造非晶硅薄膜的成本低和工艺简单的特性。
2、为实现上述目的,本技术提供了一种非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,用于对非晶硅薄膜进行扫描式激光加热而转化成晶硅薄膜,其包括:
3、用于呈水平承载非晶硅薄膜的承载平台;
4、用于驱动所述承载平台沿x轴和y轴移动的平移装置,所述平移装置包括底座、x轴驱动件、x轴滑块、y轴驱动件及y轴滑块;所述x轴驱动件设置于所述底座上,所述x轴驱动件与所述x轴滑块连接并驱动x轴滑块沿x轴方向进行往复移动;所述y轴驱动件设置于所述x轴滑块上,所述y轴驱动件与所述y轴滑块连接并驱动y轴滑块沿y轴方向进行往复移动,所述承载平台呈水平的设置于所述y轴滑块上;x轴方向与y轴方向位于同一水平面内且相互垂直;
5、用于对非晶硅薄膜进行加热晶化的激光晶化装置,所述激光晶化装置包括支撑架及设置于所述支撑架上的波形输出器、激光发射器、反射镜及凸透镜组件,所述波形输出器与所述激光发射器电性连接用于控制激光发射器输出脉冲形式的激光,所述激光发射器呈水平设置,所述反射镜呈倾斜45°的正对所述激光发射器的光出口设置;所述凸透镜组件包括呈竖直滑动的设置于所述支撑架上的滑动支架及设置于所述滑动支架上的凸透镜,所述凸透镜位于所述反射镜的正下方,所述承载平台位于所述凸透镜的正下方;激光发射器所发出的激光经反射镜的反射垂直入射至凸透镜,入射至凸透镜的激光聚焦至承载平台上的非晶硅薄膜表面进行快速加热。
6、与现有技术相比,本技术在使用时,先进行如下调试:将承载在玻璃基板上的非晶硅薄膜面朝上的放置于承载平台上,并使得非晶硅薄膜的左下角位于凸透镜的正下方;同时,通过上下滑动凸透镜组件的滑动支架,使得凸透镜的焦点位于非晶硅薄膜的表面。完成上述调试后,启动平移装置和激光晶化装置,波形输出器控制激光发射器发射出脉冲形式的激光,激光发射器所发出的激光经反射镜的反射垂直入射至凸透镜,入射至凸透镜的激光聚焦(即,焦点光斑)至承载平台上的非晶硅薄膜表面进行快速加热至晶化温度,从而使得被加热处的非晶硅薄膜由非晶态转化为晶态。于此同时,通过平移装置在x轴和y轴方向的移动带动非晶硅薄膜同步的移动,使得凸透镜的激光聚焦(即,焦点光斑)从非晶硅薄膜的左下角成扫描式的加热至非晶硅薄膜的右上角,从而完成激光聚焦对整个非晶硅薄膜的扫描式加热,从而使得非晶硅薄膜呈扫描式的逐渐大比例的由非晶态转化为晶态;进而使得整个非晶硅薄膜在平移装置的x轴和y轴方向的移动下以及激光晶化装置对非晶硅薄膜逐渐大比例晶化的过程中,完成整个非晶硅薄膜的大比例晶化,从而完成非晶硅薄膜大比例转化成晶硅薄膜。由此可见,本技术对成本低、工艺简单的非晶硅薄膜进行扫描式加热晶化处理,以使得最终大比例的形成晶硅薄膜,既具有其自身的高光电转化率和高稳定性,又具有制造非晶硅薄膜的成本低和工艺简单的特性,实用性强,非常适于广泛推广使用。
7、较佳地,本技术的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备中,所述x轴驱动件包括x轴伺服电机、x轴滚珠丝杆及x轴导向杆,所述x轴伺服电机固定于所述底座上,所述x轴伺服电机的输出端与所述x轴滚珠丝杆固定连接,所述x轴滚珠丝杆呈啮合的沿x轴方向穿过所述x轴滑块,所述x轴导向杆呈滑动的穿过所述x轴滑块并固定于所述底座上,所述x轴滚珠丝杆与所述x轴导向杆相互平行。本技术通过x轴伺服电机、x轴滚珠丝杆及x轴导向杆的搭配,来实现x轴驱动件驱动x轴滑块沿x轴方向的直线往复移动,最终实现非晶硅薄膜相对于凸透镜的激光聚焦沿x轴方向的直线往复移动平稳且可靠,使得非晶硅薄膜转化成晶硅薄膜的效率得到提高。同时,采用此结构的x轴驱动件不仅结构简单和易于制造,而且移动精度和可控性还稳定可靠,实用性强。
8、较佳地,本技术的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备中,两所述x轴导向杆呈对称的设置于所述x轴滚珠丝杆两侧。通过设置两对称的x轴导向杆对x轴滑块进行导向,进一步的提高了非晶硅薄膜相对于凸透镜的激光聚焦沿x轴方向的直线往复移动的平稳性和可靠性,使得非晶硅薄膜转化成晶硅薄膜的效率得到进一步提高。
9、较佳地,本技术的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备中,所述y轴驱动件包括底板、y轴伺服电机、y轴滚珠丝杆及y轴导向杆,所述底板固定于所述x轴滑块上,所述y轴伺服电机固定于所述底板上,所述y轴伺服电机的输出端与所述y轴滚珠丝杆固定连接,所述y轴滚珠丝杆呈啮合的沿y轴方向穿过所述y轴滑块,所述y轴导向杆呈滑动的穿过所述y轴滑块并固定于所述底板上,所述y轴滚珠丝杆与所述y轴导向杆相互平行。本技术底板、y轴伺服电机、y轴滚珠丝杆及y轴导向杆的搭配,来实现y轴驱动件驱动y轴滑块沿y轴方向的直线往复移动,最终实现非晶硅薄膜相对于凸透镜的激光聚焦沿y轴方向的直线往复移动平稳且可靠,使得非晶硅薄膜转化成晶硅薄膜的效率得到提高。同时,采用此结构的y轴驱动件不仅结构简单和易于制造,而且移动精度和可控性还稳定可靠,实用性强。
10、较佳地,本技术的非晶硅薄膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,用于对非晶硅薄膜进行扫描式激光加热而转化成晶硅薄膜,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,所述X轴驱动件包括X轴伺服电机、X轴滚珠丝杆及X轴导向杆,所述X轴伺服电机固定于所述底座上,所述X轴伺服电机的输出端与所述X轴滚珠丝杆固定连接,所述X轴滚珠丝杆呈啮合的沿X轴方向穿过所述X轴滑块,所述X轴导向杆呈滑动的穿过所述X轴滑块并固定于所述底座上,所述X轴滚珠丝杆与所述X轴导向杆相互平行。
3.如权利要求2所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,两所述X轴导向杆呈对称的设置于所述X轴滚珠丝杆两侧。
4.如权利要求1所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,所述Y轴驱动件包括底板、Y轴伺服电机、Y轴滚珠丝杆及Y轴导向杆,所述底板固定于所述X轴滑块上,所述Y轴伺服电机固定于所述底板上,所述Y轴伺服电机的输出端与所述Y轴滚珠丝杆固定连接,所述Y轴滚珠丝杆呈啮合的沿Y轴方向穿过所述Y轴滑块,所述Y轴导向杆呈滑动的穿过所述Y轴滑块并固定于所述底板上,所述Y轴滚珠丝
5.如权利要求4所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,两所述Y轴导向杆呈对称的设置于所述Y轴滚珠丝杆两侧。
6.如权利要求1所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,所述波形输出器输出周期性的高频信号和低频信号。
7.如权利要求6所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,高频信号的强度是低频信号强度的两倍。
...【技术特征摘要】
1.一种非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,用于对非晶硅薄膜进行扫描式激光加热而转化成晶硅薄膜,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,所述x轴驱动件包括x轴伺服电机、x轴滚珠丝杆及x轴导向杆,所述x轴伺服电机固定于所述底座上,所述x轴伺服电机的输出端与所述x轴滚珠丝杆固定连接,所述x轴滚珠丝杆呈啮合的沿x轴方向穿过所述x轴滑块,所述x轴导向杆呈滑动的穿过所述x轴滑块并固定于所述底座上,所述x轴滚珠丝杆与所述x轴导向杆相互平行。
3.如权利要求2所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,两所述x轴导向杆呈对称的设置于所述x轴滚珠丝杆两侧。
4.如权利要求1所述的非晶硅薄膜转晶硅薄膜专用设备,其特征在于,所述y...
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