一种多片式化学水浴镀膜设备的制作方法

本实用新型提供一种多片式化学水浴镀膜设备，尤指应用于薄膜太阳能电池制程中，且透过少量镀膜液来镀膜多片基材的镀膜设备。

背景技术：

由于现今人类能源的不断消耗，使得能源危机于近年来被广泛的讨论且寻求改善的方法，而目前常见的发电型态有水力发电、火力发电及核能发电等，其中水力发电虽可利用天然的水资源来对发电机作功而产生电能，但为了储蓄足够的水资源，则必需于山川、河谷中建造大型的水库，其水库的建造不仅需耗费高额的金钱，且会破坏周遭的大自然景观和生态环境，若利用火力来进行发电，就必须要大量进口石油、天然气、煤等燃料，而燃料为消耗型能源，所以便会提高发电成本且造成空气污染，再者，目前核能发电近年来虽逐渐取代水力及火力发电，然而，其辐射安全一直备受大众所疑虑，且发电后所产生的核能废水、核废料，均会造成周遭生态环境的污染及破坏，且核能电厂设备精密，以致于建造成本高昂，因此，核能发电亦具有污染环境及成本高昂等问题存在，所以不论是水力、火力或核能发电均有环保、安全、资源耗费或高成本等不尽理想之处。

因此，世界各国开始朝向开发天然资源方向发展发电的技术，用以寻求对环境产生污染甚小的发电系统，如太阳能发电、风力发电、波浪发电或潮汐发电等，然而，太阳能电池的结构主要包括有基板、下电极层、吸收层、缓冲层、透光层、抗反射层、上电极层等，其中，该缓冲层为可用于保护电池表面，以避免于后续电浆制程中受到损伤，若缓冲层过薄即无法阻挡电浆而产生损伤，而若缓冲层过厚则会增加电阻，导致电池效率迅速下降，所以缓冲层厚度与均匀度等均会影响太阳能电池的发电效率及质量，因此，缓冲层的制程、厚薄度即必需严格控管。

然而，一般太阳能电池中缓冲层的生产方式为利用化学水浴沉积法 (Chemical Bath Deposition；CBD)镀膜技术，此种镀膜技术于化学水浴槽内添加镀膜液，并于镀膜液中浸泡有至少一片缓冲层的基材，再透过加热装置来对镀膜液加热，以藉由镀膜液来对基材镀膜，而这种镀膜方式因气泡排除不易，所以镀膜均匀度差，以致于制造出的太阳能电池的质量相当差，且因镀膜的过程中，亦需于化学水浴槽中添加大量镀膜液，所以待镀膜作业完成后，亦会伴随着大量的废液产生，进而对周围环境造成影响。

因此，要如何解决上述问题与缺失，为从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向。

技术实现要素：

申请人有鉴于上述缺失，搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，设计出本实用新型。

本实用新型的主要目的在于该复数基材于镀膜作业时，可透过摆放呈平面状的复数基材，来减少使用镀膜液，藉以降低材料、制造成本，且使用少量的镀膜液亦可缩短镀膜液到达化学反应的时间，进而缩短整体制程的时间，且待镀膜完成后，亦可减少废液的产生，藉此达到降低处理废液的成本及环境影响的目的。

本实用新型的次要目的在于该水浴镀膜机台加热时，可藉由水浴镀膜槽体来直接对复数基材进行加热，以提高对复数基材加热均匀性，藉此减少均质成核的生成及提升镀膜均匀度，且可配合摇晃装置使用，以达到提升镀膜均匀度及加速化学反应速度的目的。

本实用新型的另一目的在于该输送机台为可透过承载机构的复数磁吸装置来于进料机台上吸取有多片基材，以使各基材稳固定位于承载机构的定位区间中，并配合输送机台的传动模块及纵向升降模块来将承载有复数基材的承载机构运送至水浴镀膜机台、清洗机台及取料机台中进行各自的作业，进而具有自动化、量产化的效果，藉此达到降低制程时间及提升制程效率、产能的目的。

本实用新型的再一目的在于该承载机构为可依不同尺寸的基材来变更复数定位区间的尺寸，即可透过更换承载机构，来供不同尺寸的复数基材置放，进而提升使用上的便利性，达到降低设备成本的目的。

本实用新型的又一目的在于该复数基材为透过复数磁吸装置来分别稳固定位于承载机构的复数定位区间中，进而避免于运输或镀膜等过程中，产生偏移、掉落情况，藉此提升作业时的稳定、流畅性，进而达到提高作业时的精确、准确度的目的。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术手段为：

一种多片式化学水浴镀膜设备，包括输送机台、进料机台、水浴镀膜机台、清洗机台及取料机台，其中：

该输送机台所具的基架上为装设有供产生水平位移的传动模块，并于传动模块一侧处设有供产生垂直位移的纵向升降模块，且纵向升降模块下方处设有取放部，而取放部下方处活动组装有承载机构，其承载机构具有一基板，并于基板底面处设有复数定位区间，且基板表面上设有供活动组装于取放部上的接合部，而该承载机构的各定位区间周围处设有供固定于基板底面处的复数磁吸装置；

该进料机台为设有供摆放预设复数基材以供复数磁吸装置吸取的置物平台；

该水浴镀膜机台为具有加热装置，并于加热装置上方处设有受加热装置加热以对默认复数基材镀膜的水浴镀膜槽体，且水浴镀膜槽体内部形成有供承载机构置入的容置空间，而容置空间内部添加有供覆盖预设复数基材表面的镀膜液；

该清洗机台为具有供输送机台的承载机构置入的清洗槽，并于清洗槽内部形成有对承载机构上承载的预设复数基材进行清洗的清洗空间；该取料机台为设有将复数预设基材从承载机构上取下的退料部，并于退料部一侧处设有将复数预设基材表面水份去除的干燥部。

优选的，该输送机台的传动模块为具有呈垂直交叉状的复数滑移轨道，并于各滑移轨道上装设有活动式滑移座，且滑移座上设有供驱动滑移座往复位移的驱动部。

优选的，该输送机台的纵向升降模块为朝下延伸设有末端结合于取放部上的至少一根升降杆，而取放部具有复数横杆，且复数横杆二端连设有复数支架，而该承载机构的接合部上设有供勾持于取放部的复数横杆上的复数勾扣，再于取放部的各横杆上设有间隔排列的复数限位环，而复数限位环之间勾持有接合部的勾扣。

优选的，该承载机构的复数定位区间为呈一共同平面。

优选的，该承载装置的承载机构位于基板相对二侧处为设有限位部，且各限位部设有朝外延伸的凸板，并于凸板上纵向穿设有限位孔，且该置物机台的置物平台相对二侧处设有第一定位部，再于各第一定位部上设有供限位孔套设的第一定位柱，而该水浴镀膜机台的水浴镀膜槽体位于容置空间底面相对二侧处设有第二定位部，并于各第二定位部上设有供限位孔套设的第二定位柱。

优选的，该置物机台的置物平台表面上为设有供吸附预设复数基材底面的复数抽风孔，且复数真空吸嘴下方处连接有至少一台使其产生吸力的抽风装置。

优选的，该水浴镀膜机台的加热装置内部为穿设有复数加热棒，且水浴镀膜机台的水浴镀膜槽体的容置空间底面处为供抵贴于预设复数基材底面处，又于水浴镀膜槽体一侧枢设有供开启或盖合于容置空间开口处的盖板，再于水浴镀膜槽体一侧处设有使镀膜液产生晃动的摇晃装置，其摇晃装置位于加热装置下方处设有一底座，并于底座一侧处连设有使其产生水平摇晃的作动部。

优选的，其中该清洗槽内部的清洗空间侧壁面处为设有供喷洒清洗液的至少一个喷气孔。

优选的，该取料机台的退料部上为设有供运输预设复数基材的复数输送带，而取料机台的干燥部为设于复数输送带输送末端处，且复数输送带之间设有将复数预设基材从承载机构上取下的退料真空吸嘴。

优选的，该取料机台的干燥部上为设有供运输预设复数基材的复数输送滚轮，且复数输送滚轮的输送路径上设有干燥装置，其干燥装置具有至少一个设置于复数输送滚轮上方处的风刀、位于复数输送滚轮间的喷嘴，以及盖合于风刀及喷嘴上方处的盖体，再于复数输送滚轮输送末端处设有集料箱。

本实用新型具有下述优点：

(一)复数基材6于镀膜作业时，由于复数基材6摆放为呈平面状，且镀膜液7只要覆盖过复数基材6即可进行，所以仅需使用少量的镀膜液 7，便可进行镀膜作业，藉以降低材料、制造成本，且因使用少量的镀膜液7亦可缩短镀膜液7到达化学反应的时间，进而缩短整体制程的时间，且待镀膜完成后，其因使用少量的镀膜液7，亦可减少废液的产生，藉此降低处理废液的成本及对环境的影响。

(二)该水浴镀膜机台3的加热装置31于加热的过程中，可藉由水浴镀膜槽体32来直接对复数基材6进行加热，即可提高对复数基材6加热均匀性，藉此减少均质成核的生成及提升镀膜均匀度，且可配合摇晃装置33使用，来进一步提升镀膜均匀度及加速镀膜化学反应速度。

(三)该输送机台1为可透过承载机构14的复数磁吸装置143来于进料机台2上吸取有多片基材6，以使各基材6稳固定位于承载机构14的定位区间140中，并可配合传动模块12及纵向升降模块13来将承载有复数基材6的承载机构14运送至水浴镀膜机台3、清洗机台4及取料机台5 中进行作业，进而具有自动化、量产化的效果，藉此达到降低制程时间及提升制程效率、产能的效用。

(四)该输送机台1的承载机构14为可依据不同尺寸的基材6来变更或调整复数定位区间140的尺寸大小，且因承载机构14为活动组装于纵向升降模块13上，所以仅需更换承载机构14，即可供不同尺寸的复数基材6置放，以提升使用上的便利性，进而降低设备成本。

(五)该输送机台1的承载机构14为可透过复数磁吸装置143来直接吸附复数基材6，其相较于利用真空吸嘴吸取的方式，可避免发生吸到镀膜液5而造成复数基材4掉落或真空吸嘴装置损坏的情况，进而使复数基材6分别稳固定位于承载机构14的复数定位区间140中，以避免复数基材6于运输或镀膜等过程中，产生偏移、掉落的情况，藉此提升作业时的稳定性、流畅性，进而提高作业时的精确、准确度。

附图说明

图1为本实用新型的立体外观图。

图2为本实用新型局部的立体外观图。

图3为本实用新型输送机台的立体分解图。

图4为本实用新型输送机台另一视角的立体分解图。

图5为本实用新型取料机台的立体分解图。

图6为本实用新型复数基材置放于进料机台上的使用状态图。

图7为本实用新型复数基材于水浴镀膜机台镀膜前的使用状态图。

图8为本实用新型复数基材于水浴镀膜机台镀膜时的使用状态图。

图9为本实用新型复数基材于清洗机台清洗时的使用状态图。

图10为本实用新型复数基材于取料机台上的使用状态图。

附图标记说明：1-输送机台；11-基架；12-传动模块；121-滑移轨道； 122-滑移座；123-驱动部；13-纵向升降模块；131-升降杆；132-取放部； 1321-横杆；1322-支架；1323-限位环；14-承载机构；140-定位区间；141- 基板；142-接合部；1421-勾扣；143-磁吸装置；144-限位部；1441-凸板； 1442-限位孔；2-置物机台；21-置物平台；211-第一定位部；2111-第一定位柱；22-抽风孔；23-抽风装置；3-水浴镀膜机台；31-加热装置；311-加热棒；32-水浴镀膜槽体；320-容置空间；3201-开口；321-盖板；322-第二定位部；3221-第二定位柱；33-摇晃装置；331-底座；332-作动部；4-清洗机台；41-清洗槽；410-清洗空间；42-喷气孔；421-清洗液；5-取料机台； 51-退料部；511-输送带；512-退料真空吸嘴；52-干燥部；521-输送滚轮； 522-干燥装置；5221-风刀；5222-喷嘴；5223-盖体；523-集料箱；6-基材； 7-镀膜液。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造，以下就本实用新型的较佳实施例及附图详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5所示，为本实用新型的立体外观图、局部的立体外观图、输送机台的立体分解图、输送机台另一视角的立体分解图及取料机台的立体分解图，由图中可清楚看出，本实用新型的多片式化学水浴镀膜设备应用于薄膜太阳能电池制程中，并包括输送机台1、进料机台2、水浴镀膜机台3、清洗机台4及取料机台5，其中：

该输送机台1所具的基架11上装设有传动模块12，其传动模块12具有呈垂直交叉状的复数滑移轨道121，且各滑移轨道121上装设有活动式滑移座122，而滑移座122上设有供驱动滑移座122往复位移的驱动部123，再于传动模块12一侧处设有纵向升降模块13，其纵向升降模块13朝下延伸设有至少一根升降杆131，且升降杆131末端结合有取放部132，而取放部132具有复数横杆1321，且复数横杆1321二端连设有复数支架1322，又于取放部 132下方处活动组装有承载机构14，其承载机构14具有平整状的基板141，并于基板141底面处设有呈共平面状的复数定位区间140，且基板141表面上设有供活动组装于取放部132上的接合部142，再于接合部142上设有供勾持于取放部132的复数横杆1321上的复数勾扣1421，而该承载机构14的各定位区间140周围处设有供固定于基板141底面处的复数磁吸装置143；惟，有关传动模块12的驱动部123可为减速马达、带动螺杆、气压缸或油压缸等，且此种驱动部123的种类与型式很多，其基本构造与运动方式随着应用范围的不同也大多不尽相同，亦可依实际的应用变更实施，而该细部的构成并非本案的创作要点，在此仅作一简单叙述，以供了解。

该进料机台2设有一平整状的置物平台21，并于置物平台21表面上设有复数抽风孔22，且复数抽风孔22下方处连接有至少一台使其产生吸力抽风装置23，有关抽风装置23如何产生吸力及其电源线(图中未示出)与外部电源连接供电的方式为现有技术的范畴，且该细部的构成并非本案的创作重点，故不再作一赘述，以供了解。

该水浴镀膜机台3为具有一加热装置31，并于加热装置31内部穿设有复数加热棒311，再于加热装置31上方处设有受加热装置31加热的水浴镀膜槽体32(可为不锈钢或铝合金等材质制成，且于表面成形有铁氟龙)，且水浴镀膜槽体32内部形成有具开口3201的容置空间320，而水浴镀膜槽体32一侧枢设有可供开启或盖合于容置空间320的开口3201处的盖板321，再于水浴镀膜槽体32一侧处设有可使其产生晃动的摇晃装置33，其摇晃装置33位于加热装置31下方处设有一底座331，并于底座331一侧处连设有使其产生水平摇晃的作动部332，有关加热装置31的复数加热棒311如何产生热能并对水浴镀膜槽体32进行加热，且摇晃装置33的底座331如何透过作动部332来产生摇晃，以及加热装置31与摇晃装置33的电源线(图中未示出)与外部电源连接供电的方式为现有技术的范畴，且该细部的构成并非本案的创作重点，故不再作一赘述，以供了解。

该清洗机台4为具有一清洗槽41，并于清洗槽41内部形成有清洗空间 410，且清洗空间410侧壁面处设有至少一个喷气孔42，而喷气孔42可供喷洒清洗液421﹝如：去离子水(Deionised water)﹞。

该取料机台5为设有一退料部51，并于退料部51上设有复数输送带511 ，且复数输送带511之间设有退料真空吸嘴512，再于退料部51的复数输送带511输送末端处设有干燥部52，而干燥部52上设有复数输送滚轮521，且干燥部52位于复数输送滚轮521的输送路径上设有干燥装置522，其干燥装置522具有至少一个设置于复数输送滚轮521上方处的风刀5221、位于复数输送滚轮521间的喷嘴5222，以及盖合于风刀5221及喷嘴5222上方处的盖体5223，再于复数输送滚轮521输送末端处设有集料箱523；惟，该退料部 51的复数输送带511及干燥装置522的复数输送滚轮521为可透过驱动装置 (图中未示出)来使其产生往复位移运转，且该退料真空吸嘴512可利用退料抽风装置(图中未示出)来使退料真空吸嘴512产生吸力，而该干燥装置522的风刀5221及喷嘴5222为可连接于空气加压装置(图中未示出) ，使其向外吹送高压空气，然而，有关取料机台5的电源线(图中未示出 )与外部电源连接供电的方式为现有技术的范畴，且该细部的构成并非本案的创作重点，故不再作一赘述，以供了解。

再者，上述取放部132的各横杆1321上为设有间隔排列的复数限位环 1323，而复数限位环1323之间为勾持有接合部142的勾扣1421，即可透过复数限位环1323来防止勾扣1421产生横向位移，以具有稳固定位、使用的效果，且该承载机构14位于基板141相对二侧处为设有限位部144，且各限位部144设有朝外延伸的凸板1441，并于凸板1441上纵向穿设有限位孔 1442，而该置物机台2的置物平台21相对二侧处设有第一定位部211，且各第一定位部211上设有凸起的第一定位柱2111，另该水浴镀膜机台3的水浴镀膜槽体32位于容置空间320底面相对二侧处设有第二定位部322，而各第二定位部322上设有凸起的第二定位柱3221。

另外，上述水浴镀膜机台3的加热装置31较佳为利用复数加热棒311来对水浴镀膜槽体32进行加热作业，但于实际应用时，其加热装置31亦可为加热板、加热片、红外线加热器、蒸气加热器或电磁波加热器等，其仅需具有对水浴镀膜槽体32加热的功能即可，非因此局限本实用新型的专利范围，如利用其他修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内。

再请参阅图6、图7、图8、图9、图10，为本实用新型复数基材置放于进料机台上的使用状态图、复数基材于水浴镀膜机台镀膜前的使用状态图、复数基材于水浴镀膜机台镀膜时的使用状态图、复数基材于清洗机台清洗时的使用状态图及复数基材于取料机台上的使用状态图，由图中可清楚看出，本实用新型于实际使用时，可先于置物机台2的置物平台21上水平放置有具可挠性的复数基材6﹝如：CIGS(硒化铜铟镓；Cop per Indium Gallium Diselenide)电池用的不锈钢板、钛板、铝板或软板等具可挠性的板材﹞，并开启置物机台 2的抽风装置23，以使复数抽风孔22产生吸力，藉使复数基材6稳固定位于置物平台21上，而不易产生晃动、偏移的情形，此时，便可透过输送机台 1传动模块12的驱动部123，来使滑移座122于滑移轨道121上滑动位移，以将承载机构14对位于置物平台21上方处，并利用输送机台1的纵向升降模块13来使取放部132于升降杆131上进行下降位移，进而使承载机构14二侧限位部144的限位孔1442来对位套设于置物平台21二侧第一定位部211的第一定位柱2111上呈一限位，同时，该承载机构14即会藉由复数磁吸装置 143来吸取复数基材6，以使复数基材6顶面平贴于复数磁吸装置143底面处并呈一共同平面，藉此使复数基材6分别稳固定位于承载机构14的复数定位区间140中，然而，该输送机台1可再透过传动模块12来带动吸取有复数基材6的承载机构14位移，以供前往下一站水浴镀膜机台3进行镀膜作业。

且待输送机台1的承载机构14对位于水浴镀膜机台3上方处后，可先于水浴镀膜槽体32的容置空间320中添加有镀膜液7，再透过输送机台1的纵向升降模块13来带动承载机构14向下位移，以将承载机构14移动放置于水浴镀膜槽体32的容置空间320底面处，并利用承载机构14二侧限位部144的限位孔1442来对位套设于水浴镀膜槽体32内部二侧第二定位部322的第二定位柱3221上呈一限位，进而使复数基材6抵贴于水浴镀膜槽体32的容置空间320底面处，且隐没至镀膜液7中，便可再藉由传动模块12来连动取放部132的复数横杆1321垂直位移，再水平位移，进而使复数横杆1321脱离承载机构14接合部142的复数勾扣1421勾持，再利用纵向升降模块13来带动取放部132从水浴镀膜槽体32的容置空间320中向上取出。

且待纵向升降模块13的取放部132离开水浴镀膜槽体32的容置空间 320后，可将水浴镀膜槽体32的盖板321向下盖合于容置空间320上，以防止镀膜液7散失并具保温效果，再启动水浴镀膜机台3的加热装置31，此时，其加热装置31即会透过复数加热棒311来对水浴镀膜槽体32进行加热，以使水浴镀膜槽体32内的镀膜液7产生化学反应，进而使复数基材6开始进行镀膜作业，而该复数基材6于镀膜的过程中，可同时启动水浴镀膜机台3 的摇晃装置33，其摇晃装置33便会藉由作动部332来使底座331产生水平摇晃，以使水浴镀膜槽体32内的镀膜液7产生晃动，藉以提升镀膜均匀度及加速镀膜化学反应速度，然而，其因复数基材6底面为直接抵贴于水浴镀膜槽体32的容置空间320底面处，所以水浴镀膜槽体32便会直接将热能传导至复数基材6，藉此减少复数基材6表面所产生的均质成核(Homog eneous Nucleation)，进而提高镀膜层质量，且待镀膜液7镀膜反应完成后，便可再将水浴镀膜槽体32一侧的盖板321向上掀开，再透过输送机台1的传动模块12及纵向升降模块13来将承载机构14再次勾持于纵向升降模块13的取放部132上，以藉由纵向升降模块13来带动承载机构14向上位移，进而使承载机构14从水浴镀膜槽体32的容置空间320 中取出，以完成复数基材6镀膜的作业。

然而，当复数基材6镀膜完成后，即可再透过输送机台1的传动模块12 带动，以使输送机台1的承载机构14对位于清洗机台4上方处，便可再利用输送机台1的纵向升降模块13来使承载机构14向下位移，以使承载机构14 朝清洗机台4的清洗槽41方向移动，且待承载机构14进入至清洗槽41清洗空间410中时，其至少一个喷气孔42便会对承载机构14上所承载的复数基材6喷洒清洗液421，以洗净复数基材6表面上所残留的镀膜液7，而待清洗完成后，即可再藉由输送机台1的传动模块12及纵向升降模块13，将承载机构14运输至取料机台5的退料部51上方处，并可透过退料部51的退料真空吸嘴512来将承载机构14上的复数基材6吸取至复数输送带511上方处，再利用复数输送带511来将复数基材6朝取料机台5的干燥部52方向运输，且当复数基材6进入于干燥部52中时，便会藉由干燥部52的复数输送滚轮 521运送而经过干燥装置522，此时，其干燥装置522的风刀5221及喷嘴5222 即会对复数基材6喷出高压空气，以去除复数基材6表面上的液体，藉此达到干燥的效果，且待复数基材6通过干燥装置522后，再藉由复数输送滚轮 521，使其运输至干燥部52的集料箱523中，以供使用者可于集料箱523中取出复数基材6使用，进而完成本实用新型的整体使用。

且上述基材6面积约可介于200～10000平方公分之间，其输送机台1的承载机构14为可依据不同尺寸的基材6来变更复数定位区间140的尺寸大小(即改变复数磁吸装置143围绕的空间大小)，且因承载机构14为透过接合部142来活动组装于输送机构11的取放部132上，所以仅需更换承载机构14，即可达到供不同尺寸的复数基材6置放的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此局限本实用新型的专利范围，凡运用本实用新型说明书及图式内容所进行的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内。