用于基板镀膜的工艺方法_4

文档序号:8376302阅读:来源:国知局
度相比,在约550°C的温度中沉积CdS/CdTe制成的太阳能电池的效率会提高。在此情况下,虽然付出如下代价,即基板的镀膜在内侧辊子的运行轨迹的区域中受到损害。受干扰的CdS/CdTe层具有在内侧辊子的范围中的<12mm的宽度,以及具有在外侧辊子的范围中的〈10_的宽度。通过其他内侧辊子的参与,从转变温度起,额外的内侧辊子的受干扰的涂覆区域的宽度仅才为约6_,这是因为在转变温度范围内的温度的情况下,基板导引装置如所示出的那样非常狭窄并且由此“游移”、也就是基板的侧面的运动减少。该受损害区域必须在稍后的过程步骤的框架中除去。但是,由此引致的产品的有效面的减少通过较高的过程温度和由此造成的较高的效率受到超补偿。典型的,在后续的的工艺中,例如通过镭射烧蚀再次除去在与辊子的接触区域中的CdS/CdTe层。通过喷砂或机械的刻划除去膜层也是可能的。优选通过两个细的隔离切割将受损害的层区域分离,这两个隔离切割贯穿膜层,但是仅略微切入基板中。这类隔离切割的可能宽度为20 μ m至100 μ m?在光伏特性由于辊子仅略微地受破坏的情况下,在一定条件下也可以完全放弃对接触区域的处置。这优选在基板评价的工作步骤期间决定。因此,希望获得高工艺温度与不希望的面积损失之间找到技术上以及经济上的优化点。
[0103]对于受干扰的镀膜区域大小的设计举例
[0104]根据示例性地可知,依据本发明的设备执行本发明的方法时,要考虑基板镀膜的干扰因素。
[0105]呈板形的玻璃基板具有例如1600mm的长度,1200mm的宽度和3.2mm的厚度。优选内侧棍子的宽度为2mm至6mm、尤其是3mm至5mm。尽可能窄的棍子宽度是有利的,这是因为以此方式将由于辊子受损害的区域窄地保持,在该受损害的区域中稍后必须再次除去膜层。就中心辊子对玻璃基板损害的区域,损害区域的宽度由辊子宽度加上双倍的导引公差和基板的尺寸公差I Ma Itt5l确定。为了在此区域中使受损坏区域保持得当,与外侧辊子相比,可以选择更小的内侧辊子,也就是中心辊子或者中间辊子的辊子宽度。
[0106]例如内侧辊子宽度为3.0mm,而外侧辊子的支承面宽度与之相反为5.0mm。在此情况下,薄板的导引公差为±0.5mm并且薄板的尺寸公差为±0.5mm的情况下,由此得到在内侧棍子处受损坏的电池带的最大宽度为5mm。
[0107]如果上面已经描述的那样,以如下方式送择转变温度Te,S卩,在转变温度的区间中,使用带有n—个辊子的传送轴,而在转变温度以下,与之相反使用带有n 个辊子的传送轴,则必须额外考虑由于额外的辊子对膜层的损害。在Te= 500°C时,玻璃基板在25V与500°C之间的膨胀长度dL25 5QQ约为5mm,并且在25°C与550°C之间的膨胀长度dL 25 55(|约为6_。由外侧辊子损坏的CdTe区域在那里有如下宽度:
[0108]bcdTe; aug en — b Rolle, auP en+dL25_50o/2+2* (lfuhr; toi+lMa P , tol) ~ 9.5臟
[0109](外侧棍子宽度bRolle, au β en = 5mm)。
[0110]由额外的中同辊子损坏的CdTe区域有如下宽度:
[0111]bcdTe;zwischen — b Rolle,innen+(dL25—55(l-dL25—/4+2* (lfuhr,t。!+lMap,t。!) 5.25mm
[0112](中间棍子宽度btolle,imen= 3mm)。
[0113]【实施例】
[0114]随后描述示例性的装备,该设备适合用于执行依据本发明的方法。附图标记参考附图中的相应的元件。
[0115]第一加热腔3、镀膜腔2和第二加热腔3 —个接一个地布置。
[0116]使用了呈平板形的钠钙玻璃制成的、具有550°C的转变温度的基板I。在前面的工作步骤中已经在基板I的下侧上涂覆了作为前电极的TCO层。基板沿传送方向的宽度在25°C的情况下为1200mm。基板I的长度为1600mm在25°C的情况下。基板棱边以C形打磨的方式修圆。基板I进入具有480°C的温度的第一加热腔3。该基板在传送系统30上运动。传送系统30由轴31组成,该轴具有带倾斜的导引轴肩3132的外侧辊子313。在穿过轴的轴线的截面中,每个外侧辊子313的导引轴肩3132的倾斜为139°。导引轴肩3132间距为1205mm。基板在与传送方向平行的棱边处,搁放在外侧辊子313的支承面3131上。支承面3131具有3°的倾斜,以及具有1mm的宽度。基板I居中地由第一内侧辊子314支撑,该第一内侧辊子具有在支承面中的3mm的宽度。从现在开始,将基板I在加热腔3中、在其上侧和其下侧上加热,并且在此缓慢地穿过该腔运动前进速度约:1.5m/min。如果基板I达到转变温度区间,则从该点开始,在轴31上又在第一内侧辊子314与外侧辊子313之间居中地布置有两个第二内侧辊子314。现在导引轴肩3132的间距为1206mm。从现在开始将加热系统34如此地调整,即,基板I在达到加热腔3的端部时,在其下侧上比在其上侧处热6K。此温差导致内应力,该内应力造成基板I的弯拱,该弯拱的曲率中心处在基板I之上。通过借助三个内侧辊子314的支撑,该弯拱不能无阻碍地向下形成。造成了基板I的刚性增强。由于此刚性增强,基板I经过250mm的轴间距进入随后的镀膜腔2中而不碰撞到镀膜腔2的传送系统20的第一轴21上。在达到基板I的转变温度区间之后,涂覆腔2的传送系统20与加热腔3的传送系统30对应。将基板I继续沿传送方向运动。基板达到第一装有CdS原料的容器10,在该第一容器中、在680°C的温度的情况下将CdS蒸发。基板I以相对棱边5mm的间距在容器10之上运动过去。容器10沿传送方向的宽度为300mm。因为在此区域中不能布置支撑辊子,所以基板I只基于内应力和弯拱抬起来跨越此间距,该管拱抬起由在基板I的下侧与上侧之间的温差造成。此外在此出现,由于容器10中的高温度,将下侧比上侧此外显著更强地加热。在此,基板I的下侧达到约555°C的温度。在越过第一容器10之后,基板又由带有两个外侧辊子213和三个内侧辊子214的轴21支撑。在三个以250mm的间距布置的这种轴21之后,跟随有另一个带有CdS的镀膜容器10。此镀膜容器同样如两个跟随的装有CdTe的镀膜容器10那样,以所描述的方式被跨过。接下来经镀膜的基板I到达第二加热腔3中。此处将基板缓慢冷却。基板离开具有约500°C温度的第二加热腔。在此第二加热腔之后联接但未详细描述的是其他加热腔,在多个其他加热腔中基板温度继续下降。在向下越过玻璃的转变温度区间之后,将基板I又在带有1205_的导引轴肩3132间距的辊子31上和唯一的内侧辊子314上传送。
[0117]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于基板镀膜的方法,所述基板(I)呈平板形,其特征在于,如下步骤: a)使得所述基板受热到转变温度; b)与a)同时和/或随后地,使得所述基板的下侧比所述基板的上侧 受热到更高的温度;及 c)将至少一种镀膜材料蒸镀到所述基板上。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使得所述基板在涂覆之后缓慢地冷却。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,使得所述基板温度在步骤c)之后下降到所述转变温度之下,并且接下来重复执行步骤a)至c)。
4.根据权利要求3中所述的方法,其特征在于,所述基板的转变温度处在540°C至570 °C之间。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基板是钠钙玻璃。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基板的下侧的温度在镀膜温度大于520。。。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基板的下侧在步骤b)之后比上侧具有高出至少2K至4K的。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述镀膜材料是CdS和/或CdTe。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述镀膜材料是CIS或CIGS(铜、铟和/或镓、砸)。
10.根据权利要求9项所述的方法,其特征在于,所述镀膜材料是CZTS(铜、锌和/或锡、硫)。
【专利摘要】提供了一种用于平板形基板镀膜的方法,尤其是用于太阳能电池制造用玻璃基板的镀膜。所述方法包含以下:将在传送轴上穿过加热腔和镀膜腔的运动基板在上侧面和下侧面上不同强度地受热,从而能提高镀膜温度,而不会因软化使得玻璃基板不能再操作。描述了如下装备,该装备适用于实施所述方法,并且该装备具有带独立的加热系统以及传送系统的加热腔和镀膜腔。
【IPC分类】C23C14-56, C23C14-24
【公开号】CN104694882
【申请号】CN201510120972
【发明人】彭寿, 迈克尔·哈尔, 王伟, 希尔玛·里赫特, 斯特凡·伯瑟特, 拉尔夫·施托伊登, 斯特芬·格奥尔格, 塞巴斯蒂安·蒂特尔, 维纳·沙德
【申请人】中国建材国际工程集团有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月19日
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