一种交替进料系统的制作方法

本公开涉及物料处理技术领域，具体涉及一种交替进料系统。

背景技术：

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。近几年，太阳能电池成为了全球热门的研究方向，作为太阳能电池发展的第三代——铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池，是最先进最有发展前景的薄膜发电技术之一。目前，铜铟镓硒薄膜太阳能电池的产业化发展已经由欧美进入中国，这种薄膜太阳能电池可以基于玻璃、钢、塑料等材料基底制成，具有轻薄的特点，可方便制成刚性或柔性的太阳能组件。

目前，铜铟镓硒薄膜太阳能电池主要采用物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)真空溅射工艺进行镀膜操作，其中，采用物理气相沉积真空溅射工艺的镀膜设备具有沉积快、膜厚均匀、可大规模连续作业等优点。在铜铟镓硒薄膜太阳能电池的生产工艺中，背电极Mo、上电极TCO或其他一些功能膜层都会优先考虑物理气相沉积技术的使用，可以说物理气相沉积设备在铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产线上是必不可少的部分。物理气相沉积真空溅射工艺对于真空度的要求极高，腔体内合理平稳的真空度是保证工艺稳定的前提，真空度一般要求在10E-2Pa量级。

现有采用物理气相沉积真空溅射工艺的镀膜设备会在溅射腔室和进料口间增加一个预抽真空腔室，也就是缓冲室，物料或者基板从外界进入缓冲室后，通过外接真空泵(例如，可以是罗兹泵或离心泵等)预抽真空(1-10Pa量级)；当达到预定真空度后，物料会进入溅射腔室，以分子泵抽真空的方式进行溅射，然后将缓冲室打开，接收下一个物料。但是，由于缓冲室与大气直接接触，每一次物料的进入都要使得缓冲室与外界相通，在物料传输时间内导致缓冲室的气压与外界气压平衡，待缓冲室的阀门关闭后又要重新从大气压抽至真空状态(从10E5至1Pa量级)。

目前，上述操作方式会增加分子泵泵体的工作强度和后续物料等待的时间，增加物料堆货的风险，影响产能的提高。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的一方面的目的在于提供一种交替进料系统，以实现物料的批量预处理，减少操作的等待时间，还可以实现真空度的平稳过度，提高处理效率和产能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种交替进料系统，其包括传送部、真空储存室、物料传输系统、缓冲室以及抽真空系统，其中，传送部包括传送区域，传送区域包括N个传送位置，N为大于3的自然数，在N个传送位置上放置最多N-1个真空储存室，每个传送位置上最多放置1个真空储存室，真空储存室在传送位置之间按预设方向移动，物料传输系统与N个传送位置中的第一传送位置相对接，缓冲室与N个传送位置中的第N传送位置相对接，抽真空系统与中间任一个传送位置相对接。

在一些实施例中，传送部还包括传送导轨，传送导轨布置在传送区域上，真空储存室通过传送导轨在传送位置之间移动。

在一些实施例中，抽真空系统为真空泵。

在一些实施例中，物料传输系统为物料传送带。

在一些实施例中，在真空储存室和缓冲室上均设有阀门对接部。

在一些实施例中，抽真空系统通过连接管或者对接口与真空储存室相连通。

在一些实施例中，在真空储存室上设有进料口，当真空储存室位于第一传送位置时，进料口与物料传输系统相对接。

在一些实施例中，N等于4，传送区域采用2方格*2方格的田字型形式布置。

在一些实施例中，N等于6，传送区域为2方格*3方格的形式布置。

在一些实施例中，N个传送位置采用圆形布置。

与现有技术相比较，本实用新型中提供的交替进料系统，一方面使得物料能够集中批量储存，批量提前处理，降低物料进行后续操作，例如溅射处理的等待时间，有效提高作业效率和产能；另一方面减少物料进入缓冲室预抽真空的时间，使得缓冲室能够长时间保持较高的真空度。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本实用新型实施例的交替进料系统的结构示意图。

附图标记：

1-物料传输系统；2-抽真空系统；3-第一位置；4-第二位置；5-第三位置；6-第四位置；7-缓冲室；8-第一真空储存室；9-第二真空储存室；10-第三真空储存室；11-传送部。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开的以下实施例提供了一种交替进料系统，其在制造铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的过程中，适用于物理气相沉积机台的物料进料操作，其中，这种物料可以是覆盖有背电极Mo的基板、覆盖有上电极TCO的基板或者其他一些需要采用物理气相沉积真空溅射工艺进行镀膜的功能基板，如图1所示，图1示出了一种交替进料系统的结构示意图。具体地，该交替进料系统包括传送部11和真空储存室，其中，传送部11配置为使得真空储存室在一定区域内移动。具体地，传送部11包括传送区域(未示出)和传送导轨(未示出)，其中，传送部11中的传送区域配置为容纳或者放置真空储存室，传送导轨布置在传送区域上，其配置为驱动真空储存室在传送区域中的不同位置间移动，这样，通过传送导轨能够使得真空储存室在传送区域中按预设顺序或者方向移动。真空储存室配置为存储物料并能够在传送区域内进行移动，其中，每个真空储存室可以存储多个物料。

本实施例涉及的交替进料系统还包括物料传输系统1、缓冲室7和抽真空系统2，其中，物料传输系统1配置为将物料传输至真空储存室中，其与传送部11的传送区域中的第一个传送位置相对接，例如，可以在真空储存室上设有进料口，当真空储存室移动到第一个传送位置时打开真空储存室的进料口，通过物料传输系统1将物料通过进料口传送至真空储存室的内部，传送完毕后关闭进料口。可选的，物料传输系统1可以采用物料传送带。

缓冲室7配置为与预抽真空的真空储存室之间实现真空度的缓冲，以便于后期在良好真空度的环境中对物料进行溅射加工，具体地，缓冲室7与传送部11的传送区域中的最后一个传送位置相对接。也就是说，真空储存室位于最后一个传送位置时，可以将其内的物料传输至缓冲室7，例如，每个真空储存室还包括出料口(其中，出料口与进料口可以相同，也可以不同)，当多个真空储存室中的某真空储存室位于最后一个传送位置时，该真空储存室可以通过出料口将其内的物料传输至缓冲室7。

抽真空系统2配置为将真空储存室预抽真空，其中，抽真空系统2与传送部11的传送位置中除了第一个和最后一个以外的任意一个传送位置相对接，在通过抽真空系统2对真空储存室进行抽取真空操作时，可以利用现有技术的手段将抽真空系统2与真空储存室对接以抽取真空，例如通过抽真空系统2通过连接管伸入到真空储存室中，或者在抽真空系统2与真空储存室上均设置有对接口等形式。可选的，抽真空系统2可以采用真空泵。

为了使得真空储存室能够提前进行物料储备，提升对真空储存室中物料的处理和加工效率，尤其是减少物料预抽真空的时间，使得真空储藏室与缓冲室7之间实现真空度的平稳过渡，需要对传送区域进行合理划分，具体地，传送区域包括N个传送位置(其中，N为大于3的自然数)，在N个传送位置上放置最多N-1个真空储存室，每个传送位置上最多容纳1个真空储存室，并且在传送区域内至少包含1个传输空位可以使得N-1个真空储存室能够通过传送导轨在N个传送位置之间按预设顺序或者方向移动，此时，物料传输系统1与第一传送位置相对接，缓冲室7与第N传送位置相对接。

此外，为了使得真空储存室与缓冲室7之间进行良好的对接，从而实现真空度的平稳过渡，在真空储存室和缓冲室7上均设有阀门对接部，通过阀门对接部，使得真空储存室在位于最后一个传送位置上与缓冲室7进行对接时，使得真空度不会出现大幅度波动，保证溅射腔室不与大气直接接触，进而保护缓冲室7中的分子泵。

传送部11中的传送区域可以选择多种形态或者样式，在本实施例中，传送区域采用田字型区域，上述真空储存室布置在田字型区域内，下面将以田字型区域作为传送区域进行进一步详细说明。

继续参考图1，在本实施例中，N等于4，这样，田字型区域具有4个传送位置，具体是第一位置3、第二位置4、第三位置5以及第四位置6，其中，第一位置3、第二位置4、第三位置5以及第四位置6分别对应田字型区域中的四个方格区域，并且第一位置3、第二位置4、第三位置5以及第四位置6按照顺时针顺序依次布置。

在本实施例中，在田字型区域内放置3个真空储存室，分别为第一真空储存室8、第二真空储存室9和第三真空储存室10，其中，第一真空储存室8、第二真空储存室9和第三真空储存室10能够通过传送部11中的传送导轨在第一位置3、第二位置4、第三位置5以及第四位置6之间按照顺时针顺序移动，第一位置3、第二位置4、第三位置5以及第四位置6中每个位置上最多容纳1个真空储存室，从而保证第一位置3、第二位置4、第三位置5以及第四位置6中总有一个位置为空位。

进一步地，传送区域中的第一位置3与物料传输系统1相连接，具体地，当真空储存室位于第一位置3时，物料通过物料传输系统1被传输至位于第一位置3的真空储存室中进行储存；第四位置6与缓冲室7相对接，具体地，当真空储存室位于第四位置6时，真空储存室通过阀门对接部与缓冲室7相对接，真空储存室中的物料能够被输送至缓冲室7中；第二位置4一般为空位位置；第三位置6与抽真空系统2相连接，具体地，当真空储存室位于第三位置5时，抽真空系统2与真空储存室相连通，并对真空储存室进行预抽真空处理。

在通过本申请涉及的田字型交替进料系统进行物料处理时，通过以下方法实现：

如图1所示，在交替进料系统启动之前，在第一位置3处放置第一真空储存室8，第二位置4为传输空位，在第三位置5处放置第二真空储存室9，在第四位置6处放置第三真空储存室10。

步骤S1，将第一真空储存室8放置于第一位置3时，物料由物料传输系统1不断传输到第一真空储存室8中储存，当物料在第一真空储存室8内达到设定存储数量时，第一真空储存室8封闭，由于第二位置4为传输空位，第一真空储存室8通过传送导轨被移动至第二位置4；

步骤S2，位于第三位置5处的装有物料的第二真空储存室9通过抽真空系统2被预抽取真空并移动至第四位置6，位于第四位置6的第三真空储存室10中的物料被输送至缓冲室7中进行处理后移动至第一位置3准备接收物料，此时，第三位置5为传输空位；

步骤S2，待第三位置5空出后，位于第二位置4的第一真空储存室8被传送导轨移动至第三位置5并通过抽真空系统2进行预抽真空处理，从而实现批量预抽真空作业，位于第一位置3的第三真空储存室10通过物料传输系统1接收物料；当物料在第三真空储存室10内达到设定存储数量时，第三真空储存室10封闭；

步骤S3，待第三真空储存室10物料完成装载后，第三真空储存室10被传送导轨移动至第二位置4处，位于第四位置6的第二真空储存室9与缓冲室7相对接，其中的物料被输送至缓冲室7中进行后续处理，然后移动至第一位置3准备接收物料；上述步骤不断重复进行。

由于在田字型的传送区域内4个传送位置中始终存在1个传输空位，通过本实施例涉及的交替进料系统反复实施上述步骤，使得3个真空储存室在4个传送位置之间按顺时针方向顺序移动，使得进料、与抽取真空和向缓冲室7传送物料的操作能够同时进行，根据物料数量还能实现无间断作业，实现集中储料并且提前进行处理，大大节省物料进行后续溅射等操作的等待时间，有效提升了作业效率和产能。此外，还能减少缓冲室7的阀门的开关频率，使得缓冲室7能够长时间保持稳定的真空度。

在另一种实施方式中，交替进料系统的结构布置基本相同，所不同的是传送部11中传送区域的设置，还可以是2*3的传送区域，即N等于6，传送区域中一个方向上有2个方格，在另一个方向上有3个方格，这样具有6个传送位置，并且这6个传送区域按照顺时针顺序依次布置。

具体地，在2*3的传送区域内可以放置5个真空储存室，每个真空储存室能够通过传送部11中的传送导轨在6个传送位置之间按照顺时针顺序移动，每个传送位置上最多容纳1个真空储存室，从而保证6个传送位置中总有一个位置为空位。同样地，使得传送区域中的第一位置(初始位置)与物料传输系统,相连接，第六位置(结束位置)与缓冲室相对接，第四位置或者第五位置与真空泵相连接即可。

通过这样的布置，使得传送区域更大，传送位置和真空储存室的数量更多，从而增加物料的存储量，单位时间的作业效率和产能更高。具体的传送位置和真空储存室的数量，本领域技术人员可以根据加工场地的大小进行设置。

本领域技术人员还可以根据上述实施方式，可以想到以其他形式布置传送区域，只要满足传送区域包括N个传送位置(其中，N为大于3的自然数)，在N个传送位置上放置最多N-1个真空储存室，每个传送位置上最多容纳1个真空储存室，N-1个真空储存室能够通过传送导轨在N个传送位置之间按一定顺序或者方向移动即可，例如可以使得传送区域设置5个传送位置，将5个传送位置布置为圆形等，这种改进都可以根据实际的实际场地条件具体布置。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。