卷对卷制程设备及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种卷对卷制程设备及其系统，尤其涉及一种制备太阳能电池缓冲层的卷对卷制造设备及其系统。
【背景技术】
[0002]随着人类文明的发展，全球面临严重的能源危机及环境污染等问题。为解决上述问题，目前已发展出可将太阳光光能直接转换成电能的太阳能电池。由于太阳能发电过程中不会产生二氧化碳，且具有洁净不生任何污染或噪音的特点，故逐渐成为再生环保能源供应装置。太阳能电池依材料不同可分为薄膜娃、非晶娃(amorphousrs Silicon，a_Si)、二六族化合物半导体材料CdTe、铜铟砸(CuInSe 2，CIS)以及铜铟镓砸(CuInGaSe 2，CIGS)等，其中CIGS具有吸收光波频率较广、稳定性、低价格和高效率等优点，因此CIGS被视为最有发展潜力的太阳能电池之一。
[0003]CIGS太阳电池包括背面电极、主吸收层、缓冲层、透明导电层以及正面电极。背面电极一般为具有金属钼的玻璃或不锈钢基板。主吸收层也称为CIGS吸收层，是整体CIGS太阳电池中最为关键的单元，对转换效率有决定性的影响。缓冲层通常为硫化镉(CdS)，用以形成pn接面(P-N junct1n d1de)。透明导电层的功能为透光及导电，而正面电极一般是网格状的金属，比如镍或铝，用以电气连接外部电路。由于CIGS可在大面积的软性基板上制作，因此制程可以使用卷对卷(roll-to-roll)方式进行。
[0004]现有CIGS太阳能薄膜制程中，大多采用化学水浴沉积(Chemical BathDeposit1n，CBD)方式制造。以传统的CBD制程而言，主要是采用先加热化学药液，再将该药液喷洒或将主吸收层浸泡于化学药液中，而在主吸收层的表面上形成硫化镉(CdS)的缓冲层。然而由于大量的化学药液经过加热后会使酸碱值产生变化，无法进行回收再利用，因此对于环境以及生产成本均造成不利影响。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种卷对卷制程设备及其系统，以有效改善环境污染以及降低生产成本。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
一种卷对卷制程设备，适用于在一基板上进行一化学反应。基板具有相对的第一板面及第二板面。卷对卷制程设备包括一反应槽、一收卷单元、一放卷单元及一加热装置。反应槽设有一开口，反应槽用以容置一化学药液。开口提供基板的第一板面与反应槽内的化学药液接触。收卷单元及放卷单元分别对应设置于反应槽的相对两侧。收卷单元用以卷入基板，放卷单元用以卷出基板。加热装置设置于收卷单元与放卷单元之间且对应开口。加热装置用以加热基板之第二板面，使基板升温并与化学药液产生化学反应。
[0007]—种卷对卷制程系统，适用于在一基板上进行一化学反应。基板具有相对的第一板面及第二板面。卷对卷制程系统包括一反应槽、一收卷单元、一放卷单元、一加热装置、一清洗装置及一烘干装置。反应槽设有一开口，反应槽用以容置一化学药液。开口提供基板的第一板面与反应槽内的化学药液接触。收卷单元及放卷单元分别对应设置于反应槽的相对两侧。收卷单元用以卷入基板，放卷单元用以卷出基板。加热装置设置于收卷单元与放卷单元之间且对应开口。加热装置用以加热基板之第二板面，使基板升温并与化学药液产生化学反应。清洗装置设置于收卷单元及放卷单元之间，喷洒液体以清洗基板。烘干装置邻接于清洗装置，用以烘干基板。
【附图说明】
[0008]图1为绘示本发明卷对卷制程设备之实施例图。
[0009]图2为绘示本发明加压滚轮、压合块与反应槽相关位置的剖视图。
[0010]图3为绘示图2之部分立体图。
[0011]图4为绘示图2加压滚轮滚压基板，且基板两侧缘受压制于压合块之剖视图。
[0012]图5为绘示本发明卷对卷制程系统之第二实施例之示意图。
[0013]图6为绘示本发明卷对卷制程系统之示意图。
[0014]【主要组件符号说明】
100基板
104第一板面 106第二板面 110制程设备 200反应槽 202 开口 210化学药液 220沟槽 250收卷单元 260加压滚轮 270放卷单元 300加热装置 310加热单元 320压合块 322连杆 330气压缸 500清洗装置 510水刀 700烘干装置 710风刀。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图及本发明的实施例对本发明的卷对卷制程设备及其系统作进一步详细的说明。
[0016]本发明提供一种可使化学药液循环使用的卷对卷制程设备及其系统，适用于在一基板100上进行一化学反应。在此所述的基板100较佳是指可挠性金属基材，例如铜材或其合金。然而在不同实施例中，基板100亦可为玻璃基材或塑料基材。此外，在此所指的化学反应包含蚀刻制程、显影制程、脱膜制程或镀膜制程，根据不同的化学药液210而可产生相应的化学反应。然而，本发明关于镀膜制程较佳为化学水浴制程(CBD)，以于基板100其中的一板面上形成硫化镉(CdS)。
[0017]有关本发明的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
[0018]如图1~图4所示，为绘示本发明卷对卷制程设备之第一实施例图。本发明提供一种卷对卷制程设备110，其中基板100具有相对的一第一板面104及一第二板面106。卷对卷制程设备110包括一反应槽200、一收卷单元250、一放卷单元270及一加热装置300。
[0019]如图1所不，反应槽200设有一开口(未标不)，反应槽200用以容置一化学药液210。开口(请参图3所示)提供基板100的第一板面104与反应槽200内的化学药液210接触。在此所述的制程及其所使用的化学药液210较佳是指以化学水浴制程(CBD)形成硫化镉的镀膜制程。在此制程中所生产的硫化镉薄膜较佳是应用在CIGS太阳电池中的缓冲层中。
[0020]收卷单元250及放卷单元270分别对应设置于反应槽200的相对两侧。收卷单元250用以卷入基板100，放卷单元270用以卷出基板100，使基板100于收卷单元250与放卷单元270之间具有一定张力。加热装置300设置于收卷单元250与放卷单元270之间且对应开口 202上方。加热装置300包含多个加热单元310，各加热单元310沿基板100传动方向间隔排列设置。在此所述的加热单元310较佳包含红外线热管、微波振荡器或其他适合的装置，以热辐射方式均匀加热基板100的第二板面106。在本实施例中，加热装置300较佳加热基板100升温至摄氏70~90度间，使化学药液210产生化学反应。然而在另一实施例中，加热单元310亦可以通电方式直接加热基板100，视需要而改变。
[0021]在如图1所示的实施例中，本发明包含多个加压滚轮260，各加压滚轮260设置于收卷单元250及放卷单元270之间，以滚压基板100受热与化学药液210产生的生成物(CdS)均匀且致密地分布于基板100上。然而在不同的实施例中，基板100亦可因化学药液210的不同而去除某物质等，根据不同的制程而改变。在本实施例中，每一加压滚轮260较佳与各加热单元310交错设置，使加热装置300不因加压滚轮260的阻挡而影响基板100的加热情况。如图3所示，各加压滚轮260两端较佳是固定于本制程设备110上，藉由如马达(图未示)等传动装置带动加压滚轮260转动，以加压基板100。
[0022]如图2~图4所示，本发明包含两压合块320及两沟槽220。各压合块320分别设置于开口 202两侧并邻近基板100侧缘。各沟槽220与压合块320相应设置，各压合块320用以压制基板100侧缘，并限定基板100于各压合块320内位移。在如图2~图4所示的实施例中，各压合块320较佳由气压缸330及连杆322带动。连杆322分