光伏玻璃镀膜设备的制作方法

本发明涉及光伏玻璃镀膜，具体涉及一种光伏玻璃镀膜设备。

背景技术：

1、cigs薄膜太阳能电池，以cigs膜层的制备方法来区分，主要有两种制备工艺。一种是三元共蒸法，是采用蒸发的方法，将cu、in、ga采用三套蒸发设备在一个真空腔室中，将材料同时按比例蒸发到待镀材料表面。但由于制造设备昂贵，且工艺控制难度较高、工艺重复性较差，产业化较为困难。

2、另外一种工艺是磁控溅射的方法，通过预先制备出cu、in、ga三元合金粉，再将合金粉末制备成铜铟镓靶材，硒通过蒸发设备与铜铟镓一起蒸镀上去。此种三元合金靶材的成分一致，因此三种元素在膜层中的占比随着镀制膜层厚度的增加也基本一致，即该膜层中cu、in、ga的占比无法在镀制的过程中根据需要调整。如中国发明专利cn103219419a公开了一种利用铜铟镓硒合金溅射靶材生产铜铟镓硒薄膜的方法，包括以下步骤：以铜铟镓硒合金作为靶材在基底上溅射形成第一贫铜层；以铜铟镓硒合金作为靶材在第一贫铜层上溅射形成富铜层；以铜铟镓硒合金作为靶材在富铜层上溅射形成第二贫铜层，即得。该专利镀制铜铟镓硒膜层时即无法在镀制的过程中根据需要调整四种元素的占比。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种光伏玻璃镀膜设备，通过使用磁控溅射的工艺制备铜铟镓硒薄膜，制备过程连续性和稳定性更高。

2、本发明的技术方案为：

3、光伏玻璃镀膜设备，包括依次设置的上料区、过渡区一、成底膜区、cigs层镀膜区、碱金属氟化物蒸发区、cds层镀膜区、zno层镀膜区、azo层镀膜区、过渡区二和下料区，每个区之间由门阀相隔且每个区分别包括至少一个真空腔室，真空腔室连接有真空系统；真空腔室内设置有玻璃传送机构，玻璃在玻璃传送机构上向前传送，玻璃传送机构一侧倾斜设置有背板，玻璃倾斜地靠在背板上且背板朝向玻璃的一面上设置有若干个滚轮；成底膜区、cds层镀膜区、zno层镀膜区及azo层镀膜区的真空腔室内均设置有阴极，阴极上设置有靶管，靶管端部连接有射频电源，靶管上设置有靶材；cigs层镀膜区内依次设置有真空腔室一、真空腔室二和真空腔室三，真空腔室一、真空腔室二和真空腔室三内设置有阴极，阴极上设置有靶管，靶管端部连接有可编程直流电源，靶管上设置有靶材且真空腔室一的靶材由cu、in、ga和se组成，真空腔室二的靶材由cu和se组成，真空腔室三的靶材由in、ga和se组成；碱金属氟化物蒸发区的真空腔室内设置有碱金属蒸发机构，将碱金属蒸镀到玻璃表面。

4、优选地，所述玻璃的底部夹固在固定夹内，固定夹置于玻璃传送机构上且固定夹内设置有橡胶垫。

5、优选地，所述过渡区一与成底膜区之间设置有加热区，加热区包括真空腔室，真空腔室内设置有加热机构和玻璃传送机构，玻璃传送机构一侧倾斜设置有背板，玻璃倾斜地靠在背板上且背板朝向玻璃的一面上设置有若干个滚轮。

6、优选地，所述加热机构包括设置在真空腔室内的加热丝。

7、优选地，所述加热区的真空腔室外部设置有玻璃棉。

8、优选地，所述加热区与成底膜区之间设置有等离子清洗区，等离子清洗区包括真空腔室，真空腔室内设置有等离子体发生器和玻璃传送机构，玻璃传送机构一侧倾斜设置有背板，玻璃倾斜地靠在背板上且背板朝向玻璃的一面上设置有若干个滚轮；等离子体发生器的电离源上设置有锯齿形凸起。

9、优选地，所述真空腔室一的靶材中，cu、in、ga与se材料的面积比为1:1:1:2，真空腔室二的靶材中，cu与se材料的面积比为1:2，真空腔室三的靶材中，in、ga与se的面积比为1:1:2。

10、优选地，所述碱金属蒸发机构包括安装在真空腔室内的转动辊，转动辊由电机驱动转动；转动辊的表面上间隔设置有若干个安装杆，安装杆的长度方向沿转动辊的轴向延伸且安装杆分别通过电线与控制器连接；安装杆上间隔设置有若干个坩埚，坩埚上设置有加热丝，坩埚内装有碱金属氟化物，坩埚的开口朝外。

11、优选地，所述门阀包括门框，门框内插设有升降门板，升降门板与气缸的活塞杆连接，气缸带动升降门板升降从而实现相邻区的连通或关闭。

12、优选地，所述azo层镀膜区的真空腔室内设置有加热丝。

13、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

14、本发明通过使用磁控溅射的工艺制备铜铟镓硒薄膜，制备过程连续性和稳定性更高，相对于三元共蒸法，不需要每锅都更换薄膜原材，避免了频繁开启成膜位置的真空腔室，节省了抽真空时间的同时，保证了真空腔室一直处于高真空的状态下，给成膜提供了一个稳定的环境。而与现有的磁控溅射方法相比，能够在镀制膜层的过程中调整铜铟镓硒的占比，生产更加灵活。同时，因为本发明中，成膜环境一直处于高真空的状态，成膜分子与气体碰撞的几率就低，成膜分子的动能较大，与基片吸附加强，导致沉积的膜层牢固性高。因而降低了铜铟镓硒薄膜发电玻璃使用过程中出现膜层脱膜，引发膜层光电转换性能下降现象出现的几率。

技术特征：

1.光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，

2.如权利要求1所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述玻璃(17)的底部夹固在固定夹(21)内，固定夹(21)置于玻璃传送机构(16)上且固定夹(21)内设置有橡胶垫(22)。

3.如权利要求1所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述过渡区一(2)与成底膜区(5)之间设置有加热区(3)，加热区(3)包括真空腔室(14)，真空腔室(14)内设置有加热机构和玻璃传送机构(16)，玻璃传送机构(16)一侧倾斜设置有背板(18)，玻璃(17)倾斜地靠在背板(18)上且背板(18)朝向玻璃(17)的一面上设置有若干个滚轮(19)。

4.如权利要求3所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述加热机构包括设置在真空腔室(14)内的加热丝(23)。

5.如权利要求3所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述加热区(3)的真空腔室(14)外部设置有玻璃棉。

6.如权利要求3所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述加热区(3)与成底膜区(5)之间设置有等离子清洗区(4)，等离子清洗区(4)包括真空腔室(14)，真空腔室(14)内设置有等离子体发生器(401)和玻璃传送机构(16)，玻璃传送机构(16)一侧倾斜设置有背板(18)，玻璃(17)倾斜地靠在背板(18)上且背板(18)朝向玻璃(17)的一面上设置有若干个滚轮(19)；等离子体发生器(401)的电离源上设置有锯齿形凸起(402)。

7.如权利要求1所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述真空腔室一(601)的靶材中，cu、in、ga与se材料的面积比为1:1:1:2，真空腔室二(602)的靶材中，cu与se材料的面积比为1:2，真空腔室三(603)的靶材中，in、ga与se的面积比为1:1:2。

8.如权利要求1所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述碱金属蒸发机构包括安装在真空腔室(14)内的转动辊(701)，转动辊(701)由电机驱动转动；转动辊(701)的表面上间隔设置有若干个安装杆(702)，安装杆(702)的长度方向沿转动辊(701)的轴向延伸且安装杆(702)分别通过电线与控制器连接；安装杆(702)上间隔设置有若干个坩埚(703)，坩埚(703)上设置有加热丝(23)，坩埚(703)内装有碱金属氟化物，坩埚(703)的开口朝外。

9.如权利要求1所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述门阀(13)包括门框，门框内插设有升降门板，升降门板与气缸的活塞杆连接，气缸带动升降门板升降从而实现相邻区的连通或关闭。

10.如权利要求1所述的光伏玻璃镀膜设备，其特征在于，所述azo层镀膜区(10)的真空腔室(14)内设置有加热丝(23)。

技术总结
本发明公开了一种光伏玻璃镀膜设备，属于光伏玻璃镀膜技术领域。其技术方案为：包括依次设置的上料区、过渡区一、成底膜区、CIGS层镀膜区、碱金属氟化物蒸发区、CdS层镀膜区、ZnO层镀膜区、AZO层镀膜区、过渡区二和下料区。本发明光伏玻璃镀膜设备通过使用磁控溅射的工艺制备铜铟镓硒薄膜，制备过程连续性和稳定性更高。

技术研发人员：张家震,付传瑞,刘相均,杨胜,张晓辉,张豪,卞恒卿,金虎范,高树军,王健
受保护的技术使用者：青岛融合智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16