专利名称：等离子体增强化学气相沉积设备与玻璃板装载方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池生产技术，具体的说，是涉及等离子体增强化学气相沉积 设备，即平板PEVCD设备，以及相应的玻璃板装载方法。
背景技术：
随着人类生产力和生活水平的不断提高，人们对石油、煤炭等传统能源的需求日 益加剧。目前使用最为普遍的石化能源，不仅数量有限、面临枯竭，而且对环境造成的危害 也越来越突出。随着资源枯竭、环境污染以及生态破坏等问题日趋严重，近年来世界各国竞 相实施可持续发展的能源政策，希望用之不竭、洁净环保的可再生能源能够改变人类的能 源结构。其中太阳能以来源丰富、无污染、廉价和自由采取这些独有的优势成为人类对可再 生能源进行利用的共识。 等离子体增强化学气相沉积设备，即平板PECVD(Plasma Enhanced Chmical V即orD印osition)设备是太阳能电池生产中最关键的设备之一。等离子体增强化学气相沉 积(PEVCD)技术是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的极板上，利 用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经 一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。 如图1和图2所示，目前平板PECVD设备主要由底部的U形铝槽、支架桥，两侧的 舢板，顶部的顶罩和装条顶板围成，支架桥上插装若干极板，装条顶板设置槽条，槽条用于 对极板顶端定位，极板下部两侧还对称设置托板轮。其中槽条和托板轮的尺寸恰好使得带 镀膜玻璃板装入后紧贴极板两侧。在生产中，由于待镀膜玻璃板插入和取出时均是紧贴着 极板进行，玻璃板和极板会因发生摩擦而相互划伤，从而影响镀膜的质量，因此太阳能电池 极板生产过程中废品率高，导致经济效益较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种改进结构的等离子体增强化学气相沉积设 备，使其最大限度的减少玻璃板与极板间的摩擦，保证镀膜质量，从而降低废品率，提高经 济效益。 本发明要解决的另一个技术问题是提供一种改进的等离子体增强化学气相沉积 设备玻璃板装载方法，其专门适用于本发明的设备。 为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现 —种等离子体增强化学气相沉积设备，包括平设于底部的U形铝槽，所述U形铝槽
两端通过脚座支架固定有舢板，所述舢板之间固接插装有极板的支架桥，所述极板顶端通
过设置在装条顶板上的槽条限位，所述装条顶板两侧与所述舢板顶端固接，所述极板下部
两侧对称设置托板轮，所述槽条内壁与所述极板的间距大于玻璃板的厚度，所述托板轮的
轨道宽度大于玻璃板的厚度； 两端的所述U形铝槽外侧固接有夹紧机构支撑板，所述夹紧机构支撑板固定有夹紧机构支架，两端对应的所述夹紧机构支架之间连接有夹紧机构；
所述夹紧机构支撑板为表面设置有螺栓孔的角钢； 所述夹紧机构支架为底部设置有安装座的立柱，所述立柱上部和下部各安装有一
个支架配件，所述立柱与所述支架配件分别设置有半圆形凹槽，两个所述半圆形凹槽拼接
为圆形通孔，所述圆形通孔的圆心在所述夹紧机构支架的竖直中心线上； 所述夹紧机构包括两端设置有转动钮的椭圆柱体，所述转动钮和椭圆柱体之间设
置有穿装于所述夹紧机构支架的圆形通孔中的圆柱形轴颈。所述槽条内壁与所述极板的间距大于玻璃板的厚度1. 5mm 2mm。所述托板轮的轨道宽度大于玻璃板的厚度1. 5mm 2mm。 本发明提供的另一技术方案是一种应用上述等离子体增强化学气相沉积设备的 玻璃板装载方法，该方法由以下步骤组成 a.在所述夹紧机构椭圆柱体的长轴竖直的状态下，先将每组下卡条紧贴所述极板 下部两侧装入，然后将玻璃板与每组上卡条同时装入极板两侧，使上卡条位于所述玻璃板 与所述极板的间隙中； b.所有玻璃板装载完毕后，将所有上卡条和下卡条取出； c.将各夹紧机构按照先下部后上部的顺序转动90。，即所述夹紧机构的椭圆柱
体长轴转到水平方向，使玻璃板紧靠在极板两侧，即完成装载。
上述方法也可以由以下步骤组成 a.在所述夹紧机构椭圆柱体的长轴竖直的状态下，先将每组下卡条紧贴所述极板 下部两侧装入，然后将玻璃板与每组上卡条同时装入极板两侧，使上卡条位于所述玻璃板 与所述极板的间隙中； b.每组玻璃板装载完毕后，将相应的上卡条和下卡条取出； c.将装载完玻璃板旁边的夹紧机构按照先下部后上部的顺序转动90。，所述夹 紧机构的椭圆柱体长轴转到水平方向，将玻璃板紧靠在极板两侧；
d.逐个重复步骤(b)和步骤(c)，直至将所有的玻璃板夹紧，即完成装载。
本发明的有益效果是 通过对等离子体增强化学气相沉积设备，尤其是设备中的用于玻璃板装载的相关 机构的改进，可以将玻璃板的装载过程由原有的一次紧贴极板送入分解为两步完成第一 步先使玻璃板沿着宽松的槽条和托板轮轨道送入，第二步再用夹紧机构将玻璃板压紧。这 样可以最大限度地减少待镀膜玻璃板与极板的摩擦，解决在太阳能电池板生产过程中的由 于擦伤而造成废品率高的问题，从而降低废品率，提高经济效益，并且结构简单，操作方便。
图1是现有技术中的等离子体增强化学气相沉积设备的结构示意图； 图1-1是图1的主视图； 图2是本发明的等离子体增强化学气相沉积设备的结构示意图； 图2-1是图2的主视图； 图2-2是图2的后视图； 图2-3是图2的右视具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述:
长槽条——3
支架桥——6 _8第三U形铝槽——9
前夹紧机构支撑板——12
支架配件——132
半圆形凹槽——135
椭圆柱体——142 15 上卡条——16
图3-1是长槽条的主视图； 图3-2是长槽条的左视图； 图3-3是长槽条的俯视图4-1是短槽条的主视图4-2是短槽条的左视图4-3是短槽条的俯视图5-1是托板轮的主视图5-2是托板轮的左视图6-1是前夹紧机构支撑板的主视图6-2是前夹紧机构支撑板的左视图6-3是前夹紧机构支撑板的俯视图7-1是后夹紧机构支撑板的主视图7-2是后夹紧机构支撑板的左视图7-3是后夹紧机构支撑板的俯视图8是夹紧机构支架的结构示意图8-1是图8中立柱的主视图8-2是图8中立柱的左视图8-3是图8中立柱的俯视图； 图8-4是图8中支架配件的主视图； 图8-5是图8中支架配件的侧视图； 图8-6是图8中支架配件的俯视图9是夹紧机构的结构示意图； 图9-1是图9是俯视图9-2是图9是左视图； 图9-3是图9是主视图10-1是玻璃板装入但未夹紧时的局部视图； 图10-2是玻璃板装入且夹紧时的局部视图。
图中顶罩——1 装条顶板——2
极板——4 托板轮——5
第一U形铝槽一7 第二U形铝槽-
脚座支架一10
夹紧机构支架——13
圆形通孔——133
夹紧机构——14 圆柱形轴颈——143 后夹紧机构支撑板-玻璃板——17 下卡条——18
座
板装柱动
舢安立转
5
本发明提供了一种对等离子体增强化学气相沉积设备，即平板PECVD设备改进的 技术方案。图l是现有技术中平板PECVD设备主体部分的结构示意图，包括平设于设备底 部前端的第一 U形铝槽7、中间的第二 U形铝槽8以及后端的第三U形铝槽9，上述三条U 形铝槽两端分别通过一条与它们垂直的脚座支架IO连接，并通过脚座支架10固定连接两 侧舢板11。所述舢板11的顶端通过螺钉连接有装条顶板2，所述装条顶板2上面设置有顶 罩1。 结合图1-1所示，两块所述舢板11之间设置有六个支架桥6，每个所述支架桥6的 两端分别通过螺钉与左右舢板ll固定连接。所述支架桥6上设置有若干插接槽，每个插接 槽插装有极板4。其中阳极板和阴极板间隔安装， 一般阳极板下端通过阳极板座安装。
所述装条顶板2下表面在于所述极板4相对应的位置，安装有若干列槽条3，每一 列槽条3包括一个设置于中间的短槽条和四个分设在两边的长槽条。所述槽条3用于对所 述极板4的顶端限位，从而与所述支架条6上下配合将极板4直立固定，并保证它们的垂直 度。所述长槽条3的结构见图3-1至图3-3，所述短槽条3的结构见图4-1至图4-3，特别 是通过图3-2和图4-2可见，所述槽条3的中间设置有一个最深的凹面，用于将极板4插入 其中限位。 所述极板4下部在支架桥6的上方位置安装有托板轮5，所述托板轮5在极板4两 侧对称设置为一组。单个所述托板轮5的结构可见图5-1和图5-2，托板轮5内侧低陷形成 用于带镀膜玻璃板17插入的轨道。 现有技术中槽条3和托板轮5的尺寸恰好使得带镀膜玻璃板17装入后紧贴于所 述极板4的两侧。也就是说，槽条3内壁与极板4的间距仅略大于玻璃板17的厚度，即图 3-2中槽条3开口宽度基本等于极板4的厚度的与两块玻璃板17的厚度之和；而所述托 板轮5的轨道宽度仅略大于玻璃板17的厚度，即图4-1中托板轮5的L2尺寸长度基本等 于玻璃板17的厚度。因此生产中，待镀膜玻璃板17插入和取出时均是紧贴着极板4进行， 玻璃板17和极板4会因发生摩擦而相互划伤，从而影响镀膜的质量。 图2和图2-1至图2-3所示是改进后本发明的对等离子体增强化学气相沉积设 备，主要从以下两大方面对设备进行改进。 —方面，对所述槽条3和所述托板轮5的尺寸进行调整，使槽条3内壁与极板4的 间距大于玻璃板17的厚度，使托板轮5的轨道宽度大于玻璃板17的厚度。 一般来说，可以 将槽条3的开口宽度k增加3mm 4mm ;将托板轮5的L2尺寸增加1. 5mm 2mm。这样就 可以使玻璃板17在装入和取出时不再紧贴极板4。 另一方面，如图2-3所示，在所述第一 U形铝槽7和所述第三U形铝槽9的外侧分 别固接前夹紧机构支撑板12和后夹紧机构支撑板15。图6-1至图6-3示出了所述前夹紧 机构支撑板12的结构，由角钢制成，其两翼板表面设置有若干螺纹孔，一个翼板紧贴第一U 形铝槽7并与其固定；则另一个翼板面呈水平状态，可以用于安装夹紧机构支架13。同理， 图7-1至图7-3示出了所述后夹紧机构支撑板15的结构。 图8是组合之后的所述安装夹紧机构支架13，它包括底部设置有安装座131的立 柱134，所述立柱134上部和下部各安装有一个支架配件132。如图8-1至图8_6所示，所 述立柱134与所述支架配件132分别设置有半圆形凹槽135，两个所述半圆形凹槽135正好 拼接为圆形通孔133，所述圆形通孔133的圆心在所述夹紧机构支架13的竖直中心线上。如图2-2，所述安装夹紧机构支架13在每两块相邻极板4间均有布置，为易于读图只画出一 件，其余用中心线代替。 两端对应的所述夹紧机构支架13之间连接有夹紧机构14。如图9和图9-1至图 9-3所示，所述夹紧机构14包括两端设置有转动钮141的椭圆柱体142，所述转动钮141和 椭圆柱体142之间设置有圆柱形轴颈143，所述圆柱形轴颈143用于穿装于所述夹紧机构支 架13的圆形通孔133中。 如图10-1和图10-2所示，通过从外侧对转动钮141的作用力，可以将夹紧机构14 中段的椭圆柱体142转动。如图10-1，当所述椭圆柱体142的椭圆截面长轴位于竖直状态 时，可以将玻璃板17沿着较为宽松的轨道送入或者取出；当所述椭圆柱体142的椭圆截面 长轴位于水平状态时，可以实现对玻璃板17夹紧的功能。 在进行玻璃板17的装载时，还需要用到上卡条16和下卡条18这两种辅助部件。 本发明的等离子体增强化学气相沉积设备玻璃装载方法由以下步骤组成
a.在所述夹紧机构14椭圆柱体142的长轴竖直的状态下，先将每组下卡条18紧 贴所述极板4下部两侧装入，然后将玻璃板17与每组上卡条16同时装入极板4两侧，使上 卡条16位于所述槽条3内壁与所述极板4的间隙中； b.所有玻璃板17装载完毕后，将所有上卡条16和下卡条18取出； c.将各夹紧机构14按照先下部后上部的顺序转动90° ，即所述夹紧机构14的椭
圆柱体142长轴转到水平方向，使玻璃板17紧靠在极板4两侧，即完成装载。 上述玻璃装载方法还可以按照以下步骤循序进行 a.在所述夹紧机构14椭圆柱体142的长轴竖直的状态下，先将每组下卡条18紧 贴所述极板4下部两侧装入，然后将玻璃板17与每组上卡条16同时装入极板4两侧，使上 卡条16位于所述槽条3内壁与所述极板4的间隙中； b.每组玻璃板17装载完毕后，将相应的上卡条16和下卡条18取出； c.将装载完玻璃板17旁边的夹紧机构14按照先下部后上部的顺序转动90° ，所
述夹紧机构14的椭圆柱体142长轴转到水平方向，将玻璃板17紧靠在极板4两侧； d.逐个重复步骤(b)和步骤(c)，直至将所有的玻璃板17夹紧，即完成装载。 上述两种方法的区别主要在于，一种是在取出每组上卡条16和下卡条18之后再
旋转夹紧机构14 ;另一种是全部取出上卡条16和下卡条18之后，再统一转动夹紧机构14。 其中，特别注意旋转所述夹紧机构14必须要按照先下部后上部的顺序转动，这样
可以保证玻璃板17安全的靠在极板4上。如果先转动上部的夹紧机构14再转动下部的夹
紧机构14，则在转动下部的夹紧机构14时，已经靠在极板4上的玻璃板17上端必然需要向
上挪动一小段距离才能达到整个玻璃板17贴合的效果。这样，玻璃板17上部会划伤极板
4，因此，夹紧机构14先下部后上部的转动顺序可以防止此问题的出现。 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上
述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通
技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可
以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
一种等离子体增强化学气相沉积设备，包括平设于底部的U形铝槽，所述U形铝槽两端通过脚座支架固定有舢板，所述舢板之间固接插装有极板的支架桥，所述极板顶端通过设置在装条顶板上的槽条限位，所述装条顶板两侧与所述舢板顶端固接，所述极板下部两侧对称设置托板轮，其特征在于，所述槽条内壁与所述极板的间距大于玻璃板的厚度，所述托板轮的轨道宽度大于玻璃板的厚度；两端的所述U形铝槽外侧固接有夹紧机构支撑板，所述夹紧机构支撑板固定有夹紧机构支架，两端对应的所述夹紧机构支架之间连接有夹紧机构；所述夹紧机构支撑板为表面设置有螺栓孔的角钢；所述夹紧机构支架为底部设置有安装座的立柱，所述立柱上部和下部各安装有一个支架配件，所述立柱与所述支架配件分别设置有半圆形凹槽，两个所述半圆形凹槽拼接为圆形通孔，所述圆形通孔的圆心在所述夹紧机构支架的竖直中心线上；所述夹紧机构包括两端设置有转动钮的椭圆柱体，所述转动钮和椭圆柱体之间设置有穿装于所述夹紧机构支架的圆形通孔中的圆柱形轴颈。
2. 根据权利要求1所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述槽 条内壁与所述极板的间距大于玻璃板的厚度1. 5mm 2mm。
3. 根据权利要求1所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述托 板轮的轨道宽度大于玻璃板的厚度1. 5mm 2mm。
4. 一种等离子体增强化学气相沉积设备玻璃装载方法，其特征在于，该方法应用于权 利要求1的设备并且由以下步骤组成a. 在所述夹紧机构椭圆柱体的长轴竖直的状态下，先将每组下卡条紧贴所述极板下部 两侧装入，然后将玻璃板与每组上卡条同时装入极板两侧，使上卡条位于所述玻璃板与所 述极板的间隙中；b. 所有玻璃板装载完毕后，将所有上卡条和下卡条取出；c. 将各夹紧机构按照先下部后上部的顺序转动90。，即所述夹紧机构的椭圆柱体长 轴转到水平方向，使玻璃板紧靠在极板两侧，即完成装载。
5. —种等离子体增强化学气相沉积设备玻璃装载方法，其特征在于，该方法应用于权 利要求1的设备并且由以下步骤组成a. 在所述夹紧机构椭圆柱体的长轴竖直的状态下，先将每组下卡条紧贴所述极板下部 两侧装入，然后将玻璃板与每组上卡条同时装入极板两侧，使上卡条位于所述玻璃板与所 述极板的间隙中；b. 每组玻璃板装载完毕后，将相应的上卡条和下卡条取出；c. 将装载完玻璃板旁边的夹紧机构按照先下部后上部的顺序转动90。，所述夹紧机 构的椭圆柱体长轴转到水平方向，将玻璃板紧靠在极板两侧；d. 逐个重复步骤(b)和步骤(c)，直至将所有的玻璃板夹紧，即完成装载。
全文摘要
本发明公开了一种等离子体增强化学气相沉积设备与玻璃板装载方法，改进设备中槽条和托板轮的尺寸，使槽条内壁与极板间距大于玻璃板厚度，使托板轮的轨道宽度大于玻璃板厚度；另外在两端的U形铝槽外侧固接有夹紧机构支撑板，夹紧机构支撑板固定有夹紧机构支架，两端对应的所述夹紧机构支架之间连接有夹紧机构；装载时先将下卡条紧贴极板下部两侧装入，然后将玻璃板与上卡条同时装入极板两侧，待玻璃板装载完毕后，将所有上卡条和下卡条取出，最后将各夹紧机构按照先下部后上部的顺序转动90°，使玻璃板紧靠在极板两侧完成装载。本发明能够最大限度的减少玻璃板与极板间的摩擦，保证镀膜质量，从而降低废品率，提高经济效益。
文档编号H01L31/18GK101770923SQ201010000839
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者姜杉, 李建东, 杨志永 申请人:天津大学