玻璃承载模具的制作方法

本申请涉及镀膜技术领域，特别是涉及一种玻璃承载模具。

背景技术：

CIGS太阳能电池是太阳能薄膜电池Cu(InXGa1-X)Se2的简写，其主要组成成分有Cu(铜)，In(铟)，Ga(镓)和Se(硒)。CIGS太阳能电池片具有光吸收能力强，发电稳定性好，转化效率高，白天发电时间长，发电量高，生产成本低以及能源回收周期短等优点。CIGS太阳能电池片的重要组成成分是其中的CIGS膜层。CIGS膜层一般通过共蒸发的方式镀在待镀膜的玻璃衬底上，作为P型半导体材料。

在待镀膜的玻璃衬底上进行共蒸发镀膜时，需要使用玻璃承载模具。玻璃承载模具也称carrier，用于承载待镀膜的玻璃衬底。常规浮法玻璃的玻璃相转变温度是550℃，玻璃在临近这个温度下的抗变形能力较差。而共蒸发镀膜工艺实际的加热温度为530℃-550℃，刚好临近玻璃的相变温度。玻璃承载模具一般是一个长方形的框体，在其承载待镀膜的玻璃衬底在高温环境中进行镀膜时，随着工作温度的上升，工作温度临近玻璃的相变温度。此时玻璃的抗变形能力较差，很容易出现因自身重力而产生变形，导致玻璃衬底无法正常驶出镀膜设备或直接破碎的问题。

传统方案中的玻璃承载模具为了解决这一问题，一般在模具的中间添加一根支撑横梁，使其在镀膜过程中起支撑作用，减少玻璃衬底的形变。但是处于模具中间位置的横梁只能减少玻璃衬底在横梁位置的形变，并不能有效的承载玻璃衬底其他位置产生的形变，无法彻底、有效的解决玻璃整体变形的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对用于共蒸发镀膜的玻璃衬底在共蒸发镀膜时容易产生形变的问题，提供一种用于承载待镀膜的玻璃衬底的玻璃承载模具。

一种玻璃承载模具，用于承载待镀膜的玻璃衬底，所述玻璃承载模具包括：

框架，至少两条支撑梁，其中：

至少两条支撑梁中的每条支撑梁设置于所述框架内，且所述支撑梁与所述框架的第一组对边平行，所述支撑梁的两端固定连接于所述框架的第二组对边；

当所述玻璃承载模具承载所述待镀膜的玻璃衬底时，所述框架的第一表面和所述支撑梁均与所述待镀膜的玻璃衬底接触。

上述玻璃承载模具，使用至少两条支撑梁分担待镀膜的玻璃衬底的重量，使得在共蒸发镀膜过程中所述待镀膜的玻璃衬底单点位置的玻璃变形量变小，大大减少了由于玻璃衬底变形导致镀膜失败的几率。

在其中一个实施例中，所述玻璃承载模具还包括定位销，设置于所述框架的第一表面上，所述定位销用于定位所述待镀膜的玻璃衬底。

在其中一个实施例中，所述至少两条支撑梁等间隔设置。

上述玻璃承载模具，使用多条等间隔设置的支撑梁平均分担待镀膜的玻璃衬底的重量，使得在共蒸发镀膜过程中所述待镀膜的玻璃衬底单点位置的玻璃变形量大大减小。

在其中一个实施例中，所述支撑梁的两端分别焊接于所述框架的第二组对边。

在其中一个实施例中，所述支撑梁的直径不大于对镀膜后的所述待镀膜的玻璃衬底进行机械刻划时的机械刻划槽宽。

上述玻璃承载模具，通过控制平行设置的支撑梁的直径小于镀膜后机械刻划的槽宽，使得在CIGS太阳能电池片生产过程中不再需要由于中间横梁引起的镀膜无效区域对玻璃衬底进行对半切割，避免了只能生产小面积组件光伏产品的缺陷，可以生产大面积组件光伏产品。

在其中一个实施例中，所述支撑梁的直径位于0.01毫米-0.03毫米范围内。

在其中一个实施例中，所述支撑梁之间的间距位于5毫米-6毫米范围内。

在其中一个实施例中，所述第一组对边和所述第二组对边上均设置有所述定位销。

在其中一个实施例中，所述第一组对边上设置的所述定位销的数量相等，所述第二组对边上设置的所述定位销的数量相等。

上述玻璃承载模具，通过设置所述框架中第一组对边上设置的定位销数量相等，和第二组对边上设置的定位销数量相等，确保了玻璃承载模具承载待镀膜的玻璃衬底时，二者上下重合定位更精确。

在其中一个实施例中，所述支撑梁为钼丝。

上述玻璃承载模具，通过使用钼丝作为支撑梁，使得待镀膜的玻璃衬底在镀CIGS膜层时不掺入其他元素，CIGS膜层质地纯净。

上述玻璃承载模具通过在框架内设置多条相互平行的支撑梁平均分担待镀膜的玻璃衬底的重量，使得在共蒸发镀膜过程中所述待镀膜的玻璃衬底单点位置的玻璃变形量变小，大大减少了由于玻璃衬底变形导致镀膜失败的几率，同时通过控制平行设置的支撑梁的直径不大于镀膜后机械刻划的槽宽，使得在CIGS太阳能电池片生产过程中不再需要由于中间横梁引起的镀膜无效区域对玻璃衬底进行对半切割，避免了只能生产小面积组件光伏产品的缺陷，可以生产大面积组件光伏产品。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的玻璃承载模具的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的玻璃承载模具的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的在承载待镀膜的玻璃衬底时玻璃承载模具的侧视图。

标号说明：

10 框架

101 第一组对边

102 第二组对边

103 第一表面

104 定位销

20 支撑梁

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本申请的一实施例提供一种玻璃承载模具，用于承载待镀膜的玻璃衬底。所述玻璃承载模具包括框架10和至少两条支撑梁20。其中，所述框架10的形状可以为长方形。所述玻璃承载模具用于承载待镀膜的玻璃衬底。其中，所述待镀膜的玻璃衬底可以是CIGS太阳能电池片的玻璃衬底。CIGS太阳能电池片的形状一般为长方形，所述玻璃承载模具的形状与放置于其上的待镀膜的玻璃衬底形状保持一致。因此，所述框架10的形状可以为长方形。

在本实施例中，至少两条支撑梁20中的每条支撑梁20设置于所述框架10内，且所述支撑梁20与所述框架10的第一组对边101平行，所述支撑梁20的两端固定连接于所述框架10的第二组对边102。

如图1所示，所述框架10的第一组对边101和所述框架10的第二组对边102共同组成了长方形的所述框架10。所述至少两条支撑梁20中的每条支撑梁20设置于所述框架内。所述每条支撑梁20均与所述框架10的第一组对边101平行。因此，每条所述支撑梁20之间都相互平行。

在本实施例中，当所述玻璃承载模具承载所述待镀膜的玻璃衬底时，所述框架10的第一表面103和所述支撑梁20均与所述待镀膜的玻璃衬底接触。

所述框架10的第一表面103为所述框架两组对边的上表面。具体地，所述支撑梁20与所述待镀膜的玻璃衬底的待镀膜面接触。所述支撑梁20与所述待镀膜的玻璃衬底的待镀膜面接触的目的是为了支撑所述待镀膜的玻璃衬底。

如图2所示，在一个实施例中，所述玻璃承载模具还包括定位销104，设置于所述框架10的第一表面103上。所述定位销104用于定位所述待镀膜的玻璃衬底。

具体地，所述定位销104可以为多个，设置在所述框架10的第一表面103上，即所述定位销104设置于所述框架10的上表面。所述多个定位销104的长度一致。所述定位销104与所述框架10的第一表面103固定连接。在共蒸发镀膜前，所述待镀膜的玻璃衬底自然放置于所述定位销104的上方。所述定位销104主要起定位作用。所述待镀膜的玻璃衬底通过所述定位销104与所述框架10两组对边形成的轮廓对齐。对齐后，镀膜工人将承载着所述待镀膜的玻璃衬底的所述玻璃承载模具放入共蒸发镀膜设备中，进行共蒸发镀膜。

在本实施例中，所述定位销104主要起定位作用，起到减小所述玻璃衬底变形量作用的是设置于所述玻璃承载模具内的至少两条支撑梁20。

常规浮法玻璃的玻璃相转变温度是550℃，玻璃在临近这个温度下的抗变形能力较差。而共蒸发镀膜实际的加热温度为530℃-550℃，刚好临近玻璃的相变温度。玻璃承载模具一般是一个长方形的框体，在其承载待镀膜的玻璃衬底在高温环境中进行镀膜时，随着工作温度的上升，工作温度临近玻璃的相变温度。此时玻璃的抗变形能力较差，很容易出现因自身重力而产生变形，导致玻璃衬底无法正常驶出镀膜设备或直接破碎的问题。在所述玻璃承载模具内设置多条支撑梁20可以解决这个问题。

在共蒸发镀膜过程中，所述玻璃承载模具用于承载待镀膜的玻璃衬底。所述玻璃承载模具包括至少两条支撑梁20，所述支撑梁20可以减小所述待镀膜的玻璃衬底在共蒸发镀膜过程中的变形量。所述支撑梁20可以为多条，所述支撑梁20的具体数量与制备成型的CIGS太阳能电池片的面积有关，这一点在后文会提及。在所述共蒸发镀膜过程中，工作温度会不断上升。所述待镀膜的玻璃衬底在接近550摄氏度时，会产生相变。所述待镀膜的玻璃衬底的相变会引发所述待镀膜的玻璃衬底的形变，引发所述待镀膜的玻璃衬底向下弯曲变形。此时，所述玻璃承载模具中的与弯曲变形的所述待镀膜的玻璃衬底接触的所述多条支撑梁20，可以产生向上支撑的力，有效分担所述待镀膜的玻璃衬底的重量，阻止所述待镀膜的玻璃衬底变形。所述多条支撑梁20使得共蒸发镀膜过程中待镀膜的玻璃衬底单点位置的玻璃变形量变小，大大减少了由于待镀膜的玻璃衬底变形导致镀膜失败的几率。

在一个实施例中，所述至少两条支撑梁20等间隔设置。在本实施例中，在所述待镀膜的玻璃衬底因重力产生形变时，等间隔设置的所述至少两条支撑梁20可以平均分担所述待镀膜的玻璃衬底的重量。所述至少两条支撑梁20等间隔设置使得所述待镀膜的玻璃衬底在所述共蒸发镀膜过程中变形量大大减少，不会影响产品质量。

在一个实施例中，所述支撑梁20的两端分别焊接于所述框架10的第二组对边102。所述支撑梁20与所述框架10的连接方式可以不局限于焊接，只要使得二者固定连接的方式均可作为本申请的实施方式。

在一个实施例中，所述支撑梁20的两端的端面可以分别焊接于所述框架10的第二组对边102的内表面。在一个实施例中，所述框架10的第二组对边102可以开设有孔，便于所述支撑梁20进行焊接。

在一个实施例中，所述支撑梁20的直径不大于对镀膜后的所述待镀膜的玻璃衬底进行机械刻划时的机械刻划槽宽。

在制备CIGS太阳能电池片的过程中，一般首先在待镀膜的玻璃衬底上镀一层钼。接下来，在钼层的表面采用共蒸发的方式镀一层CIGS膜层，作为P型半导体。最后，在CIGS膜层的表面镀一层GdS膜层(硫化镉膜层)作为N型半导体。为了使得CIGS太阳能电池片的正负极绝缘，电池内部各部分充分内联，需要在CIGS太阳能电池片的镀膜过程中对镀膜后的玻璃衬底刻划。

刻划一般分为两步，从先至后依次为：激光刻划钼层(P1刻划)，机械刻划CIGS层和GdS层(P2刻划)。P2刻划是在共蒸发CIGS膜层与GdS膜层完成后进行，且刻划方向是与所述框架10的第一组对边101平行的方向。

共蒸发镀膜时镀膜源设置在承载着待镀膜的玻璃衬底的所述玻璃承载模具的下方。传统方案只在所述玻璃承载模具的所述框架10内设置一根居中横梁。这会导致在共蒸发镀膜结束后，所述横梁位置对应的玻璃衬底无法镀上CIGS膜层。也就是说在在共蒸发镀膜后，所述玻璃承载模具的中间横梁引起了一部分镀膜后玻璃衬底的无效膜层区域。即使是进行了P2刻划，由于传统方案的中间横梁直径远大于P2刻划的机械刻划槽宽，因此需要对半切割镀膜之后的玻璃衬底，CIGS太阳能电池片才能正常使用。因此传统方案无法生产大面积的CIGS太阳能电池片，只能生产小面积的CIGS太阳能电池片。现有技术只能产出1190mm×790mm模块组件，很大一部分原因就是在CIGS膜层镀膜时所述玻璃承载模具10中间的横梁有一定的尺寸，导致只能对1190mm×1580mm组件对半分开来进行生产。

在本实施例中，所述玻璃承载模具的所述框架10内设置了所述多个支撑梁20，且所述支撑梁20的直径不大于对所述共蒸发镀膜后的所述待镀膜的玻璃衬底进行机械刻划时的机械刻划槽宽。通过这种设置方式，在CIGS膜层进行共蒸发镀膜后，因所述支撑梁20产生的玻璃衬底中无效膜层区域刚好在P2刻划时被机械刻划切除，不会影响整个CIGS膜层的完整性。从而保证了CIGS太阳能电池片的完整性。在本实施例中，可以制备生产大面积的CIGS太阳能电池片。

在一个实施例中，所述支撑梁20的直径位于0.01毫米-0.03毫米范围内。具体地，所述P2刻划的槽宽一般在0.035mm左右。所述支撑梁20的直径在小于等于对镀膜后玻璃衬底P2刻划的槽宽的基础上，所述支撑梁20的直径越小，机械刻划切除的面积越小，CIGS太阳能电池片的有效面积约大。但是，所述支撑梁20的直径也不能太小。如果所述支撑梁20的直径太小，所述支撑梁20会无法支撑所述待镀膜的玻璃衬底在共蒸发镀膜过程中产生的形变。优选地，所述支撑梁20的直径位于0.01毫米-0.03毫米范围内。在一个实施例中，所述支撑梁20的直径为0.02毫米。直径为0.02毫米的所述支撑梁20的支撑效果结合成本计算，制备出的CIGS太阳能电池片产品效果最佳。

在一个实施例中，所述支撑梁20之间的间距位于5毫米-6毫米范围内。所述支撑梁20之间的间距与需要制备的单位CIGS太阳能电池片的面积有关。常规的CIGS太阳能电池片产品需要1500片左右的单位CIGS太阳能电池片，进而在P2刻划时需要刻划320条左右的线。所述支撑梁20之间的间距位于5毫米-6毫米范围内最为合适。

在一个实施例中，所述第一组对边101和所述第二组对边102上均设置有所述定位销104。

在一个实施例中，所述第一组对边101上设置的所述定位销104的数量相等，所述第二组对边102上设置的所述定位销104的数量相等。CIGS太阳能电池片需要严格控制产品尺寸，共蒸发镀膜的过程也需要严格控制。通过设置所述第一组对边101上的所述定位销104的数量相等和所述第二组对边102上设置的所述定位销104的数量相等，使得所述玻璃承载模具和所述待镀膜的玻璃衬底对齐定位更为精确。

在一个实施例中，所述支撑梁20为钼丝。在镀CIGS膜层之前，在待镀膜的玻璃衬底的表面需要先镀一层钼层，作为背电极使用。为了不掺入其他元素，选取钼丝作为所述支撑梁20。

如图3，所述玻璃承载模具在使用时，镀膜工人将承载着所述待镀膜的玻璃衬底的所述玻璃承载模具放入共蒸发镀膜设备中，进行共蒸发镀膜。所述玻璃承载模具能有效的支撑所述待镀膜的玻璃衬底，减小玻璃衬底在共蒸发镀膜过程中产生的形变，防止玻璃变形时碰撞出口门，使玻璃破碎。

上述玻璃承载模具，通过在所述玻璃承载模具的框架内设置至少两条相互平行的支撑梁20平均分担待镀膜的玻璃衬底的重量，使得在共蒸发镀膜过程中待镀膜的玻璃衬底单点位置的玻璃变形量变小，大大减少了由于玻璃衬底变形导致镀膜失败的几率。同时通过控制平行设置的所述支撑梁20的直径小于镀膜后机械刻划的槽宽，使得在CIGS太阳能电池片生生产过程中不再需要由于中间横梁引起的镀膜无效区域进行对半切割，避免了只能生产小面积组件光伏产品的缺陷，可以生产大面积组件光伏产品。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。