CN101641162A - 用于平坦衬底表面改性的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在制造由玻璃、金属或塑料制成的薄膜太阳能电池或模块过程中用诸如硫化镉或硫化锌的金属化合物涂覆衬底的方法以及设备，使用位于处理池(3)中的液体(F)，并且其化学成分能够通过适当的温度控制而沉积至衬底表面并形成永久膜，其中通过适当的加热装置(11)加热待涂覆的衬底的下表面，这是形成期望膜所必需的，所述加热装置在用加热液体处理期间不润湿不需处理的上表面的情况下和在不从上方支持或保护衬底(2)的情况下，能够将该衬底(2)加热至所需温度。

Description

用于平坦衬底表面改性的方法和设备

本发明通常涉及衬底表面的单面湿化学改性，以及更确切地涉及平坦衬底的单面湿化学涂覆。具体地，本发明涉及在制造由玻璃、金属或塑料制成的薄膜太阳能电池或模块的过程中用诸如硫化镉或硫化锌的金属化合物涂覆衬底的方法以及设备。

对于涂覆平坦表面，各种不同方法和设备是本领域已知的，其选择主要取决于期望涂覆的类型和厚度，以及取决于待涂覆的衬底的组成或结构。例如，其能够分为电流介导的沉淀与无电流沉淀，气相沉积与液相沉积，以及高温加工与低温加工。特别是在太阳能电池的制造中，主要对托架结构或诸如玻璃板的衬底进行若干次涂覆以提供具有所要求的稳定性以及期望特性的电池。特别有前景的方法使用所谓的CIS-层，其由于高的光吸收而备受关注。由此，在随后步骤中用诸如硫化镉(CdS)或硫化锌(ZnS)的所谓硫化物缓冲层来涂覆该衬底相应改性面之前，在衬底上首先单面应用主要来自层厚度为0.5μm至1μm的钼(Mo)的背接触，随后应用1μm至2μm薄层的硫化铜铟、二硒化铟铜、硫化铜镓或二硒化铜镓(通常称为CI(G)S(Se))。通常将包含镉或锌的化合物和盐用作起始材料，例如分别为硫酸镉或硫酸锌，或者乙酸镉或乙酸锌，以及硫脲(THS，CH₄N₂S)和氨水(NH₄OH)，其被单独保存并仅在涂覆前不久以期望比率混合。由涂覆获得的并且通常具有30nm至90nm，特别是30nm至60nm厚度的薄CdS-层或ZnS-层将牢固地粘结于先前沉积的CI(G)S(Se)-层，并在其结构、厚度和组成方面尽可能相同以实现最佳效果。待涂覆的衬底通常具有长度为1,200mm和宽度为600mm，以及厚度为3mm的尺寸规格，而整个涂层仅具有纳米级至微米级的厚度，然而由于成本优化的原因将来甚至期望更大的衬底面积。

已知只有分别在约室温至约95℃或30℃至约95℃的确定温度范围内才能够在衬底表面上进行CdS或ZnS的有效沉积(沉淀)。在应用使用处理池的湿化学涂覆技术时，必须注意在总体上以及在与待处理的表面接触的区域中适当控制池中液体的温度，使得其达到触发期望沉积所需的约20℃至30℃的最低温度，然而，不允许液池中的温度以这样的方式上升：发生现有技术所描述的不期望反应(即形成胶体)，其使涂覆结果存在风险并使液体消耗增加以及可能需要随后的处理步骤，例如清洁。为了解决该问题，现有技术已经开发了备选方案，其中例如不再将待涂覆的衬底表面转移至镀槽中，而是用液体手动或自动地润湿该待涂覆的衬底表面。为了产生最可能均匀的、支持反应的温度，例如将衬底的不需涂覆的底面转移至相对调和的水浴并置于其表面上。在衬底被充分加热直至其表面待处理后，将包含化学成分的液体组合物从上部应用至衬底表面上，从而形成期望层。

因此，具体的这种设备是本领域已知的，其中将产生期望衬底涂层的液体组合物从上部单面应用至托架结构。

然而，这样的设备存在多种缺陷。例如，通常不希望除了上表面以外，衬底的边缘也被处理液润湿。由此，为了避免处理液从侧面流下，需要适当的综合应用技术或精确应用技术。为了该目的，通常使用圆周密封环，其还必须确保处理液不进入并由此污染水浴。此外，为了消除衬底的污染以及对使用者的危害，具有所应用的液体的上表面必须与环境隔离。还必须在任何时候可再生地确保处理液的准确剂量，否则会导致不同层厚度和/或导致不同发展并因此产生不均匀层，由此能够影响诸如后加工产品功效的功能特性。必须将可能过量的处理液排出并回收或丢弃。此外，当使用水浴加热时仅仅产生相对慢的温度升高，因为另外增加了气泡和水蒸汽形成而导致水温必须显著低于100℃，从而限制供热量。此外，在处理后，由水浴的水润湿的衬底表面必须再次被干燥，要求其它处理步骤并存在由于干燥而产生沉积不期望物质的风险。最后，这样的设备以所谓的“分批模式”，即非连续分批法制造，这限制了产量并在高量和最高量方面尤其达不到要求。特别地，由该不连续处理产生高的机械操纵力和流体操纵力，导致相应的高成本和处理时间增加。

因此，本发明的目的是提供用于单面湿化学表面改性，特别是涂覆平坦衬底的方法和设备，通过该方法和设备克服了现有技术的问题。根据本发明，所述方法和设备应该确保最大均匀性并以连续方式应用于平坦衬底上，即在“流水线”处理期间，在处理持续时间内不需处理的表面不被加热液体润湿。此外，在例如不通过真空夹头从上方支持衬底，或者不使衬底免受处理液润湿的情况下，该方法将允许单面表面改性或涂覆。

为了实现该目的，本发明提供了根据独立权利要求所述的方法以及根据权利要求12所述的设备。优选实施方案是各从属权利要求、所附说明书以及附图的主题内容。

本发明涉及通过使用存在于处理池中的液体进行单面湿化学表面改性，例如基本平坦衬底的单面湿化学涂覆的方法，所述基本平坦衬底分别如玻璃板、金属板和/或塑料板或者玻璃箔、金属箔和/或塑料箔，在形成永久层期间通过适当的温度控制将所述液体的化学成分沉淀(沉积)至衬底表面。根据本发明，对于形成期望层所必需的待涂覆衬底下表面的加热不通过处理液实现，而是通过至少一合适装置实现，所述装置优选位于液体或处理池的外部，并能够将衬底加热至需要的温度。根据本发明，在用加热液体处理期间不需处理的上表面不被润湿，使得该上表面既不与处理液接触，也不与用于热传递的另一加热液体接触。根据本发明，由于优选不需处理的表面不发生任何润湿，因此不需要随后除去液体或干燥不需处理的衬底表面。根据本发明，在处理期间既不从上方支持也不保护衬底，使得衬底仅仅依靠于本发明设备的至少一适当支撑物，并使得该处理能够不使用诸如真空夹头的支架而实现。

根据本发明，如果需要，能够对包括圆周衬底边缘在内的下表面进行改性或涂覆。

特别优选在制造由玻璃、金属和/或塑料制成的薄膜太阳能电池或模块的过程中实施本发明的方法，其中优选的水性处理液包括硫酸镉或硫酸锌，或者乙酸镉或乙酸锌，以及诸如硫脲(THS，CH₄N₂S)的硫源和诸如氨水(NH₄OH)的氮源。最优选地，使用这样的处理液：其中反应物的浓度为约0.1mol/L硫酸镉或硫酸锌、最高1mol/L THS和约16mol/L氨水。这样的处理液是本领域已知的，并且能够容易地由本领域任何技术人员提供。

然而，该方法不限于该处理液，也不限于该应用。除了涂覆固体板材以外，本发明的方法还能够用于涂覆挠度辊或箔材料，例如涂覆聚酰亚胺或不锈钢箔。除了以上提及的材料外，还要考虑该材料和该材料所形成的层以及其与在光电池中普遍采用的其它元素或化合物半导体所形成的层，例如Si、Ge、CdTe，又或者导电聚合物。例如，本发明的方法还能够用于制造有机发光二极管(OLED)。

对本领域技术人员显而易见的是本发明适用于上述类型的平坦衬底的无电流涂覆以及电流介导的涂覆，但是目前优选无电流涂覆。

为了实现具有最可能高质量和稳定质量的涂覆，如果需要，对该方法的优选实施方案的处理液的组成和/或温度进行连续监测并调节。

根据应用，使用诸如传感器的相应适当装置来监测处理液的组成，所述装置特别优选与控制装置偶联。如果适用，该控制装置调节反应物向处理液中的进料。备选地或另外地，优选在处理期间的某时间，又或者在若干衬底的依次处理之间，能够从液体中采集样品以用于测定各反应物的混合比率和/或浓度，从而能够根据结果进行调节。

为了监测处理液的期望温度范围，例如尤其是为了维持为应用目的所提供的最高温度，还能够使用相应的适当装置，例如传感器，其中也特别优选将这些与另外的控制装置偶联，由此例如能够控制装有冷却处理液的储液罐的阀。

根据另一优选实施方案，在处理过程中将衬底的待处理的下表面在适当的输送装置上定位并使其连续在所述液体上输送或在所述液体中输送。特别优选地，进行输送使得仅衬底的下表面与处理液接触。根据该实施方案，所述方法能够用于连续“流水线”-制造过程，用于在较短周期时间进行大量处理。

根据所述方法的另一优选实施方案，采用用于加热衬底的若干装置，所述装置向衬底的热传递或其功率能够彼此独立地被控制。通过控制施加至衬底上的热或功率的量，和/或通过沿射线路径引入适当孔或过滤器，能够通过各装置的简单开/关切换来实现这种控制。

在不使用或使用固定输送装置进行静态处理的情况下，在衬底涂覆期间优选将衬底下表面均匀加热至不同温度，由此能够实现特别好的涂覆结果。根据本发明，能够证实当在处理期间向衬底下表面施加不同温度时衬底涂覆甚至达到最高的质量要求，这尤其体现在当处理开始时将衬底下表面暴露于较低温度以及在另外过程中暴露于较高温度时。与恒定的高反应温度相比，以该方式能够在待涂覆的衬底表面上获得更精细且更均匀的沉积。在连续输送衬底进行处理的情况下，优选彼此独立地控制加热装置，使得待涂覆的衬底下表面在所述液体之上或之中输送期间以不同温度加热，从而在输送方向上经历或经受预定的温度分布。照这样看，还能够调节各加热装置的功率，以致于当从处理池的输送方向观察时，其向处于池的各不同位置的衬底传递不同的高热量或在池中的各不同位置的衬底中感应不同的高热量，使得例如在池的起始处存在降低的热功率，以及在池的中部区域存在最大热功率。在这种情况下，由不同温度对衬底下表面的作用引起的上述效应也能够在进行连续处理时得以实现。不同于本领域已知的设备，在加热期间采用所述设备只可能-如果有什么区别的话-以非常有限的方式通过温度分布，然后仅能够以相应长的反应时间来实现，根据本发明，分别向衬底迅速并又局部良好可控地传递热或在衬底中迅速并又局部良好可控地感应热。

在连续输送衬底的情况下，特别优选以下述方式实现加热装置的控制：在与输送方向垂直的衬底截平面上，上述温度分布在整个衬底宽度上，尤其是在其待涂覆的下表面区域中几乎恒定。有利的是，衬底下表面区域中的温度偏差应为±1％或以下。

这些加热装置能够在任何时间发出恒定的热量，而无需直接控制该加热装置，然而所述热量能够通过诸如孔或过滤器的其它装置而减弱，和/或通过镜子或透镜而增加，使得在待涂覆的衬底表面实现期望的热分布。

根据另一实施方案，用于加热衬底的至少一装置选自热辐射器、热传递装置、热感应器及其组合。热辐射器不直接接触衬底并仅经由辐射将热传递至衬底，优选在长波红外区。热传递装置与不需处理的上表面进行直接物理接触，其中它们以热传递的形式将热传导至衬底，所述热传递装置除了固体以外还包括诸如热气的气体。最后，热感应器自身不提供热，但是例如经由辐射传递大量能量，然后将所述能量转化为衬底内部或其表面的热能，为此衬底中必须包含相应吸收体。尽管这些热感应器不提供任何热，但是根据本发明，它们全部属于加热装置组，因为它们也对待改性或待涂覆的衬底表面进行期望加热。因此，关于至少一加热装置的数量、位置和控制的总体和优选说明对热感应器也明显适用。根据本发明，优选热辐射器和热感应器及其组合，因为仅有这些装置提供实现直接通过衬底体对衬底下表面进行选择性加热的可能性，特别是在位于待处理的衬底下表面的适当吸收体处吸收辐射以及其经过几乎不受阻碍的其余衬底体的情况。

关于热辐射器，例如将其应用于单面涂覆有金属的玻璃衬底，同样地其被用于太阳能电池的制造。如果在至少部分可透过的衬底的情况下，这样的电池或模块还包括反射层和/或吸收层，例如置于衬底和诸如待生成的CdS-层或ZnS-层的硫化层之间的金属层，热辐射的吸收通过反射层和/或吸收层本身来实现，该辐射自不需处理的表面并至少部分穿透衬底体。同时加热该层，使得仅向需要热量的地方，即向待处理的衬底下表面直接提供热。同时，该层防止热辐射渗透至处理液中，根据本发明这是特别优选的，否则液体内的热感应反应过程也能够发生在另一位置而不是直接在衬底表面。在不可透过热辐射的衬底材料的情况下，不使用位点特异性吸收；本文中衬底必须作为整体加热。

优选地，至少一热辐射器选自长波红外辐射器、红外激光器和微波装置。

至少一热传递装置优选选自可加热的板、圆筒、滚筒、带、垫和箔。

如上文已经提及的，根据本发明，沉积所需的热也能够由诸如电磁感应的感应装置产生或提供。电磁感应意指由于磁通量的改变，例如由于应用优选的低频交流电场而沿着导电线圈形成电压。该通量改变能够由磁场内导电线圈的安置方式或形状的改变和/或由磁场强度或方向的改变而引起。感应电压引起电流流过，这导致导电线圈按期望进行加热(通过涡电流进行感应加热)。根据本发明，包括在待改性的衬底中的导电线圈能够具有一种或多种零件设计，并具有任意形状；其也能够是衬底整体或位于衬底表面的组件。照这样看来，根据本发明，能够使用热感应器来改性或涂覆纯金属衬底以及表面全部或部分、尤其以条纹状或点状覆盖有导电材料的衬底。

热感应器具有与热辐射器类似的优势，其中在金属衬底(例如金属板或金属箔)存在下进行整体加热，而当金属层仅存在于其它非导电衬底上时，仅加热该金属层。特别是在第二种情况下，如果不考虑由与衬底剩余部分和处理液接触的金属层引起的二次加热，则既不加热剩余衬底材料，也不加热处理液。然而，由于非常高效的发热性，后者的热量非常低。此外，通过感应装置生热具有许多其它优势。能够非常精确地给予待供给的热量，热量供给特别迅速并具有较高的效率，并且只要环绕材料对于感应辐射是可透过的，则嵌入层也能够被加热。

至少一热感应器优选选自电磁感应线圈和电磁感应器。

根据本发明的另一方面，提供用于实施本发明方法的设备。

用于单面湿化学表面改性，尤其是涂覆基本平坦衬底的本发明设备包括至少一用于接收处理液的处理池、至少一适于将待涂覆的衬底下表面加热至形成期望层所必需的温度的装置，以及至少一用于支撑并将衬底待处理面向下定位的装置，其中所述设备不包括能够从上方支持或保护衬底的任何装置。至少一加热装置优选选自热辐射器、热传递装置、热感应器及其组合，由此特别优选地，至少一热辐射器选自长波红外辐射器、红外激光器和微波装置，而至少一热传递装置优选选自可加热的板、圆筒、滚筒、带、垫和箔，以及至少一热感应器优选选自电磁感应线圈和电磁感应器，优选地，本发明的设备包括至少一热辐射器或热感应器，其中根据本发明还能够包括至少一热传递装置。当然，这些加热装置的组合也是可能的。

至少一加热装置能够安置在处理池或处理液的外部以及内部。然而，为了保护加热装置，优选安置于处理池或处理液外部。另一方面，由于衬底材料的剩余部分对于热或感应辐射是不可透过的，或者因为不可能仅加热待涂覆的衬底表面，因此将加热装置安置于处理池或处理液内部可能是有利的，例如使加热装置与待涂覆的衬底下表面之间的距离尽可能短。本文中特别优选使用感应器，尽管加热装置安置于处理液内部，但是由于其中还能够任选地嵌入感应器的处理液不可感应加热而使得处理液的温度不改变或仅发生最小变化。根据本发明，在处理池或处理液内部放置至少一加热装置的情况下，必须确保使用仅像具体为热感应器这样的装置，其运行基本上不会导致将处理液加热至超过容许量，或基本上不会引起本领域描述的任何不期望反应(例如形成胶体)。

根据优选的实施方案，对处理池进行设计使得能够与衬底接触的处理液表面积的大小约等于待涂覆的衬底的大小，从而使衬底整个表面能够同时被涂覆。如果衬底被完全涂覆(在其整个表面上)至边缘，则该池能够至少略大于衬底宽度。或者，如果不在相应宽的边缘区中处理衬底，则优选该池能够比衬底宽度至少略小约0.8cm。

根据本发明优选实施方案，所述设备还包括至少一进口，通过该进口处理液优选连续流入处理池中，以及至少一溢出边缘，超过该溢出边缘时处理液能够从池中排出并优选注入贮水池中。根据溢出边缘的堰的高度来实现池中处理液的不同排出量。能够优选使用循环泵来输送液体。处理池的池深度能够优选为1mm至40mm，并能够特别优选为可调节的。此外，能够在输送方向上楔形上升和/或倾斜地提供池深度。因此，在处理池内部能够产生不同的并取决于应用的有益流动特征。此外，这些能够受泵流量的增加或降低的影响，使得能够抵抗直接接近于衬底表面的液体成分的不期望变化。在贮水池中，优选将处理池安置于其中或其上，收集过量处理液并特别优选使其再返回到相应循环中，使得实现处理液的最可能的低消耗。

根据优选的实施方案，所述设备还包括传感器，其能够记录处理液的组成和/或温度，并且如果需要，将数据发送至随后安置的控制装置，其中该装置优选包括在该设备中，或者就其功能被分配至该设备中。所述控制装置将测量的实际值与储存的期望值进行比较，并且如果需要，以例如控制装有冷却处理液的储液罐的阀的方式调节处理液的组成或温度。根据优选的实施方案，本发明的设备还包括至少一用于混合处理液的设备，其选自粘性流、对流、超声和/或喷嘴。为了获得均匀结果，尤其重要的是处理池中处理液的组成和浓度在衬底表面的每处位置尽可能相同。如果可能，流入处理池中的预定处理液必须充分混合，其优选通过提供适当装置来实现。池中浓度的这种可能需要的调节能够例如通过温度对流来实现，以及优选例如通过超声波发射器和/或喷嘴的帮助来实现，其特别优选存在于多个适于本发明的设备中以确保流入液体的均匀分布。

根据本发明设备的优选实施方案，提供至少一用于支撑衬底的装置作为至少一在处理期间用于输送衬底的装置。正如在处理期间无输送衬底的情况所提及的那样，对该装置或这些装置进行设计，使得将衬底的待处理表面向下定位，即将衬底在输送装置上定位并能够在处理液之上或之中进行输送。不提供对不需涂覆的衬底表面进行任何类型保护或该保护是不需要的。如果需要，能够将衬底定位在位于处理液上这样的高度，使得至少在很大程度上避免衬底边缘的润湿。

特别优选地，适于本发明的至少一输送装置选自输送辊、输送条和输送带，其中该装置优选能够提供约10cm/min高至约3.0m/min，并特别优选约1.2m/min高至1.5m/min的衬底输送速率。在无其它附件的情况下，通过待涂覆表面的天然粘性流能够实现或至少帮助池液体的混合。在衬底伸出池两侧边缘的情况下，该衬底边界能够优选作为输送装置的支撑区域。根据输送带形式的输送装置的特别优选的实施方案，该输送装置也能够作为用于避免衬底圆周边缘和/或上表面的不期望润湿的密封装置。此外，因此能够避免处理液侧面溢出至贮水池中。根据本发明，通过优选使边缘堰的高度与变化的输送速率相配合能够调节处理液的消耗。

在处理期间意图使衬底连续输送的情况下，优选对处理池进行设计使得其宽度，即其垂直于输送方向的水平尺寸，约等于待涂覆的衬底的水平尺寸，以使衬底能够在其整个宽度上被同时涂覆。对于潜在期望的未处理边界区域，类似应用关于在不输送情况下处理的上述解释。

根据优选实施方案，本发明的设备还包括若干用于加热衬底的独立可控的装置以及用于单独控制衬底的控制装置。因此，单独控制允许用于产生这样的区域：其中当衬底暴露于加热装置时，不同供热或供电对其起作用。输送期间衬底通过这些区域，使得衬底下表面的每一位置经历或经受本发明的预定温度分布。然而，确保在与输送方向垂直的衬底的截平面上，特别是在其待涂覆的下表面处温度分布在很大程度上恒定。

根据优选的实施方案，仅当将衬底在处理液表面之上定位时实现衬底的任选部分加热。为此，优选可以提供至少一用于检测衬底位置的装置，其用于靶向控制加热装置，使得衬底当前位于其下或其上时仅仅这些加热装置被激活。因此能够实现无盖池的期望加热。用于检测衬底位置的装置优选选自机械传感器、光学传感器和与输送装置偶联的传感器。在未进行实际测量的情况下，后者报导了衬底的预期位置以进行控制，然后其依次引起加热装置的相应激活。

根据优选的实施方案，本发明的设备还包括用于冷却处理液的装置。根据优选的实施方案，能够将处理液主动或被动地冷却以抵消由衬底表面的热传递加热处理液的上述不期望的作用。能够例如提供散热片用于被动冷却，对该散热片进行设计以使处理液从其中流过。然而，它们的效率取决于环境温度而因此受到限制，特别是在低温差下。因此，应优选主动冷却，通过例如能够由电动操纵的热交换器从处理液中能够获得较高热量。特别优选对这些热交换器进行安置，使得在液体循环中流出处理池的液体在其返回池中之前穿过热交换器。最优选地，实现这样的回路：冷却的液体首先进入混合槽，如果需要，在其中对期望组成进行重新调节，使得处理池能够具有已调节好且新鲜的处理液。

为了实现加热装置对衬底的最可能的均匀效果，根据另一优选的实施方案，本发明的设备还能够包括一预热装置，其在实际涂覆过程前将衬底加热至设定的温度。由此，能够在很大程度上抵消例如不同周围温度的影响。优选对预热温度进行调节，使得其等于上述涂覆工序的最佳起始温度。

如果需要，本发明的设备还能够包括能够实施清洁步骤的预清洁装置，例如，用于在实际涂覆工序和任选的预热步骤之前进行过滤器清洁。

在涂覆后，通过液体除去装置能够从衬底表面除去可能存在的过量处理液，所述液体除去设备例如气流，其任选地包括在设备中。

所述设备还能够包括冲洗装置和/或干燥装置，由此上文描述的方法步骤之后是衬底的冲洗和/或干燥步骤。

最后，如果首先将衬底待涂覆表面向上递送以进行涂覆，和/或在涂覆后应将衬底转移至该方位，那么本发明的设备还能够包括一种或几种用于实施翻转步骤的翻转装置。用于该目的的设备必须能够迅速、安全和无损害地翻转衬底。

关于平坦衬底的单面湿化学涂覆，示例性说明了本发明的方法和设备。然而，显而易见的是本发明的方法以及设备通常能够用于平坦衬底的单面湿化学表面改性，而不改变本发明的基本特征。

附图说明

图1示意性描绘了用于单面湿化学表面改性，尤其是涂覆平坦衬底的本发明的设备1的主要特征。

该图示出部分位于处理池3上方的平坦衬底2。处理池3充满处理液F。此外，处理池3安置在冷却池4中。冷却池4充满冷却液K，其确保处理池3中的温度符合期望温度，其中冷却液K吸收并除去来自处理池3的热。通过相应的管道5将处理池3与混合槽6连接，所述管道5在图中被描绘为细线。该混合槽通过其中存在处理液F的组分的若干贮液器7进料。通过与冷却液K流体连接的冷却装置8使冷却液K保持在期望的冷却温度。而且冷却装置8和混合槽6流体连接，由此调节存在于混合槽6中的新鲜处理液F的温度。过量或已消耗的处理液F能够经由排水管9从处理池3中流出。

通过安置于进口10A和处理池3的溢出边缘10b出口的堰能够调节处理液的高度水平。

加热装置11安置于处理池3和衬底2上方。由于清晰性的原因，操作加热装置11所需的电线等未示出，这也适用于优选存在的控制或调节装置等，以及适用于为递送处理液F或冷却液K所需的泵。

当衬底2沿输送方向12移动时，从不需涂覆的衬底的上面对衬底2进行加热。由此，被描绘为虚线的温度分布13根据曝光时间和辐射的功率水平而发展。优选地，温度分布在衬底2的整个宽度上是恒定的，其中衬底宽度垂直于投影平面延伸。

为了在衬底2通过期间更好地混合处理液F以及为了除去可能不期望的被衬底加热的处理液F的近表面部分，将在图中提供作为超声波换能器的混合装置14安置于处理池3下方。

附图标记列表

1  设备

2  衬底

3  处理池

4  冷却池

5  管道

6  混合槽

7  贮液器

8  冷却装置

9  排水管

10A 进口

10B 溢出边缘

11  加热装置

12  输送方向

13  温度分布

14  混合装置

F   处理液，液体

K   冷却液

Claims (24)

1.用于单面湿化学表面改性，特别是涂覆平坦衬底(2)的方法，其通过使用存在于处理池(3)中的液体(F)，在形成永久层期间通过适当的温度控制将所述液体的化学成分沉淀至所述衬底表面，其中形成期望的所述层所必需的待涂覆的衬底下表面的加热不是通过所述处理液来实现，而是通过至少一适当的加热装置(11)来实现，所述加热装置在用加热液体处理期间不润湿不需处理的上表面的情况下和在不从上方支持或保护所述衬底(2)的情况下，能够将所述衬底(2)加热至所需温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底(2)包括玻璃、金属和/或塑料，并在制造薄膜太阳能电池或模块过程中进行所述涂覆，其中所述处理液(F)分别包括硫酸镉或硫酸锌，或者乙酸镉或乙酸锌。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中连续监测所述处理液(F)的组成和/或温度，并且如果需要，重新对其进行调节。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其中在处理期间，将其下表面待处理的所述衬底(2)放置于输送装置上，并且使其连续在所述液体(F)上输送或在所述液体(F)中输送。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中使用若干用于加热所述衬底(2)的装置(11)，所述装置(11)的功率能够彼此独立地被控制。

6.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其中在所述衬底的涂覆期间将所述衬底下表面均匀地加热至不同温度。

7.根据权利要求5所述的方法，其中彼此独立地控制所述加热装置(11)，使得在将所述衬底在所述液体(F)之上或之中输送期间，所述衬底待涂覆的下表面在输送方向(12)上经历或经受预定的温度分布(13)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述温度分布(13)在与所述输送方向(12)垂直的衬底(2)的截平面上很大程度上是恒定的。

9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的方法，其中用于加热所述衬底(2)的所述装置(11)选自热辐射器、热传递装置、热感应器及其组合。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述热辐射器选自长波红外辐射器、红外激光器和微波装置。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述热传递装置选自可加热的板、圆筒、滚筒、带、垫子和箔。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述热感应器选自感应线圈和感应器。

13.用于单面湿化学表面改性，特别是涂覆平坦衬底(2)的设备(1)，其至少包括用于接收处理液(F)的处理池(3)、至少一适于将待涂覆的衬底下表面加热至形成期望的层所必需的温度的装置，以及至少一用于支撑并将衬底待处理面向下定位的装置，其中所述设备(1)不包括能够从上方支持或保护所述衬底的任何装置。

14.根据权利要求13所述的设备，其中能够与所述衬底(2)接触的所述处理液(F)的表面积的尺寸约等于所述衬底(2)的尺寸。

15.根据权利要求13或14所述的设备，其还包括至少一进口(10A)以及至少一溢出边缘(10B)，所述处理液(F)通过所述进口流入所述处理池(3)中，在超过所述溢出边缘(10B)时流出所述处理池(3)。

16.根据权利要求13-15中任一权利要求所述的设备(1)，其还包括至少一用于混合所述处理液(F)的装置(14)，所述装置(14)选自粘性流、对流、超声和/或喷嘴。

17.根据权利要求13-16中任一权利要求所述的设备(1)，其中提供至少一用于支撑所述衬底(2)的装置作为至少一在处理期间用于输送所述衬底的装置，使得待处理表面向下的所述衬底(2)能够在所述处理液(F)之上或之中进行输送。

18.根据权利要求17所述的设备(1)，其中所述至少一输送装置选自输送辊、输送条和输送带，其中所述装置优选能够提供约10cm/min高至约3.0m/min，并特别优选约1.2m/min高至1.5m/min的所述衬底(2)的输送速率。

19.根据权利要求13-18中任一权利要求所述的设备(1)，其还包括若干用于加热所述衬底(2)的独立可控的装置(11)，以及用于单独控制所述衬底(2)的控制装置。

20.根据权利要求13-19中任一权利要求所述的设备(1)，其还包括至少一用于检测所述衬底位置的装置。

21.根据权利要求13-20中任一权利要求所述的设备(1)，其还包括用于冷却所述处理液(F)的装置(8)。

22.根据权利要求13-21中任一权利要求所述的设备(1)，其还包括预热装置和/或预清洁装置。

23.根据权利要求13-22中任一权利要求所述的设备(1)，其还包括冲洗装置和/或干燥装置。

24.根据权利要求13-23中任一权利要求所述的设备(1)，其还包括一种或多种翻转装置。

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