CN101844874B - 一种导电玻璃的在线镀膜方法及在线镀膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导电玻璃的在线镀膜方法及在线镀膜装置，在玻璃生产线的退火窑内设置镀膜区；使成型后的玻璃基板进入退火窑内并向前运动；当玻璃基板的温度下降至适合镀膜的温度时，使玻璃基板进入镀膜区内；从镀膜区上方空间向镀膜区内输入反应气体，使反应气体发生化学反应后在玻璃基板表面沉积膜层，同时，从镀膜区上方空间反应气体的反应区周围向外抽出废气。采用上述方法及装置，利用玻璃成型后进入退火窑的余温进行在线镀膜，缩短了镀膜玻璃的流程时间，节省了非在线镀膜必需的加热所消耗的能源。同时，进气通道和抽气通道是独立单元，根据生产需要可以灵活方便地拆卸和组装，可获得各种膜层厚度和各种导电率的导电玻璃。

Description

一种导电玻璃的在线镀膜方法及在线镀膜装置
技术领域
本发明属于玻璃生产领域，尤其涉及一种导电玻璃(TCO玻璃，TransparentConductive Oxide，透明导电氧化物)的在线镀膜方法及在线镀膜装置。
背景技术
目前，在线生产镀膜玻璃通常是根据化学气相沉积原理进行的，然而，现有的玻璃在线镀膜方法功能比较单一，只能镀膜层较薄的阳光控制膜玻璃，不能实现对膜层厚度大范围的调节，不能适应大流量的反应气体镀膜的要求，因而产品的功能和质量受到限制。
随着太阳能电池日益广泛使用，市场对SnO2膜导电玻璃的需求量越来越大，而目前国内尚未出现SnO2膜导电玻璃在线镀膜的技术方案，因此，制造太阳能电池的SnO2膜导电玻璃需要大量进口，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种导电玻璃的在线镀膜方法及在线镀膜装置，其可以在线生产各种膜层厚度和各种导电率的导电玻璃。
本发明实施例是这样实现的，一种导电玻璃的在线镀膜方法，在玻璃生产线的退火窑内设置镀膜区；使成型后的玻璃基板进入退火窑内并向前运动；当玻璃基板的温度下降至适合镀膜的温度时，使玻璃基板进入镀膜区内；从镀膜区上方空间通过进气通道向镀膜区内输入反应气体，使反应气体发生化学反应后在玻璃基板表面沉积膜层，同时，从镀膜区上方空间反应气体的反应区周围通过多个抽气通道向外抽出废气，多个所述抽气通道呈环状布置，包裹于多个所述进气通道外，并通过激光测量仪测量玻璃基板上已形成的膜层厚度，对膜层厚度进行反馈。
本发明实施例还提供了一种导电玻璃的在线镀膜装置，在玻璃生产线的退火窑内设置有镀膜区，所述镀膜区与退火窑内的其他区域相互隔离，于镀膜区设置有多个反应气体进气通道及多个废气抽气通道，所述进气通道及抽气通道皆位于镀膜区的上方空间，并且多个抽气通道呈环状布置，且多个抽气通道包裹在多个进气通道周围，所述镀膜区设有用于检测已形成于所述玻璃基板上的膜层厚度并可对该膜层厚度反馈的激光测量仪。。
上述导电玻璃的在线镀膜方法及装置利用玻璃成型后进入退火窑的余温进行在线镀膜，不仅缩短了镀膜玻璃的流程时间，并且还节省了非在线镀膜必需的加热所消耗的能源。同时，上述进气通道和抽气通道是独立单元，根据生产需要可以灵活方便地拆卸和组装，可适应各种气体流量的要求，因此，可获得各种膜层厚度和各种导电率的导电玻璃，特别适合有腐蚀性气体参与的镀膜过程。
附图说明
图1是本发明导电玻璃的在线镀膜装置一较佳实施例中退火窑的局部结构示意图。
图2是图1所示实施例中退火窑的局部俯视示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1及图2所示，本发明实施例中的导电玻璃的在线镀膜方法包括以下步骤：在玻璃生产线的退火窑1内设置镀膜区；使成型后的玻璃基板2进入退火窑1内并向前运动(图1及图2中箭头A所示方向为玻璃基板2的移动方向)；当玻璃基板2的温度下降至适合镀膜的温度时，使玻璃基板2进入镀膜区内；从镀膜区上方空间向镀膜区内同时输入反应气体，使反应气体发生化学反应后在玻璃基板2表面沉积膜层，同时，从镀膜区上方空间反应气体的反应区周围向外抽出废气，从而使废气能够全部进入回收池，而不会泄露到空气中。玻璃基板2经过镀膜区后，进行逐步的降温、退火，再进行切割、下片、包装等工序，即可制成最终的导电玻璃产品。
该镀膜区与退火窑1内的其他区域相互隔离，于镀膜区内设置有反应气体进气通道4及废气抽气通道5，进气通道4及抽气通道5皆垂直设置于镀膜区上方空间，并且抽气通道5呈环状，包裹在进气通道4的周围。这样，反应气体的反应区即为进气通道4出口的覆盖区，进气通道4内反应气体扩散出反应区，就进入抽气区，由抽气通道5强力吸入回收池。上述进气通道4的宽度为10-100cm，考虑到玻璃基板2的前进速度，镀膜时间可达0.5-10分钟。
为防止抽废气时导致玻璃基板2温度下降过快，在镀膜区内沉积膜层的同时，还向镀膜区内输入进行温度补偿的热气体，所述热气体的压力高于外部环境压力以及镀膜区的压力，其包含但不限于空气、氮气、稀有气体中的至少一种，热气体的温度为300-700℃。如图1及图2所示，镀膜区的上方空间垂直设有热气体补偿通道6，该热气体补偿通道6呈环状，包裹在抽气通道5的周围。由热气体补偿通道6输入镀膜区的热气体同时还使镀膜区与退火窑1内的其他区域之间相互隔离，从而保护镀膜区。可根据需要在退火窑1内设置一个或多个配套的进气通道4、抽气通道5及热气体补偿通道6。
上述成型后的玻璃基板2可以是浮法玻璃、格法玻璃或压延玻璃，其分别从锡槽、成型池及压延机中成型出来后随着辊台的辊子3进入退火窑1的温度尚有700℃左右，当玻璃基板2在退火窑1内温度降至400-650℃时，达到参与反应的温度，就进入了镀膜区。
以在线镀SnO2导电膜为例，镀膜区内的上方空间充满保护高温气体，所述保护高温气体可以是空气、氮气、氧气、稀有气体中的至少一种。反应气体是SnCl4及H2O，二者通过两个单独的进气通道4同时输入镀膜区，H2O与SnCl4的体积比大于等于2，并且二者体积占镀膜区体积的20-95％，H2O与SnCl4在镀膜区内发生化学反应后产生SnO2及HCl，SnO2沉积在玻璃基板2表面形成导电膜层，而HCl与未参与反应的SnCl4被作为废气由抽气通道5抽走。
上述导电玻璃的在线镀膜方法及装置利用玻璃成型后进入退火窑1的余温进行在线镀膜，不仅缩短了镀膜玻璃的流程时间，并且还节省了非在线镀膜必需的加热所消耗的能源。同时，上述进气通道4和抽气通道5是独立单元，根据生产需要可以灵活方便地拆卸和组装，可适应各种气体流量的要求，因此，可获得各种膜层厚度和各种导电率的导电玻璃，特别适合有腐蚀性气体参与的镀膜过程。
作为上述实施方式的进一步改进，在进气通道4内可设置气流阻尼器(图中未示出)，在抽气通道5内可设置缓冲器及负压调节装置(图中未示出)，以调节进气量及抽气负压大小，控制膜层厚度，并使气流稳定。此外，还可通过激光测量仪测量膜层厚度，对膜层厚度进行反馈，通过电阻测量仪测量电阻，对电阻率进行反馈，同时还可通过热电偶检测玻璃基板2附近的温度变化，对温度进行反馈，以便随时通过自动控制系统调整抽气量、或者调整热气体补偿量。这样，可以更加方便、快速地调节进气通道4的进气量、抽气通道5的抽气量以及热气体补偿通道6的热气体流量，以调节膜层厚度范围和导电率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导电玻璃的在线镀膜方法，在玻璃生产线的退火窑内设置镀膜区；使成型后的玻璃基板进入退火窑内并向前运动；当玻璃基板的温度下降至适合镀膜的温度时，使玻璃基板进入镀膜区内；从镀膜区上方空间通过多个进气通道向镀膜区内输入反应气体，使反应气体发生化学反应后在玻璃基板表面沉积膜层，同时，从镀膜区上方空间反应气体的反应区周围通过多个抽气通道向外抽出废气，多个所述抽气通道呈环状布置，包裹于多个所述进气通道外，并通过激光测量仪测量玻璃基板上已形成的膜层厚度，对膜层厚度进行反馈。
2.如权利要求1所述的导电玻璃的在线镀膜方法，其特征在于，在所述镀膜区内沉积膜层的同时，还向镀膜区内输入进行温度补偿的热气体，所述热气体的温度为300-700℃。
3.如权利要求1所述的导电玻璃的在线镀膜方法，其特征在于，所述玻璃基板进入镀膜区内的温度是400-650℃。
4.如权利要求1所述的导电玻璃的在线镀膜方法，其特征在于，所述反应气体是SnCl4及H2O，二者发生化学反应后产生SnO2及HCl，所述SnO2沉积在玻璃基板表面形成导电膜层，所述废气包括HCl及未参与反应的SnCl4。
5.如权利要求4所述的导电玻璃的在线镀膜方法，其特征在于，所述H2O与SnCl4的体积比大于等于2，并且二者体积占镀膜区体积的20-95％。
6.如权利要求1所述的导电玻璃的在线镀膜方法，其特征在于，所述镀膜区与退火窑内的其他区域之间通过输入热气体进行隔离和保护，所述热气体的温度为300-700℃。
7.如权利要求2所述的导电玻璃的在线镀膜方法，其特征在于，所述方法还包括通过电阻测量仪测量电阻，对电阻率进行反馈，同时通过热电偶检测玻璃基板附近的温度变化，对温度进行反馈，以便随时调整抽气量、或者调整热气体补偿量。
8.一种导电玻璃的在线镀膜装置，其特征在于，在玻璃生产线的退火窑内设置有镀膜区，所述镀膜区与退火窑内的其他区域相互隔离，于镀膜区设置有多个反应气体进气通道及多个废气抽气通道，所述进气通道及抽气通道皆位于镀膜区的上方空间，并且多个抽气通道呈环状布置，且多个抽气通道包裹在多个进气通道周围，所述镀膜区设有用于检测已形成于所述玻璃基板上的膜层厚度并可对该膜层厚度反馈的激光测量仪。
9.如权利要求8所述的导电玻璃的在线镀膜装置，其特征在于，所述抽气通道周围进一步包裹有呈环状的热气体补偿通道。
10.如权利要求8所述的导电玻璃的在线镀膜装置，其特征在于，所述进气通道内设有气流阻尼器，所述抽气通道内设有缓冲器及负压调节装置。
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