CN103204637B - 一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，镀膜室通过镀膜室顶板和镀膜室端板形成腔体，在所述端板外侧设有真空隔离阀；在所述腔体顶板上安装有一阴极挡板，在所述阴极挡板上安装阴极磁控溅射装置，所述阴极磁控溅射装置利用磁控溅射进行镀膜，在所述腔体顶板上还安装抽气装置，将所述腔体内部形成真空；在所述腔体中设置辊道装置，用以传送玻璃；还包括加热冷却系统，分别设置在所述辊道装置的下方并固定所述腔体的主底板上以及所述阴极磁控溅射装置和所述抽气装置之间，所述加热冷却系统包括加热器和冷却器，所述冷却器设置在所述加热器的外侧。本发明为离线镀膜工艺提供了真空、磁场、加热及传动环境。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃镀膜领域，尤其涉及一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统。
背景技术
透明导电氧化物镀膜玻璃（transparent conducting oxide,简称TCO），是在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜的方法均匀地镀上一层透明的导电氧化物玻璃。太阳能电池（光伏电池）主要分为晶体硅电池和薄膜电池，当前晶体硅占整个光伏市场80％的份额，薄膜电池占比约20％。晶硅电池制造时要消耗大量电能和硅材料，而薄膜太阳能电池厚度只有几微米到几十微米，消耗材料是晶硅电池的1%，适用范围广，可节省大量硅材料，采用合适的生产工艺，可进行大面积沉积，大大提高生产效率，降低生产成本，因此薄膜太阳能电池被认为是发展前景最为光明的新型太阳能电池。薄膜太阳能电池（thin-film pv）是将半导体薄膜沉积在载体上形成的电池，在光照条件下，半导体薄膜可以利用光升伏打效应将光能转化为电能，并通过前电极与背电极将电能输出。对于薄膜太阳能电池来说，由于中间半导体层几乎没有横向导电性能，因此必须使用TCO玻璃有效收集电池的电流，同时TCO薄膜具有高透和减反射的功能让大部分光进入吸收层，TCO玻璃作为薄膜太阳能电池的前电极，是其不可缺失的一部分。其中，TCO镀膜技术包括在线镀膜，所谓在线镀膜，就是在生产玻璃的过程中进行镀膜，一般采用化学气相沉积工艺镀膜，虽然工艺设备简单，但是在其镀膜过程中，容易产生有害气体，增加了生产成本。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，利用磁控溅射法镀膜，而且镀膜工艺实在真空条件下完成，获得的膜层纯度高，没有有害气体产生，为离线镀膜工艺提供了真空、磁场、加热及传动环境。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，包括镀膜室，所述镀膜室通过镀膜室顶板和镀膜室端板形成腔体，在所述端板外侧设有真空隔离阀；在所述腔体顶板上安装有一阴极挡板，在所述阴极挡板上安装阴极磁控溅射装置，所述阴极磁控溅射装置利用磁控溅射进行镀膜，在所述腔体顶板上还安装抽气装置，将所述腔体内部形成真空；在所述腔体中设置辊道装置，所述辊道装置用以传送玻璃；还包括加热冷却系统，所述加热冷却系统分别设置在所述辊道装置的下方并固定所述腔体的主底板上以及所述阴极磁控溅射装置和所述抽气装置之间，所述加热冷却系统包括加热器和冷却器，用以加热所述腔体和冷却元件，所述冷却器设置在所述加热器的外侧。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，所述抽气装置包括前级泵和主泵。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，所述抽气装置包括磁悬浮分子泵、低温泵、旋片机械泵以及干泵。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，所述加热器的背面设置有抛光反射板，用以遮挡所述加热器产生的热量。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，所述冷却器包括冷却铜管和冷却铝板，所述冷却铜管固定在所述冷却铝板上。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，所述腔体的主底板下焊接井字板和凹槽型加强筋。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，在所述腔体的顶板上焊接筋板。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，所述辊道装置包括辊道，所述辊道的间距为200mm。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，在所述抽气装置和所述腔体间安装冷却装置，用以降低所述抽气装置的进气口的气体温度。
上述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，还包括用以测试腔体真空度的复合规，所述复合规安装在所述腔体外部并且与所述腔体相连通；还包括用以测试靶位附近真空度的靶位规，所述靶位规与所述阴极磁控溅射装置相连通并安装在所述腔体外部与所述靶位相对。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
利用多种不同类型的主泵和前级泵组成复合的抽气装置，保证镀膜室腔体的真空状态；另外，通过磁控溅射装置，提供镀膜工艺的磁控溅射工艺。本发明还包括加热冷却系统，利用加热冷却系统，为镀膜室腔体提供和保障镀膜必须的温度，同时，利用冷却装置能够保证加热区中面加热的元件的温度下降至自身合适的耐温范围内，延长元件的使用寿命。总之，通过在腔体中设置传动装置、磁控溅射装置以及加热冷却系统和抽气装置提供了镀膜室必须的真空，磁场，加热及传动的需求。
附图说明
图1是本发明的一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统的结构示意图。
图2是本发明的一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真孔系统中的一个镀膜室的结构示意图。
图3是本发明的一个实施例的抽气装置与镀膜室连接的结构示意图。
具体实施方式
下面结合原理图和具体操作实施例对本发明的一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真孔系统作进一步说明。
根据图1、图2以及图3中所示，一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其中，包括镀膜室，镀膜室通过镀膜室顶板11和镀膜室端板12形成腔体1，在镀膜室端板12外侧设有真空隔离阀13；腔体顶板11上安装有一阴极挡板（图中未标示），在阴极挡板上安装阴极磁控溅射装置2，阴极磁控溅射装置2中包括有溅射靶材（图中未标示），实施中，对玻璃41施加正电位，对溅射靶材施加负电位，从而形成电场，并且利用磁控溅射装置2中磁铁形成的磁场，在磁控和电场的附加作用下，不断地轰击靶材产生靶材原子并最终沉积在玻璃上，从而实现溅射镀膜工艺。
进一步地，在腔体顶板11上还安装抽气装置3，将腔体1内部形成真空，实施中，在进行磁控溅射镀膜之前，要利用抽气装置3将腔体1抽成真空，以保证腔体1内气体的纯度，在一个具体实施例中，抽气装置3包括前级泵（图中未标示）和主泵（图中未标示），其中，首先利用前级泵将腔体1中气体抽出的出口处压强降低到主泵的最大抽气压强之下，然后再利用主泵抽出腔体1中的气体，实施中，应当根据实际需要，确定合适的主泵和前级泵的配置，在一个实施例中，抽气装置3由磁悬浮分子泵、低温泵、旋片机械泵以及干泵组成一个机组实现腔体1的真空状态。
本发明还包括在腔体1中设置辊道装置4，辊道装置4用以传送玻璃41；还包括加热冷却系统5，加热冷却系统5分别设置在辊道装置4的下方并固定腔体1的主底板上，以及设置在阴极磁控溅射装置2和抽气装置3之间，加热冷却系统5包括加热器51和冷却器52，用以腔体1的加热和元件冷却，冷却器52设置在加热器51的外侧。实施中，利用加热器51保证腔体1中进行磁控溅射镀膜所需的温度，另一方面，在加热器51的外侧即靠近腔体1的主底板和顶板的方向上设置冷却器52，利用冷却器52降低在加热区中无需加热的元件，将免加热元件保证在其本身的耐温范围内，从而延长了加热元件的使用寿命。其中，加热器51包括加热丝54，并利用可拆卸细焊丝55固定加热丝54。
在本发明的一个实施例中，在加热器51的背面设置有抛光反射板53，利用抛光反射板53能够遮挡部分加热器51产生的热量，进一步避免热量对免加热元件的损害的同时能够保证腔体1中玻璃附近所需的温度值。
在本发明的一个实施例中，冷却器52包括冷却铜管61和冷却铝板62，冷却铜管61固定在冷却铝板62上，实施中，将冷却铜管61的入水口和出水口通过法兰连接在腔体1的外部，通过向冷却铜管61注入冷却水通管循环从出水口出流出，通过铜管的冷水循环实现降温目的，另外，利用铝板62可以对需要降温的元件进行集中降温，进一步实现降温效果。
在本发明的一个实施例中，为了增强腔体1整体的刚性，在腔体1的主底板14下焊接井字板和凹槽型加强筋15以及在腔体1的顶板11上焊接筋板16等。
在本发明的一个实施例中，辊道装置4包括辊道41，由于玻璃在高温受热状态下会弯曲变形以及玻璃自身下垂，因而，对于包括加热器51的腔体1，在其中布置辊道31时，应当考虑辊道31之间的间距不能太大，优选地，可以将辊道41的间距设置为200mm。
在本发明的一个实施例中，由于抽气装置3正对加热区，为减少抽气装置3因长期抽热空气而缩短寿命，可以在抽气装置3和腔体1之间安装冷却装置32，用以降低所述抽气装置的进气口的气体温度。
在本发明的一个实施例中，还包括用以测试腔体1真空度的复合规71，将复合规71安装在腔体1的外部并且与腔体1相连通，利用符合规71可以检测出腔体1的真空度；还包括用以测试靶位附近真空度的靶位规72，靶位规72与阴极磁控溅射装置2相连通并安装在所述腔体外部与所述靶位相对。
本发明的提供了一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，利用磁控溅射法镀膜，而且镀膜工艺实在真空条件下完成，获得的膜层纯度高，没有有害气体产生，为离线镀膜工艺提供了真空、磁场、加热及传动环境。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，包括镀膜室，所述镀膜室通过镀膜室顶板和镀膜室端板形成腔体，在所述端板外侧设有真空隔离阀；在所述腔体顶板上安装有一阴极挡板，在所述阴极挡板上安装阴极磁控溅射装置，所述阴极磁控溅射装置利用磁控溅射进行镀膜，在所述腔体顶板上还安装抽气装置，将所述腔体内部形成真空；在所述腔体中设置辊道装置，所述辊道装置用以传送玻璃；还包括加热冷却系统，所述加热冷却系统分别设置在所述辊道装置的下方并固定所述腔体的主底板上以及所述阴极磁控溅射装置和所述抽气装置之间，所述加热冷却系统包括加热器和冷却器，用以加热所述腔体和冷却元件，所述冷却器设置在所述加热器的外侧。
2.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，所述抽气装置包括前级泵和主泵。
3.根据权利要求1或2所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，所述抽气装置包括磁悬浮分子泵、低温泵、旋片机械泵以及干泵。
4.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，所述加热器的背面设置有抛光反射板，用以遮挡所述加热器产生的热量。
5.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，所述冷却器包括冷却铜管和冷却铝板，所述冷却铜管固定在所述冷却铝板上。
6.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，所述腔体的主底板下焊接井字板和凹槽型加强筋。
7.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，在所述腔体的顶板上焊接筋板。
8.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，所述辊道装置包括辊道，所述辊道的间距为200mm。
9.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，在所述抽气装置和所述腔体间安装冷却装置，用以降低所述抽气装置的进气口的气体温度。
10.根据权利要求1所述的透明导电氧化物镀膜玻璃镀膜线真空系统，其特征在于，还包括用以测试腔体真空度的复合规，所述复合规安装在所述腔体外部并且与所述腔体相连通；还包括用以测试靶位附近真空度的靶位规，所述靶位规与所述阴极磁控溅射装置相连通并安装在所述腔体外部与所述靶位相对。
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