CN107313029A - 一种工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，它包括一配套用于反应设备的加热系统；所述的反应设备主要由反应槽和置于反应槽上部的反应槽上盖组成，所述的反应槽上盖通过内设于反应槽上部的反应槽托板安置在反应槽上部；所述加热系统包含若干数量的加热板、吹扫气体装置、阻挡条，其中加热板固定在反应槽上盖的下表面并被置于反应槽内，以便均匀加热衬底和反应液；所述的吹扫气体装置设置在加热板周边，以便加热均匀；所述的阻挡条有多条并设置在反应槽内，该阻挡条可加快局部水流速度，同时可以对药液进行分层；它具有结构简单，使用方便、可靠，加热快，能提升能量转换效率，使小功率把被加热物加热到很高温度成为可能等特点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，尤其涉及化学水域沉积时温度加热的方法，属于化学水域沉积技术领域。
背景技术
化学水浴沉积(CBD)应用颇为广泛，尤其是在制备半导体薄膜，但现有用于化学水浴沉积制备半导体薄膜的设备、采用的加热方法比较单一，其中加热速度慢是最大的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单，使用方便、可靠，加热快，能提升能量转换效率，使小功率把被加热物加热到很高温度成为可能的工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，它包括一配套用于反应设备的加热系统；所述的反应设备主要由反应槽和置于反应槽上部的反应槽上盖组成，所述的反应槽上盖通过内设于反应槽上部的反应槽托板安置在反应槽上部；
所述加热系统包含若干数量的加热板、吹扫气体装置、阻挡条，其中加热板固定在反应槽上盖的下表面并被置于反应槽内，以便均匀加热衬底和反应液；所述的吹扫气体装置设置在加热板周边，以便加热均匀；所述的阻挡条有多条并设置在反应槽内，该阻挡条可加快局部水流速度，同时可以对药液进行分层。
作为优选：所述的反应设备还配置有一由反应液混药箱、反应液抽水泵和循环管道构成的药液循环系统；所述的反应液混药箱经反应液抽水泵、通过循环管道连通于反应槽中；
所述的加热板由发热装置和安装外壳固定连接而成；所述加热板周边布置的吹扫气体装置由若干均匀布置的、分别连通外接压力气源的喷口构成。
作为优选：所述的反应槽入口高度高于出口高度，所述反应槽深度为0.5-5cm；所述反应槽内安装的阻挡条布置成与反应药液垂直流向之间的夹角为45度至90度；所述加热板的发热装置包括红外线加热板、铠装加热板、灯管加热板中的任一一种。
作为优选：所述的阻挡条材质为金属、石墨、合金的一种；所述反应槽的宽度比衬底宽度窄，且所述衬底搭在反应槽两侧、由衬底正面与反应液接触进行单层镀膜；所述加热板与衬底上表面距离为10-500mm。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明为非接触式加热，可有效避免药液污染；另一方面，通过吹扫气体装置，可以使热量分布更均匀以满足反应药液均匀加热，保证镀膜速率的一致性；具有结构简单，使用方便、可靠，加热快，能提升能量转换效率，使小功率把被加热物加热到很高温度成为可能等特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述加热系统安装在反应槽上盖的平面结构示意图。
图3是本发明所述反应槽内阻挡条的布置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1-3所示，本发明所述的一种工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，它包括一配套用于反应设备1的加热系统2；所述的反应设备1主要由反应槽102和置于反应槽102上部的反应槽上盖101组成，所述的反应槽上盖通过内设于反应槽上部的反应槽托板103安置在反应槽102上部；
所述加热系统包含若干数量的加热板202、吹扫气体装置203、阻挡条204，其中加热板202固定在反应槽上盖的下表面并被置于反应槽内，所述的吹扫气体装置设置在加热板202周边；所述的阻挡条204有多条并设置在反应槽内。
图中所示，所述的反应设备1还配置有一由反应液混药箱301、反应液抽水泵302和循环管道303构成的药液循环系统3；所述的反应液混药箱301经反应液抽水泵302、通过循环管道303连通于反应槽102中；
所述的加热板202由发热装置和安装外壳固定连接而成；所述加热板202周边布置的吹扫气体装置203由若干均匀布置的、分别连通外接压力气源的喷口构成。
本发明所述的反应槽102入口高度高于出口高度，所述反应槽102深度为0.5-5cm；所述反应槽102内安装的阻挡条204布置成与反应药液垂直流向之间的夹角为45度至90度；所述加热板202的发热装置包括红外线加热板、铠装加热板、灯管加热板中的任一一种。
本发明所述的阻挡条201材质为金属、石墨、合金的一种；所述反应槽102的宽度比衬底宽度窄，且所述衬底搭在反应槽两侧、由衬底正面与反应液接触进行单层镀膜；所述加热板202与衬底上表面距离为10-500mm。
下面通过实施例对铜铟镓硒薄膜太阳能电池制备缓冲层硫化锌（ZnS）时，对药业进行比例能量加热装升温装置作进一步阐明。
实施例1：
1）将硫酸锌、氨水、硫代乙酰胺、次氮基三乙酸钠、超纯水按一定比例混合制成反应液，然后加入混药箱中，进行混药。
2）将渡有厚度1um钼（Mo）的聚酰亚胺衬底安装固定在传动上。（硫化锌（ZnS）为无色透明状，渡钼（Mo）是为了更好观察锌（ZnS）的成色。）
3）将药液流量调整为15L/min，并测量药液高度为8mm。
4）将测温仪探头粘在聚酰亚胺膜上加热开启：开启加热板，加热板温度控制为350℃，等待稳定后开启传动：等待加热板温度稳定后开启传动，速度为0.1~1.5 m/min。
实验结果：当测温仪探头传出后取得聚酰亚胺膜表面温度曲线平均温度为65℃，如未使用挡药条装置，反应生成硫化锌（ZnS）为50℃~85℃，在85℃时最佳。
综合上述实验得知温度并未达到最佳反应温度，原料浪得率近30%。
实施例2：
1）将硫酸锌、氨水、硫代乙酰胺、次氮基三乙酸钠、超纯水按一定比例混合制成反应液，然后加入混药箱中，进行混药。
2）将渡有厚度1um钼（Mo）的聚酰亚胺衬底安装固定在传动上。（硫化锌（ZnS）为无色透明状，渡钼（Mo）是为了更好观察锌（ZnS）的成色。）
3）调整药液流量，当药业高度为8mm时，药液流量可调整至3L/min
4）将测温仪探头粘在聚酰亚胺膜上
5）准备7mm*7mm*350mm的316不锈钢条，并按照图1安装在药液槽中（与实例1同样，此次实验药液槽选用400mm宽的槽面。）
加热开启：开启加热板，加热板温度控制为350℃，等待稳定后开启传动：等待加热板温度稳定后开启传动，速度为0.1~1.5 m/min。
实验结果：当测温仪探头传出后取得聚酰亚胺膜表面温度曲线平均温度为85℃；
如上述实验，使用挡药条后，药液的使用量减小了5倍，温度平均增高20℃，温度升高的原因来自两个方面，一、药液量减小了，当同样的能量去加热不同体积的药液时，体积较小的自然易被加热，同等时间下温度升高的会更高。二、挡药条为316不锈钢金属，在当加热板加热药液时，同时也在对挡药条进行加热，挡药条间接维持药液温度。
此本发明不仅使药液的温度提高了，更附有意义的是减少了原料的浪费，，排出的废水也不易污染环境。
以上所述实例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明专利的保护范围应以所附属权利要求为准。
Claims (4)
1.一种工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，它包括一配套用于反应设备（1）的加热系统（2）；所述的反应设备（1）主要由反应槽（102）和置于反应槽（102）上部的反应槽上盖（101）组成，其特征在于所述的反应槽上盖通过内设于反应槽上部的反应槽托板（103）安置在反应槽（102）上部；
所述加热系统包含若干数量的加热板（202）、吹扫气体装置（203）、阻挡条（204），其中加热板（202）固定在反应槽上盖的下表面并被置于反应槽内，所述的吹扫气体装置设置在加热板（202）周边；所述的阻挡条（204）有多条并设置在反应槽内。
2.根据权利要求1所述的工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，其特征在于所述的反应设备（1）还配置有一由反应液混药箱（301）、反应液抽水泵（302）和循环管道（303）构成的药液循环系统；所述的反应液混药箱（301）经反应液抽水泵（302）、通过循环管道（303）连通于反应槽（102）中；
所述的加热板（202）由发热装置和安装外壳固定连接而成；所述加热板（202）周边布置的吹扫气体装置（203）由若干均匀布置的、分别连通外接压力气源的喷口构成。
3.根据权利要求1或2所述的工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，其特征在于所述的反应槽（102）入口高度高于出口高度，所述反应槽（102）深度为0.5-5cm；所述反应槽（102）内安装的阻挡条（204）布置成与反应药液垂直流向之间的夹角为45度至90度；所述加热板（202）的发热装置包括红外线加热板、铠装加热板、灯管加热板中的任一一种。
4.根据权利要求3所述的工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置，其特征在于所述的阻挡条（201）材质为金属、石墨、合金的一种；所述反应槽（102）的宽度比衬底宽度窄，且所述衬底搭在反应槽两侧、由衬底正面与反应液接触进行单层镀膜；所述加热板（202）与衬底上表面距离为10-500mm。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201952431U (zh) * | 2010-12-15 | 2011-08-31 | 太原工业学院 | 可控水浴培养箱 |
| CN202308001U (zh) * | 2011-10-18 | 2012-07-04 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 一种设有多腔室的反应槽 |
| CN103008168A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-04-03 | 深圳先进技术研究院 | 沉积薄膜的装置和方法 |
| CN103320774A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-09-25 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种化学水浴沉积硫化镉薄膜的方法及装置 |
| CN105779973A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-07-20 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种用于化学镀的恒温水浴装置 |
| CN207267895U (zh) * | 2017-07-19 | 2018-04-24 | 旭科新能源股份有限公司 | 工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201952431U (zh) * | 2010-12-15 | 2011-08-31 | 太原工业学院 | 可控水浴培养箱 |
| CN202308001U (zh) * | 2011-10-18 | 2012-07-04 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 一种设有多腔室的反应槽 |
| CN103008168A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-04-03 | 深圳先进技术研究院 | 沉积薄膜的装置和方法 |
| CN103320774A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-09-25 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种化学水浴沉积硫化镉薄膜的方法及装置 |
| CN105779973A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-07-20 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种用于化学镀的恒温水浴装置 |
| CN207267895U (zh) * | 2017-07-19 | 2018-04-24 | 旭科新能源股份有限公司 | 工业化化学水浴法沉积薄膜的反应药液加热装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171103 |
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