CN108342712A - 蒸发源的蒸发速率控制设备、方法、装置及存储介质 - Google Patents

蒸发源的蒸发速率控制设备、方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN108342712A CN201810374480.6A CN201810374480A CN108342712A CN 108342712 A CN108342712 A CN 108342712A CN 201810374480 A CN201810374480 A CN 201810374480A CN 108342712 A CN108342712 A CN 108342712A
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Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co Ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种蒸发源的蒸发速率控制设备、方法、装置及存储介质。其中，设备包括相连接的控制器和在线采集仪；在线采集仪用于采集基板的镀膜参数，并将所述镀膜参数发送至所述控制器；所述控制器，用于根据接收的镀膜参数生成加热功率调整量，并基于所述加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。本发明实施例提供的设备可以控制蒸发源的蒸发速率。

Description

蒸发源的蒸发速率控制设备、方法、装置及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及工程控制技术，尤其涉及一种蒸发源的蒸发速率控制设备、方法、装置及存储介质。
背景技术
CIGS是太阳能薄膜电池的简写，主要组成有Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)。在玻璃衬底上沉积铜铟镓硒功能膜，是CIGS生产的核定技术。其中，共蒸发镀膜CIGS是目前较为成熟的方法。CIGS中CU、IN、GA、SE四元素的配比和厚度决定了薄膜的质量，而元素配比和厚度与各元素的蒸发速率有直接关系。因此，有必要控制各蒸发源的蒸发速率。
由于各蒸发源的蒸发速率受到多种因素的影响，比如蒸发源的膜料量，膜料蒸发后在真空腔室的分压，蒸发源自身电阻、电流以及蒸发源的安装位置等，并且随着膜料的蒸发，膜料受热情况发生改变，膜料的蒸发速率也受到影响，因此，难以对各蒸发源的蒸发速率进行有效控制。
发明内容
本发明实施例提供一种蒸发源的蒸发速率控制设备、方法、装置及存储介质，以控制蒸发源的蒸发速率。
第一方面，本发明实施例提供了一种蒸发源的蒸发速率控制设备，包括：相连接的控制器和在线采集仪；
在线采集仪用于采集基板的镀膜参数，并将所述镀膜参数发送至所述控制器；
所述控制器，用于根据接收的镀膜参数生成加热功率调整量，并基于所述加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
可选地，还包括：膜厚控制仪和采集部件；
所述采集部件，用于采集镀着第一目标镀膜元素所引起的振荡频率；
所述膜厚控制仪分别与所述控制器和所述采集部件连接，用于从采集部件获取振荡频率的变化量，根据所述变化量得到所述第一目标镀膜元素的厚度，并将所述第一目标镀膜元素的厚度发送至所述控制器；
所述控制器，用于根据所述镀膜参数和第一目标镀膜元素的厚度生成所述加热功率调整量。
可选地，所述采集部件包括探头、用于至少部分容纳所述探头的探头腔室以及与探头连接的振荡器；
所述探头，用于采集第一目标镀膜元素的分压；
连接于所述探头的所述振荡器，用于在所述第一目标镀膜元素的分压作用下，进行振荡。
可选地，所述采集部件的数量为至少两个；
所述采集部件的探头腔室与所述蒸发源间的距离在设定距离范围内。
可选地，还包括第一隔离组件；
所述第一隔离组件安装在CIGS腔室与所述探头腔室之间；
所述CIGS腔室用于容纳所述蒸发源；
其中，所述第一隔离组件用于切换所述探头腔室与所述CIGS腔室间的连通状态。
可选地，还包括：采样部件和离线采集仪；
所述采样部件，用于镀着第二目标镀膜元素；
所述离线采集仪分别与所述采样部件和控制器连接，用于采集所述采样部件上的镀膜采样参数，并发送至所述控制器；
所述控制器，用于根据接收的镀膜参数、第一目标镀膜元素的厚度和镀膜采样参数生成所述加热功率调整量。
可选地，采样部件包括：样片、用于装载所述样片的样片架和第二隔离组件；
所述样片架装载所述样片的一侧与所述第二隔离组件贴合；
所述第二隔离组件适于设置在CIGS腔室外壁上，用于切换所述样片与所述CIGS腔室的接触状态；
所述第二隔离件开启时，所述样片与所述CIGS腔室接触，用于镀着所述第二目标镀膜元素。
可选地，所述第二隔离组件与所述控制器连接，用于根据所述控制器的控制指令，切换所述接触状态。
可选地，还包括真空部件；
所述真空部件分别与所述样片架和所述CIGS腔室的密封圈连接，用于对所述样片架与所述第二隔离组件间的空间和所述CIGS腔室抽真空，并保持样片架与所述第二隔离组件间的空间和CIGS腔室的真空度相同。
可选地，所述在线采集仪为在线光学膜厚采集仪或者在线X射线荧光光谱分析采集仪；
所述离线采集仪为离线光学膜厚采集仪或者通量样片检测离线X射线荧光光谱分析采集仪。
第二方面，本发明实施例还提供了一种蒸发源的蒸发速率控制方法，包括：
获取镀膜参数；
根据所述镀膜参数，生成加热功率调整量；
基于所述加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
第三方面，本发明实施例还提供了一种蒸发源的蒸发速率控制装置，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现任一所述的蒸发源的蒸发速率控制方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一所述的蒸发源的蒸发速率控制方法。
本发明实施例中，控制器、在线采集仪和蒸发源组成闭环。在线采集仪可采集到基板的镀膜参数，再结合上述闭环结构，能够依据该镀膜参数对加热器进行控制，以实现蒸发速率的精准控制。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的蒸发源的蒸发速率控制设备的结构示意图；
图2a是本发明实施例二提供的CIGS腔室的左视图；
图2b是本发明实施例二提供的CIGS腔室的正视图；
图2c是本发明实施例二提供的采集部件的结构示意图；
图3a是本发明实施例三提供的CIGS腔室的左视图；
图3b是本发明实施例三提供的CIGS腔室的正视图；
图3c是本发明实施例三提供的采样部件的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图；
图5是本发明实施例五提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图；
图6是本发明实施例六提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图；
图7是本发明实施例七提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图；
图8是本发明实施例八提供的蒸发源的蒸发速率控制装置的结构示意图。
其中，1、控制器；2、在线采集仪；3、CIGS腔室；4、出片传输线；51、Se蒸发源；52、Cu蒸发源；53、In蒸发源；54、Ga蒸发源；61、Se蒸发源的加热器；62、Cu蒸发源的加热器；63、In蒸发源的加热器；64、Ga蒸发源的加热器；7、膜厚控制仪；81、探头；82、探头腔室；83、振荡器；84、第一采集部件；85、第二采集部件；86、第三采集部件；87、第四采集部件；88、第一隔离组件；9、采样部件；91、样片架；92、样片；93、第二隔离组件；94、密封法兰；10、离线采集仪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的蒸发源的蒸发速率控制设备的结构示意图。如图1所示，该设备包括相连接的控制器1和在线采集仪2。
其中，在线采集仪2用于采集基板的镀膜参数，并将镀膜参数发送至控制器1。其中，镀膜参数包括膜层厚度和/或元素配比。
可选地，在线采集仪2设置在与CIGS腔室3相连的基板的出片传输线4上，用于在出片传输线4上采集基板的镀膜参数。其中，CIGS腔室3用于容纳所述蒸发源。
基板在CIGS腔室3内完成镀膜后，由与CIGS腔室3相连的出片传输线4将基板运送到在线采集仪2。出片传输线4上设置的在线采集仪2采集基板上的膜层厚度和/或元素配比。膜层厚度指基板上形成的薄膜平均厚度，元素配比即膜层中各元素的含量比例。
可选地，在线采集仪2可以为在线光学膜厚采集仪或者在线X射线荧光光谱分析(Inline X Ray Fluorescence，Inline XRF)采集仪。
光学膜厚采集仪主要应用薄膜的光谱透射率和反射率。光学厚度检测方法主要包括光度法、波导法、光切法等。光学膜厚检测方法具有非接触式、高灵敏度、高精度以及光学图像的二维计量特性，使得光学方法具有准确、快速、无损等优点。
X射线用于元素分析是一种新的分析技术，广泛应用于冶金、地质、有色、建材等多个领域。每个元素的特征X射线的强度除与激发源的能量和强度有关外，还与这种元素的含量有关。基于此，可通过Inline XRF采集仪检测镀膜的厚度和元素配比。X射线分析法具有以下几个优点：1、分离速度高。需要2-5分钟就可以测完基板上的全部待测元素。2、X射线荧光光谱跟镀膜的化学结合状态无关，而且跟固体、粉末、液体及晶质、非晶质等物质的状态也没有关系。3、非破坏性分析。在检测时不会引起化学状态的改变也不会出现试样飞散现象。4、制样简单，固体、粉末、液体样品都可以进行分析。
在线采集仪2与控制器1通信连接。可选地，在线采集仪2以有线的方式或者无线的方式与控制器1通信连接。在线采集仪2通过与控制器1之间的通信链路，将采集到的镀膜参数发送至控制器1。
控制器1还与多个蒸发源的加热器分别相连，用于根据接收的镀膜参数生成加热功率调整量，并基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
其中，加热功率调整量与各个蒸发源匹配。控制器1将与蒸发源匹配的加热功率调整量发送至对应的蒸发源的加热器；蒸发源至少包括Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54以及Se蒸发源51中的一种。
类似地，控制器1分别与各蒸发源的加热器通信连接。可选地，控制器1以有线的方式或者无线的方式与各蒸发源的加热器通信连接。控制器1通过与各蒸发源的加热器之间的通信链路，向各蒸发源的加热器输出对应蒸发源的加热功率调整量。
以蒸发源包括Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54以及Se蒸发源51为例，向各蒸发源的加热器输出对应蒸发源的加热功率调整量具体包括：将Cu蒸发源52的加热功率调整量发送至Cu蒸发源52的加热器62，将In蒸发源53的加热功率调整量发送至In蒸发源53的加热器63，将Ga蒸发源54的加热功率调整量发送至Ga蒸发源54的加热器64，将Se蒸发源51的加热功率调整量发送至Se蒸发源51的加热器61。
Cu蒸发源52的加热器62、In蒸发源53的加热器63、Ga蒸发源54的加热器64、Se蒸发源51的加热器61用于根据Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54、Se蒸发源51的加热功率调整量对Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54、Se蒸发源51进行加热。其中，蒸发源设置在CIGS腔室3的底部，在加热器的作用下，向CIGS腔室3内蒸发出对应的气体，在CIGS腔室3内的基板上镀膜。
值得说明的是，本发明实施例中蒸发源采用单独控制法，即一个加热功率调整量控制一个加热器，以加热对应的加热器。如果有N个蒸发源，则需要得出N个加热功率调整量，并分别控制这N个蒸发源。
在一些实施例中，该设备还包括打标签部件，打标签部件与控制器1连接，用于在控制指令的控制下为基板打标签。例如，控制器1判断镀膜参数满足要求，则控制打标签部件为基板打上合格标签；控制器1判断镀膜参数不满足要求，则控制打标签部件为基板打上不合格标签。
本实施例中，控制器1、在线采集仪2和蒸发源组成闭环。在线采集仪2可采集到基板的镀膜参数，再结合上述闭环结构，能够依据该镀膜参数对加热器进行控制，以实现蒸发速率的精准控制。
实施例二
本实施例在上述实施例的基础上进行进一步优化。图2a是本发明实施例二提供的CIGS腔室的左视图，图2b是本发明实施例二提供的CIGS腔室的正视图。结合图2a和图2b，该设备还包括膜厚控制仪7和采集部件。
采集部件，用于采集镀着第一目标镀膜元素所引起的振荡频率；膜厚控制仪分别与控制器和所述采集部件连接，用于从采集部件获取振荡频率的变化量，根据所述变化量得到所述第一目标镀膜元素的厚度，并将第一目标镀膜元素的厚度发送至控制器。
可选地，采集部件如图2c所示，包括探头81、用于至少部分容纳探头81的探头腔室82以及与探头81连接的振荡器83。可选地，采集部件可以是石英晶体微天平(QuartzCrystal Microbalance，QCM)或者长膜光学膜厚测试仪。
石英晶体微天平具有以下优点：1、灵敏度高而且能测定镀着元素质量的绝对值。2、能够在比较广的范围内选择基板材料。3、能在镀膜过程中跟踪质量的变化。
长膜光学膜厚测试仪通过光学窗口就可以实时监控在线生长的薄膜厚度；也可以在流水线上测量薄膜厚度。长膜光学膜厚测试仪的测试结果准确度较高。
其中，探头腔室82安装在CIGS腔室3的外壁，并与CIGS腔室3连通。
在一些实施例中，为了保证采集部件从CIGS腔室3外壁拆卸下时，CIGS腔室3的密闭性，该设备还包括第一隔离组件88。第一隔离组件88可以是遮挡窗、阀门等。第一隔离组件88安装在CIGS腔室3与探头腔室82之间。第一隔离组件88用于切换所述探头腔室与所述CIGS腔室间的连通状态。例如，第一隔离组件88打开时，探头腔室82与CIGS腔室3连通，CIGS腔室3内的气体会在探头腔室82内的探头81上进行镀膜。第一隔离组件88关闭时，探头腔室82与CIGS腔室3阻隔，CIGS腔室3内的气体不能对探头腔室82内的探头81进行镀膜。
在另一些实施例中，为了更精确地采集到第一目标镀膜元素的厚度，采集部件的探头腔室82与所述蒸发源间的距离在设定距离范围内。例如，在CIGS腔室3的外壁上安装至少两个采集部件，具体地，将至少两个采集部件的探头腔室82安装在第一目标镀膜元素的蒸发源的左右两侧。而且，至少两个采集部件的探头腔室82与第一目标镀膜元素的蒸发源间的距离在设定距离范围内，以充分采集第一目标镀膜元素。可选地，第一目标镀膜元素具备弥散性，整个CIGS腔室3内会充斥第一目标镀膜元素，采集部件除了位于第一目标镀膜元素的正上方，位于第一目标镀膜元素的上方区域内即可。
可选地，第一目标镀膜元素是具备弥散性的元素，例如，第一目标镀膜元素是Se元素。结合图2a和图2b，采集部件共4个，分别是第一采集部件84、第二采集部件85、第三采集部件86和第四采集部件87。其中，第一采集部件84和第二采集部件85安装在CIGS腔室3的左侧外壁上，第三采集部件8686和第四采集部件87安装在CIGS腔室3的右侧外壁上。Se蒸发源51分布在CIGS腔室3的底部，例如是底部中心线上，图2a和图2b中显示有9个Se蒸发源51。第一采集部件84和第二采集部件85前后分布，第一采集部件84(或第二采集部件85)和Se蒸发源51在侧面的投影的连线与CIGS腔室3的垂直中轴线之间的夹角小于预设角度，预设角度可以是30度、40度、45度等。同理，第三采集部件86(或第四采集部件87)和Se蒸发源51在侧面的投影的连线与CIGS腔室3的垂直中轴线之间的夹角小于预设角度。
探头81用于采集第一目标镀膜元素的分压。第一目标镀膜元素的分压是指假设从CIGS腔室中的混合气体中排除第一目标镀膜元素以外的所有其他气体，而保持腔室体积和温度不变，此时气体所具有的压力。
由于主要是第一目标镀膜元素在探头81上镀着，其主要采集的是第一目标镀膜元素的分压。
振荡器83用于在第一目标镀膜元素的分压作用下进行振荡。其中，振荡器83是石英晶体，探头81是石英晶体的电极。由于探头81采集到的第一目标镀膜元素的分压，振荡器83基于压电效应进行振荡。
一般情况下，探头81上镀着的第一目标镀膜元素的厚度越厚，则镀着的质量越高，分压越大，振荡器83的振荡频率则越低。基于振荡器83的该特性，膜厚控制仪7可从采集部件的振荡器83获取振荡频率的变化量，并根据振荡频率的变化量得到探头81上镀着的第一目标镀膜元素的厚度。
本发明实施例中，一个膜厚控制仪7可以连接至少一个采集部件。当采集部件是两个或者两个以上时，膜厚控制仪7得到各个采集部件的探头81上的第一目标镀膜元素的厚度后，可对第一目标镀膜元素的厚度求平均，以得到第一目标镀膜元素的平均厚度。
膜厚控制仪7与控制器1连接，用于将第一目标镀膜元素的厚度发送至控制器1；控制器1用于根据接收的镀膜参数和第一目标镀膜元素的厚度生成加热功率调整量，基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
控制器1与膜厚控制仪7通信连接。可选地，控制器1以有线的方式或者无线的方式与膜厚控制仪7通信连接。膜厚控制仪7通过与控制器1之间的通信链路，向控制器1发送第一目标镀膜元素的厚度。
本实施例中，探头腔室82与CIGS腔室3连通，使得膜厚控制仪7可采集振荡器83的振荡频率的变化量，并得到探头81上镀着的第一目标镀膜元素的厚度，从而采集到镀着的第一目标镀膜元素的厚度；控制器1与膜厚控制仪7连接，使得通过该结构，控制器1能够根据膜厚控制仪7采集的第一目标镀膜元素的厚度和在线采集仪2采集到的镀膜参数，综合对加热器进行控制，更加精准地对蒸发速率进行控制。
实施例三
在上述实施例的基础上，该设备还包括采样部件9和离线采集仪10。图3a是本发明实施例三提供的CIGS腔室的左视图，图3b是本发明实施例三提供的CIGS腔室的正视图。结合图3a和图3b，该设备包括控制器1、在线采集仪2、膜厚控制仪7、采集部件、采样部件9和离线采集仪10。其中，控制器1、在线采集仪2、膜厚控制仪7和采集部件的相关描述详见上述实施例，此处不再赘述。
在CIGS腔室3外壁上位于各金属蒸发源的上方，分别设置有至少一个采样部件9，用于镀着第二目标镀膜元素。其中，金属蒸发源至少包括Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54中的一种。
以金属蒸发源包括Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54为例进行说明。Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54设置在CIGS腔室3的底部，具体地，Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54设置在CIGS腔室3的底部侧边。图3a和图3b中，Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54的数量共9个，在每个蒸发源上方均设置有一个采样部件9。
采样部件9与CIGS腔室3互通，用于镀着对应的第二目标镀膜元素。第二目标镀膜元素不具有弥散性，采样部件9一般只镀着下方对应的元素。
采样部件9完成镀膜后，从CIGS腔室3外壁上取下，与离线采集仪10连接。离线采集仪10用于采集采样部件9上的镀膜采样参数，并发送至与其连接的控制器1。为了方便描述和区分，将离线采集仪10采集的参数称为膜层采样参数，镀膜采样参数包括膜层采样厚度和/或元素采样配比；膜层采样厚度指采样部件9上形成的薄膜平均厚度，元素采样配比即Cu元素、In元素、Ga元素、Se元素的含量比例。
可选地，离线采集仪10为离线光学膜厚采集仪或者通量样片检测离线X射线荧光光谱分析(FLUX offline X Ray Fluorescence，FLUX offline XRF)采集仪。
离线光学膜厚采集仪与在线光学膜厚采集仪的检测原理相同，不同之处在于，离线光学膜厚采集仪可以不位于出片传输线4上，而与出片传输线分离。FLUX offline XRF采集仪的检测原理：当能量为E的单能X射线通过某种密度的材料时，其光子强度I随穿过材料的距离呈指数衰减。基于此，可通过检测光子强度检测镀膜采样参数。这种计算X射线在材料中的输运的通量方法，有较高的准确度和可靠性。
控制器1，用于根据接收的镀膜参数、第一目标镀膜元素的厚度和镀膜采样参数生成加热功率调整量，发送至对应的蒸发源的加热器，以并基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
在一些实施例中，如图3c所示，采样部件9包括：样片架91、样片92和第二隔离组件93。
样片架91用于装载样片92，样片架91通过紧固件固定样片92。样片架91装载样片92的一侧与第二隔离组件93贴合，第二隔离组件93适于设置在CIGS腔室3外壁上，用于切换样片92与CIGS腔室3的接触状态。其中，第二隔离组件93可以是板阀、真空阀、截止阀等。可选地，保证CIGS腔室3的密闭性，第二隔离组件93与CIGS腔室3外壁采用密封法兰94密封。在一些实施例中，第二隔离组件93是反向安装的两个板阀，密封性更好，防止CIGS腔室泄露。
第二隔离组件93开启时，样片92与CIGS腔室3接触，用于镀着第二目标镀膜元素。相应地，第二隔离组件93关闭时，样片92与CIGS腔室3隔离，结束镀膜。此时可打开样片架91的紧固件，取出其中的样片92，并与离线采集仪10连接，以检测镀膜采样参数；在第二隔离组件93关闭时还可以装载新样片92，以继续获取镀膜采样参数。
可选地，第二隔离组件93与控制器1连接(图中未示出)。控制器1周期性向第二隔离组件93发送开启控制指令和关闭控制指令。第二隔离组件93用于根据控制器的控制指令，切换所述接触状态。具体地，根据开启控制指令执行开启操作，根据关闭控制指令执行关闭操作。
在一些实施例中，该设备还包括真空部件(图中未示出)。真空部件分别与样片架91和CIGS腔室3的密封圈连接，用于对样片架91与第二隔离组件93间的空间和CIGS腔室抽真空，并保持样片架91与第二隔离组件93间的空间和CIGS腔室3的真空度相同。
本实施例中，在CIGS腔室3外壁上位于各金属蒸发源的上方，分别设置有至少一个采样部件9，离线采集仪10分别与采样部件9和控制器1连接，用于采集采样部件9上的镀膜采样参数，并发送至控制器1，从而通过该结构，综合根据接收的镀膜参数、第一目标镀膜元素的厚度和镀膜采样参数生成与蒸发源匹配的加热功率调整量，并发送至对应的蒸发源的加热器，更加精准地对蒸发速率进行控制。
进一步地，通过在各金属蒸发源的上方，分别设置至少一个采样部件9，结构设计巧妙、简单、实用，实现了对单个金属蒸发源的数据检测，为提高节拍增加蒸发源的数量提供可能。
在另一些实施例中，该设备包括控制器1、在线采集仪2、采样部件9和离线采集仪10。其中，控制器1、在线采集仪2、采样部件9和离线采集仪10的相关描述详见上述实施例，此处不再赘述。
与上述实施例不同的是，控制器1用于根据在线采集2发送的镀膜参数和离线采集仪10发送的镀膜采样参数，生成加热功率调整量，以基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
本实施例中通过在线采集仪2、采样部件9和离线采集仪10，综合采集镀膜参数和镀膜采样参数，实现对蒸发源的蒸发速率的精准控制。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图，本实施例可适用于对CIGS腔室3的蒸发源的蒸发速率进行控制的情况，该方法可以由蒸发源的蒸发速率控制装置来执行，该装置可由硬件和或软件组成，并可集成在上述实施例公开的控制器1中，
如图4所示，本实施例提供的方法具体包括如下步骤：
S410、获取镀膜参数。
CIGS腔室3底部设置有Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54、Se蒸发源51，每个蒸发源对应一个加热器，在加热器的作用下，蒸发源向CIGS腔室3中蒸发出对应的气体，CIGS腔室3中的基板则进行镀膜。在基板完成镀膜后，由与CIGS腔室3相连的出片传输线4将基板运送到在线采集仪2。在线采集仪2对基板进行检测，以获取基板的镀膜参数，可选地，镀膜参数包括：基板的膜层厚度和/或元素配比。其中，出片传输线4会不断运送一个个的基板。在线采集仪2可以第一周期抽样对基板进行检测，并将镀膜参数发送至控制器1。
控制器1可以第一周期从在线采集仪2获取基板的膜层厚度和/或元素配比。其中，膜层厚度指基板上形成的薄膜平均厚度，元素配比即膜层中各元素的含量比例。
S420、根据镀膜参数，生成加热功率调整量。
镀膜参数与加热功率调整量具有对应关系。根据镀膜参数可得到加热功率调整量。
在一些实施例中，控制器1预先存储有在线基准参数。则根据镀膜参数和在线基准参数，确定镀膜参数相对于在线基准参数的第一偏差值，在线基准参数包括：基板的在线膜层基准厚度和/或在线元素基准配比。
将膜层厚度和在线膜层基准厚度作差，得到在线厚度差值。将元素测试配比和在线元素基准配比作差，得到在线配比差值。第一偏差值包括在线厚度差值和/或在线配比差值。
根据第一偏差值，分别得到与Cu蒸发源52、In蒸发源53、Ga蒸发源54、Se蒸发源51匹配的加热功率调整量。
S430、基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
控制器1预先存储有控制模型，该控制模型可以是多输入多输出的控制模型，也可以是PID、神经网络等控制算法。该控制模型的原理是：控制模型的输入是偏差值，输出是与各蒸发源匹配的加热功率调整量。当偏差值远离对应的阈值时，说明蒸发速率越不满足要求，则加热功率调整量也越大，进而较大幅度地调整蒸发速率；当偏差值趋向于对应的阈值时，说明蒸发速率越来越符合要求，则加热功率调整量趋向于0，进而维持蒸发源的蒸发速率。
本实施例中，控制模型的输入是第一偏差值，当第一偏差值大于第一阈值时，控制模型经过运算后得到与各蒸发源匹配的加热功率调整量，并输出至对应的蒸发源的加热器。蒸发源的加热器根据加热功率调整量调整加热功率，进而调整蒸发源的蒸发速率。控制器1继续以第一周期从在线采集仪2获取新的镀膜参数，并确定新的镀膜参数相对于基准参数的第一偏差值，当第一偏差值小于等于第一阈值时，说明蒸发源的蒸发速率满足要求，可停止对蒸发速率的控制操作。可选地，为了方便比较，第一偏差值是绝对值，第一阈值是正数。
在一些实施例中，预先设置正常值，如果第一偏差值大于正常值，可考虑CIGS产线的工作状态出现问题或者膜料量不足，进而及时调整CIGS产线的工作状态或者添加膜料。
本实施例中，通过从在线采集仪获取镀膜参数；根据镀膜参数，生成加热功率调整量；基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制，从而根据镀膜参数得到加热功率调整量。由于蒸发速率能够直接影响到镀膜质量，本申请以镀膜参数作为调整加热功率的基准，能够有效调整蒸发源的蒸发速率。
实施例五
本实施例对上述实施例进行进一步优化，图5是本发明实施例五提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图，如图5所示，包括以下步骤：
S510、获取镀膜参数。继续执行S530。
S510与上述实施例中的S410相同，此处不再赘述。
S520、获取第一目标镀膜元素的厚度。继续执行S530。
S530、根据镀膜参数和第一目标镀膜元素的厚度，生成加热功率调整量。继续执行S540。
S540、基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
采集部件可以第二周期从CIGS腔室采集其探针上所镀着的第一目标镀膜元素的分压，并在第一目标镀膜元素的分压所用下，进行振荡。膜厚控制仪7根据采集的振荡器83的振荡频率的变化量，得到探头81上所镀着的第一目标镀膜元素的厚度，并发送至控制器1。控制器1以第二周期从膜厚控制仪7获取第一目标镀膜元素的厚度。其中，第二周期可以与第一周期相同，也可以与第一周期不同。
当第二周期与第一周期相同时，可以同时获取到第一目标镀膜元素的厚度和镀膜参数，并根据获取到的参数进行后续操作。当第二周期与第一周期不同时，包括以下两种情况：
一种情况是第二周期与第一周期呈倍数关系，例如第二周期是6分钟，第一周期是3分钟，则在同时获取到第一目标镀膜元素的厚度和镀膜参数时，例如每6分钟，根据获取到的参数进行后续操作。另一种情况是第二周期与第一周期不呈倍数关系，则选择较长周期采集的数据以及与该获取时刻最近的较短周期采集的数据。例如，第二周期是7分钟，第一周期是6分钟，在3：00获取到第一目标镀膜元素的厚度，3：02和2：56分别采集到镀膜参数，3：02与3：00间隔时间较短，则根据3：00获取到的第一目标镀膜元素的厚度和3：02获取到的镀膜参数进行后续操作。
值得说明的是，S510和S520可以同步执行或者不同步执行。
接着，根据镀膜参数和在线基准参数，确定镀膜参数相对于基准参数的第一偏差值，在线基准参数包括：基板的在线膜层基准厚度和/或在线元素基准配比。以及，根据第一目标镀膜元素的厚度和第一目标镀膜元素的基准厚度，确定第一目标镀膜元素的厚度相对于基准厚度的第二偏差值。
根据第一偏差值和第二偏差值，分别得到各蒸发源的加热功率调整量。将加热功率调整量分别对应输出至对应蒸发源的加热器，以控制各蒸发源的蒸发速率。
本实施例中，当第一偏差值大于第一阈值或者第二偏差值大于第二阈值时，控制模型的输入是第一偏差值和第二偏差值，控制模型经过运算后得到与各蒸发源匹配的加热功率调整量，并输出至对应的蒸发源的加热器。蒸发源的加热器根据加热功率调整量调整加热功率，进而调整蒸发源的蒸发速率。控制器1继续以第一周期从在线采集仪2获取新的镀膜参数，且以第二周期从膜厚控制仪7获取第一目标镀膜元素的厚度，并确定新的第一偏差值和新的第二偏差值，当第一偏差值小于等于第一阈值且第二偏差值小于等于第二阈值时，说明蒸发源的蒸发速率满足要求，可停止对蒸发速率的控制操作。可选地，为了方便比较，第二偏差值是绝对值，第二阈值是正数。
本实施例中，第一目标镀膜元素的厚度反映了第一目标镀膜元素对应的蒸发源的实际蒸发速率，第一目标镀膜元素的厚度越厚，说明对应蒸发源的实际蒸发速率越大。本实施例根据反应蒸发源的实际蒸发速率的元素厚度，以及镀膜参数，综合得到各蒸发源的加热功率调整量，能够更加精准控制各蒸发源的蒸发速率。
实施例六
本实施例对上述实施例进行进一步优化，图6是本发明实施例六提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图，如图6所示，包括以下步骤：
S610、获取镀膜参数。继续执行S630。
S610与上述实施例中的S410相同，此处不再赘述。
S620、获取镀膜采样参数。继续执行S630。
可选地，镀膜采样参数包括：样片92的膜层采样厚度和/或元素采样配比。
S630、根据镀膜参数和镀膜采样参数生成加热功率调整量。继续执行S640。
S640、基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。采样部件9用于以第三周期在CIGS腔室3内进行采样，其上镀着有对应蒸发源的膜层。离线采集仪10以第三周期对采样部件9进行检测，获取采样部件9镀着的镀膜采样参数，并发送至控制器1。控制器1以第三周期获取镀膜采样参数。其中，第三周期可以与第一周期相同，也可以与第一周期不同。
当第三周期与第一周期相同时，可以同时获取到镀膜参数和镀膜采样参数，并根据获取到的参数进行后续操作。当第三周期与第一周期不同时，包括以下两种情况：
一种情况是第三周期与第一周期呈倍数关系，则在同时获取到镀膜参数和镀膜采样参数时，根据获取到的参数进行后续操作。另一种情况是第三周期与第一周期不呈倍数关系，则选择较长周期采集的数据以及与该获取时刻最近的较短周期采集的数据，并进行后续处理。
在一些实施方式中，控制器1预先存储有离线基准参数，可根据镀膜采样参数与离线基准参数，得到镀膜采样参数相对于离线基准参数的第三偏差值，离线基准参数包括采样部件9的离线膜层基准厚度和/或离线元素基准配比。
将膜层采样厚度和离线膜层基准厚度作差，得到离线厚度差值。将元素采样配比和离线元素基准配比作差，得到离线配比差值。第三偏差值包括离线厚度差值和/或离线配比差值。
接着，根据第三偏差值和第一偏差值，分别得到各蒸发源的加热功率调整量。再将加热功率调整量分别对应输出至对应蒸发源的加热器，以控制各蒸发源的蒸发速率。
本实施例中，当第一偏差值大于第一阈值或者第三偏差值大于第三阈值时，控制模型的输入是第一偏差值和第三偏差值，控制模型经过运算后得到与各蒸发源匹配的加热功率调整量，并输出至对应的蒸发源的加热器。蒸发源的加热器根据加热功率调整量调整加热功率，进而调整蒸发源的蒸发速率。控制器1继续以第一周期从在线采集仪2获取新的镀膜参数，且以第三周期从离线采集仪10获取镀膜采样参数，并确定新的第一偏差值和新的第三偏差值，当第一偏差值小于等于第一阈值且第三偏差值小于等于第三阈值时，说明蒸发源的蒸发速率满足要求，可停止对蒸发速率的控制操作。可选地，为了方便比较，第三偏差值是绝对值，第三阈值是正数。
本实施例中，通过以第三周期，从离线采集仪10获取镀膜采样参数，并镀膜采样参数和镀膜参数控制各蒸发源的蒸发速率，更加精准地对蒸发速率进行控制。
实施例七
本实施例对上述实施例进行进一步优化。图7是本发明实施例七提供的蒸发源的蒸发速率控制方法的流程图，如图7所示，包括以下步骤：
S710、获取镀膜参数。继续执行S740。
S720、获取第一目标镀膜元素的厚度。继续执行S740。
S730、获取镀膜采样参数。继续执行S740。
S740、根据镀膜参数、第一目标镀膜元素的厚度和镀膜采样参数生成加热功率调整量。
S750、基于加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
在上述各步骤中，S710、S720、S730、分别与S410、S520、S620相同，此处不再赘述。
当第一周期、第二周期和第三周期相同时，可同时获取到镀膜采样参数、第一目标元素的厚度和镀膜参数。当第一周期、第二周期和第三周期不相同时，包括以下两种情况：
一种情况是三个周期两两呈倍数关系，在同时获取到镀膜采样参数、第一目标元素的厚度和镀膜参数时，根据获取到的参数进行后续操作。另一种情况是，三个周期两两不呈倍数关系，则选择较长周期采集的数据以及与该获取时刻最近的两个较短周期采集的数据，并进行后续处理。
本实施例中，当第一偏差值大于第一阈值或者第二偏差值大于第二阈值或者第三偏差值大于第三阈值时，控制模型的输入是第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值，控制模型经过运算后得到与各蒸发源匹配的加热功率调整量，并输出至对应的蒸发源的加热器。蒸发源的加热器根据加热功率调整量调整加热功率，进而调整蒸发源的蒸发速率。控制器1继续以第一周期从在线采集仪2获取新的镀膜参数，且以第二周期从膜厚控制仪7获取第一目标元素的厚度，且以第三周期从从离线采集仪10获取镀膜采样参数，并确定新的第一偏差值、新的第二偏差值和新的第三偏差值，当第一偏差值小于等于第一阈值，且第二偏差值小于等于第二阈值且第三偏差值小于等于第三阈值时，说明蒸发源的蒸发速率满足要求，可停止对蒸发速率的控制操作。
本实施例中，综合根据接收的镀膜参数、第一目标元素的厚度和镀膜采样参数，得到对应蒸发源的蒸发功率调整量，更加精准地对蒸发速率进行控制。
实施例八
图8为本发明实施例八提供的一种蒸发源的蒸发速率控制装置的结构示意图，如图8所示，该装置包括处理器80和存储器81；该装置中处理器80的数量可以是一个或多个，图8中以一个处理器80为例；该装置中的处理器80、存储器81可以通过总线或其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
存储器81作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的蒸发源的蒸发速率控制方法对应的程序指令/模块。处理器80通过运行存储在存储器81中的软件程序、指令以及模块，从而执行该装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的蒸发源的蒸发速率控制方法。
存储器81可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器81可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器81可进一步包括相对于处理器80远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实施例九
本发明实施例九还提供一种其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行一种蒸发源的蒸发速率控制方法，该方法包括：
获取镀膜参数；
根据所述镀膜参数，生成加热功率调整量；
基于所述加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
当然，本发明实施例所提供的一种其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其计算机程序不限于如上的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的蒸发源的蒸发速率控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种蒸发源的蒸发速率控制设备，其特征在于，包括：相连接的控制器和在线采集仪；
在线采集仪用于采集基板的镀膜参数，并将所述镀膜参数发送至所述控制器；
所述控制器，用于根据接收的镀膜参数生成加热功率调整量，并基于所述加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：膜厚控制仪和采集部件；
所述采集部件，用于采集镀着第一目标镀膜元素所引起的振荡频率；
所述膜厚控制仪分别与所述控制器和所述采集部件连接，用于从采集部件获取振荡频率的变化量，根据所述变化量得到所述第一目标镀膜元素的厚度，并将所述第一目标镀膜元素的厚度发送至所述控制器；
所述控制器，用于根据所述镀膜参数和第一目标镀膜元素的厚度生成所述加热功率调整量。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述采集部件包括探头、用于至少部分容纳所述探头的探头腔室以及与探头连接的振荡器；
所述探头，用于采集第一目标镀膜元素的分压；
连接于所述探头的所述振荡器，用于在所述第一目标镀膜元素的分压作用下，进行振荡。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述采集部件的数量为至少两个；
所述采集部件的探头腔室与所述蒸发源间的距离在设定距离范围内。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括第一隔离组件；
所述第一隔离组件安装在CIGS腔室与所述探头腔室之间；
所述CIGS腔室用于容纳所述蒸发源；
其中，所述第一隔离组件用于切换所述探头腔室与所述CIGS腔室间的连通状态。
6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：采样部件和离线采集仪；
所述采样部件，用于镀着第二目标镀膜元素；
所述离线采集仪分别与所述采样部件和控制器连接，用于采集所述采样部件上的镀膜采样参数，并发送至所述控制器；
所述控制器，用于根据接收的镀膜参数、第一目标镀膜元素的厚度和镀膜采样参数生成所述加热功率调整量。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，采样部件包括：样片、用于装载所述样片的样片架和第二隔离组件；
所述样片架装载所述样片的一侧与所述第二隔离组件贴合；
所述第二隔离组件适于设置在CIGS腔室外壁上，用于切换所述样片与所述CIGS腔室的接触状态；
所述第二隔离件开启时，所述样片与所述CIGS腔室接触，用于镀着所述第二目标镀膜元素。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第二隔离组件与所述控制器连接，用于根据所述控制器的控制指令，切换所述接触状态。
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括真空部件；
所述真空部件分别与所述样片架和所述CIGS腔室的密封圈连接，用于对所述样片架与所述第二隔离组件间的空间和所述CIGS腔室抽真空，并保持样片架与所述第二隔离组件间的空间和CIGS腔室的真空度相同。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述在线采集仪为在线光学膜厚采集仪或者在线X射线荧光光谱分析采集仪；
所述离线采集仪为离线光学膜厚采集仪或者通量样片检测离线X射线荧光光谱分析采集仪。
11.一种蒸发源的蒸发速率控制方法，其特征在于，包括：
获取镀膜参数；
根据所述镀膜参数，生成加热功率调整量；
基于所述加热功率调整量对蒸发源的蒸发速率进行控制。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
获取第一目标镀膜元素的厚度；
相应地，所述根据所述镀膜参数，生成加热功率调整量，包括：
根据所述镀膜参数和所述第一目标镀膜元素的厚度，生成所述加热功率调整量。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
获取镀膜采样参数；
相应地，所述根据所述镀膜参数，生成加热功率调整量，包括：
根据所述镀膜采样参数和所述镀膜参数，生成所述加热功率调整量。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
获取镀膜采样参数；
相应地，所述根据所述镀膜参数和所述第一目标镀膜元素的厚度，生成所述加热功率调整量，包括：
根据所述镀膜参数、第一目标镀膜元素的厚度和镀膜采样参数生成所述加热功率调整量。
15.一种蒸发源的蒸发速率控制装置，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求11-14中任一所述的蒸发源的蒸发速率控制方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求11-14中任一项所述的蒸发源的蒸发速率控制方法。
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