CN112599643B - 一种tco镀膜机的开压、方阻在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，解决CIGS柔性太阳能电池电极卷制备上电极时，无法实时监测电池卷上电极的开路电压、方阻的问题。本装置包括真空腔，真空腔内设置放卷轴和收卷轴，放卷轴和收卷轴之间收放输送电池卷，其特征在于：放卷轴和收卷轴之间的下方设有油温鼓，油温鼓下方设有若干用于真空溅射的铜罩，电池卷绕设在油温鼓上输送并从油温鼓和铜罩之间穿过，所述油温鼓和收卷轴之间的电池卷正面设有方阻检测装置和开压检测装置。本发明在电池卷进行真空检测镀膜后，收卷之前直接对电池卷的方阻和开压进行监测，让操作人员可以根据监测数据对工艺进行微调，以获得更均匀、稳定的镀膜效果。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池卷生产领域，涉及一种柔性太阳能电池卷的检测设备，特别涉及一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统。
背景技术
柔性太阳能电池卷是在柔性可卷绕的基底上形成太阳能光伏材料镀层。铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池是一种质量功率比高、稳定性好的太阳能光伏材料，被普遍认为是最具发展前景的柔性太阳能电池材料。多元共蒸法是最广泛应用的CIGS镀膜方法，在真空环境下完成镀膜，利用铜、铟、镓、硒各元素共蒸，在基底表面反应形成多晶镀层。
CIGS柔性太阳能电池的底层和面层，需要进行TCO真空溅射镀膜，形成TCO(transparent conducting oxide)膜层,即透明导电氧化物膜层。在传统的CIGS柔性太阳能电池电极卷制备上电极（ITO）时，由于电池片表面较为脆弱，很难做到在连续生产的真空设备中实时监测电池卷的上电极的开路电压、方阻。电池卷的性能需要在生产完成后进行检测，存在滞后性，工艺调整无法做到及时有效，导致产品稳定性不足。
发明内容
本发明的目的在于解决CIGS柔性太阳能电池电极卷制备上电极时，无法实时监测电池卷上电极的开路电压、方阻的问题，提供一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统。有利于工艺人员对生产工艺的微调，质量问题查找，节省时间成本、提高工作效率、降低生产成本、提高产品良率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，包括真空腔，真空腔内设置放卷轴和收卷轴，放卷轴和收卷轴之间收放输送电池卷，其特征在于：放卷轴和收卷轴之间的下方设有油温鼓，油温鼓下方设有若干用于真空溅射的铜罩，电池卷绕设在油温鼓上输送并从油温鼓和铜罩之间穿过，所述油温鼓和收卷轴之间的电池卷正面设有方阻检测装置和开压检测装置。本装置在电池卷进行真空检测镀膜后，收卷之前直接对电池卷的方阻和开压进行监测，并将数据实时反馈到外部控制系统中，让操作人员可以根据监测数据对工艺进行微调，以获得更均匀、稳定的镀膜效果，提升产品质量，节省时间成本、提高工作效率、降低生产成本。
作为优选，所述开压检测装置包括照射电池卷正面的光源，光源处设置开压检测的正极接线点，正极接线点和电池卷正面之间设有若干钨丝，所述钨丝与电池卷的接触端向电池卷的输送方向卷曲设置，所述钨丝与收卷轴之间设有负极输送辊，电池卷背面绕设在负极输送辊上，所述负极输送辊作为开压检测的负极接线点。光源为长度330mm 的LED灯光，接近太阳光光强，材质为耐高温、无挥发性的材料。钨丝端部与电池卷上表面接触并卷曲，利用卷曲段形成一定的折弯弹性，使钨丝端部能可靠贴合在电池卷表面，并防止钨丝划伤镀层，钨丝的后端连接整机接电线。收卷轴之前设置输送辊，并将该输送辊作为开压检测的负极接线端，进行开路电压检测。
作为优选，所述方阻检测装置包括若干贴设在电池卷表面的滚轮，各滚轮相互平行且沿电池卷输送方向滚动设置，所述滚轮内圈为铜质内圈，滚轮的外圈为导电橡胶制成的柔性导电橡胶外圈，每个滚轮均独立连接有接线柱。滚轮采用内铜外橡胶的导电结构，在保证导电性能的同时，避免滚轮划伤电池卷表面，滚轮随电池卷的输送在电池卷上滚动，滚轮两两成对设置，用于测量电池卷的方阻数据。
作为优选，所述滚轮架设在支撑块上，所述支撑块由若干拼装块拼合而成，相邻拼装块的拼接缝处设置滚轮，滚轮朝向电池卷的一侧突出于拼装块表面，所述滚轮中心设置转轴，转轴两端分别插设在两侧的拼装块中，各滚轮的转轴相互独立设置，所述支撑块上的接线柱与各转轴一一对应设置。滚轮夹设在拼装块的拼接面处，可以进行拆装更换，避免滚轮磨损过大导致电池卷表面刮伤。
作为优选，所述滚轮中心设置中孔，中孔和转轴之间嵌设有C型铜片，C型铜片呈波浪形设置，C型铜片朝外突出的波峰抵靠滚轮的中孔，C型铜片朝内凹陷的波谷抱夹在转轴表面，C型铜片的开口处填充设置有导电橡胶垫片，转轴为固定轴。C型铜片的波浪形结构具有弹性，并利用C型的开口在环向形成一定的伸缩弹性，可以在转轴和滚轮相对转动时可靠贴合在转轴和滚轮之间进行导电。同时C型铜片的变形作用可以允许转轴和滚轮的轴线在转动时候可以有一定的偏置，保证每个滚轮均可与电池卷表面贴靠。
作为优选，所述支撑块外侧设有U型支架，所述支撑块的各拼装块对齐设置有两个销孔，两销孔中分别穿设有销轴，各销轴的两端分别架设在U型支架的两臂上，U型支架的两臂与销轴端部对应设置有供销轴滑动的长孔，所述长孔垂直与电池卷表面，U型支架和支撑块之间设有顶紧弹簧。U型支架通过顶紧弹簧将支撑块抵靠在电池卷上。
作为优选，方阻检测装置还包括支撑臂，支撑臂朝电池卷的一端通过摆轴连接U型支架，所述摆轴与电池卷表面平行且沿电池卷输送方向设置。摆轴让支撑块可以在垂直于电池卷输送方向摆动，保证滚轮和电池卷表面距离一致，可以同步贴靠。
本发明在电池卷进行真空检测镀膜后，收卷之前直接对电池卷的方阻和开压进行监测，并将数据实时反馈到外部控制系统中，让操作人员可以根据监测数据对工艺进行微调，以获得更均匀、稳定的镀膜效果，提升产品质量，节省时间成本、提高工作效率、降低生产成本。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的开压检测结构示意图。
图3是本发明的一种方阻检测装置结构示意图。
图4是本发明的图3结构的侧视结构示意图。
图5是本发明的图3结构的横向剖视结构示意图。
图6是本发明的图3结构的纵向剖视结构示意图。
图中：1、放卷轴，2、收卷轴，3、电池卷，4、油温鼓，5、铜罩，6、方阻检测装置，7、开压检测装置，8、负极输送辊，9、光源，10、正极接线点，11、钨丝，12、支撑臂，13、摆轴，14、U型支架，15、拼装块，16、滚轮，17、接线柱，18、销轴，19、长孔，20、转轴，21、销孔，22、铜质内圈，23、柔性导电橡胶外圈，24、C型铜片，25、导电橡胶垫片，26、真空腔。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，如图1所示。本装置包括真空腔26，真空腔26内设置放卷轴1和收卷轴2，放卷轴和收卷轴之间收放输送电池卷3。放卷轴和收卷轴之间的下方设有油温鼓4，油温鼓下方设有若干用于真空溅射的铜罩5，电池卷3绕设在油温鼓上输送并从油温鼓和铜罩之间穿过，所述穿过油温鼓输出的电池卷3在靠近收卷轴2一端依次设置有方阻检测装置6和开压检测装置7。
如图2所示，开压检测装置7包括照射电池卷正面的光源9，光源处设置开压检测的正极接线点10，正极接线点和电池卷正面之间设有若干钨丝11，所述钨丝与电池卷的接触端向电池卷3的输送方向卷曲设置，所述钨丝11与收卷轴2之间设有负极输送辊8，电池卷背面绕设在负极输送辊8上，所述负极输送辊作为开压检测的负极接线点。
如图3-6所示，方阻检测装置6包括支撑臂12，支撑臂朝电池卷3的一端通过摆轴13连接U型支架14，所述摆轴13与电池卷表面平行且沿电池卷3输送方向设置，使U型支架可以在垂直电池卷输送方向摆动。U型支架14两臂叉开并在两臂之间设置有支撑块，支撑块由5块拼装块15拼接而成，拼装块15相邻侧面相互拼合。各拼装块对齐设置有两个销孔21，两销孔中分别穿设有销轴18，各销轴的两端分别架设在U型支架14的两臂上，U型支架的两臂与销轴端部对应设置有供销轴滑动的长孔19，所述长孔垂直与电池卷3表面，U型支架14和支撑块之间设有顶紧弹簧。如图5所示，所述支撑块的相邻拼装块15的拼接缝处架设滚轮16，滚轮16朝向电池卷3的一侧突出于拼装块15表面，所述滚轮中心设置转轴20，转轴为固定轴，转轴两端分别插设在两侧的拼装块中，各滚轮的转轴相互独立设置，互不连通，所述支撑块上各转轴20一一对应连接设置接线柱15。如图6所示，滚轮16中心设置中孔，中孔和转轴之间嵌设有C型铜片24，C型铜片24呈波浪形设置，C型铜片朝外突出的波峰抵靠滚轮的中孔，C型铜片朝内凹陷的波谷抱夹在转轴20表面，C型铜片的开口处填充设置有导电橡胶垫片25。滚轮贴设在电池卷表面，各滚轮相互平行且沿电池卷输送方向滚动设置，所述滚轮内圈22为铜质内圈，滚轮的外圈为导电橡胶制成的柔性导电橡胶外圈23。
开机时，调节方阻检测装置6、开压检测装置7使两者贴合电池卷表面。方阻检测装置6的滚轮柔性导电橡胶外圈23可以沿电池卷表面滚动且不划伤电池卷表面，可以将电池卷的方阻值实时持续监测并输送到外部，滚轮内侧的C型铜片保证滚轮与转轴之间有良好的电接触，并具备一定的弹性，配合摆轴以及U型支架和支撑块之间的顶紧弹簧，使方阻检测装置6的各个滚轮均能稳定贴合电池卷表面，保证方阻数据准确。开压检测装置7模拟日光光源，利用卷曲的钨丝为正极，利用输送辊为负极，可以连续准确实时测量开压数据输出。在真空、高温的操作环境下，本装置可以实现方阻和开压数据的实时获取，让操作人员可以根据实时数据对工艺参数进行微调，保障电池卷的TCO镀膜均匀性。
Claims (5)
1.一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，包括真空腔，真空腔内设置放卷轴和收卷轴，放卷轴和收卷轴之间收放输送电池卷，其特征在于：放卷轴和收卷轴之间的下方设有油温鼓，油温鼓下方设有若干用于真空溅射的铜罩，电池卷绕设在油温鼓上输送并从油温鼓和铜罩之间穿过，所述油温鼓和收卷轴之间的电池卷正面设有方阻检测装置和开压检测装置；所述方阻检测装置包括若干贴设在电池卷表面的滚轮，各滚轮相互平行且沿电池卷输送方向滚动设置，所述滚轮内圈为铜质内圈，滚轮的外圈为导电橡胶制成的柔性导电橡胶外圈，每个滚轮均独立连接有接线柱；所述滚轮架设在支撑块上，所述支撑块由若干拼装块拼合而成，相邻拼装块的拼接缝处设置滚轮，滚轮朝向电池卷的一侧突出于拼装块表面，所述滚轮中心设置转轴，转轴两端分别插设在两侧的拼装块中，各滚轮的转轴相互独立设置，所述支撑块上的接线柱与各转轴一一对应设置。
2.根据权利要求1所述的一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，其特征在于：所述开压检测装置包括照射电池卷正面的光源，光源处设置开压检测的正极接线点，正极接线点和电池卷正面之间设有若干钨丝，所述钨丝与电池卷的接触端向电池卷的输送方向卷曲设置，所述钨丝与收卷轴之间设有负极输送辊，电池卷背面绕设在负极输送辊上，所述负极输送辊作为开压检测的负极接线点。
3.根据权利要求1所述的一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，其特征在于：所述滚轮中心设置中孔，中孔和转轴之间嵌设有C型铜片，C型铜片呈波浪形设置，C型铜片朝外突出的波峰抵靠滚轮的中孔，C型铜片朝内凹陷的波谷抱夹在转轴表面，C型铜片的开口处填充设置有导电橡胶垫片，转轴为固定轴。
4.根据权利要求1或3所述的一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，其特征在于：所述支撑块外侧设有U型支架，所述支撑块的各拼装块对齐设置有两个销孔，两销孔中分别穿设有销轴，各销轴的两端分别架设在U型支架的两臂上，U型支架的两臂与销轴端部对应设置有供销轴滑动的长孔，所述长孔垂直与电池卷表面，U型支架和支撑块之间设有顶紧弹簧。
5.根据权利要求4所述的一种TCO镀膜机的开压、方阻在线监测系统，其特征在于：方阻检测装置还包括支撑臂，支撑臂朝电池卷的一端通过摆轴连接U型支架，所述摆轴与电池卷表面平行且沿电池卷输送方向设置。
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
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