CN113574683A - 一种用于薄膜太阳能模块的多层体的热处理的装置、设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，该装置包括具有用于生成加热辐射(6、8)的至少一个辐射加热器的能量源(16、7、11)、多层体(1)，以及布置在能量源(16、7、11)和多层体(1)之间的中间元件(15、5、12)。根据第一可替代方案，中间元件(15、5、12)包括以柔性膜(18)的形式实施的表面元件(17)。根据第二可替代方案，中间元件(15、5、12)包括以柔性膜(18)或刚性板(19)的形式实施的表面元件(17)，其中该表面元件(17)具有面向能量源(16、7、11)的表面(27)，该表面能够被加热辐射(6、8)照射，其中面向能量源(16、7、11)的表面(27)在朝向能量源(16、7、11)的方向上由支撑设备(22、23、25、26)机械地支撑。

Description

一种用于薄膜太阳能模块的多层体的热处理的装置、设备和 方法
技术领域
本发明属于薄膜太阳能模块生产的技术领域，并且涉及一种用于薄膜太阳能模块的多层体的热处理的装置、设备和方法。
背景技术
用于薄膜太阳能模块生产的光伏层系统对于本领域技术人员来说是众所周知的。层的材料，特别是用于光电转换的吸收层的半导体材料的选择，是为了使得入射的太阳光可以以令人满意的效率转换成电流。由于物理性质和技术处置量，因此由非晶、微晶或多晶硅、碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)、二硒/二硫/二硫硒化铜铟/镓(Cu(In,Ga)(S,Se)2)、铜锌锡硫硒化物(来自硫铜锡锌矿族的CZTS)和有机半导体制成的吸收层特别适合。属于黄铜矿化合物半导体族的五元半导体Cu(In,Ga)(S,Se)2在薄膜太阳能模块的工业化批量生产中获得了特殊意义。
用于生产由Cu(In,Ga)(S,Se)2制成的吸收层的一种可能方法由两阶段的过程构成。此类两阶段的方法是已知的，例如，来自J.Palm等人，“CIS module pilot processingapplying concurrent rapid selenization and sulfurization of large area thinfilm precursors”，《固体薄膜》431-432，第414-522页(2003)。在第一阶段中沉积前体，并然后在第二阶段中进行热处理。作为热处理的结果(RTP＝快速热处理)，发生前体的晶体形成和相变以形成半导体层。
经涂覆基板的热处理是在例如顺序系统中完成的，在该系统中，经涂覆基板被送入沿加工路线布置的连续的不同腔室。在典型配置中，此种顺序系统包括装载站、加热室，以及冷却室，在该加热室中，优选以几℃/s的加热速率对经涂覆基板进行加热，在该冷却室中，经涂覆基板被冷却并移出系统。
经涂覆基板的热处理是成本密集且技术要求高的过程，如果要获得高水平的效率与足够好的可重复性，就需要高温、精确的温度递增和限定的工艺气氛组成。因此，例如，在生产高质量Cu(In,Ga)(S,Se)2化合物半导体时，必须良好地控制工艺气氛中的蒸汽压力和硒(Se)的量。足量的Se是必要的，以确保金属前体的完全硒化。显著的Se损失将导致前体不完全转化成化合物半导体。即使是少量的Se损失仍然会导致重组，即在成品薄膜太阳能模块中损失效率和增加瞬时效应(特别是湿热损失)。
为了更好地控制热处理过程的参数，已知通过工艺箱来限制用于经涂覆基板的加工空间。通过这种方式，在热处理期间，容易挥发的硫属元素组分(诸如硒或硫)的分压可以尽可能地保持恒定。此外，工艺室对腐蚀性气体的暴露减少。硒和硫是极具腐蚀性的物质，在热处理期间所需的高温下会强烈攻击金属。
经涂覆基板的加热通常由电操作辐射加热器完成，这些加热器布置在工艺箱中的盖侧和底部侧，其中加热辐射(可见光到红外线)对准工艺箱的盖和底部。玻璃陶瓷板已被证明它们可用于盖和底部，因为它们耐高温、对温度梯度不敏感，并且对硒或硫的腐蚀有惰性、膨胀系数非常低，并且机械稳定性高。框架通常由石墨或复合材料制成，诸如碳纤维增强碳(CFRC＝碳纤维增强碳，RCC＝增强碳碳，CFG＝碳纤维碳复合材料)。
尽管使用工艺箱实现了可靠地生产高质量吸收层，但因为不仅要对经涂覆基板进行加热，而且还要对工艺箱进行加热，所以该生产过程的能耗相对较高。在每种情况下，如果底部和盖使用4mm厚的板，它们单独的质量在每种情况下都已经是经涂覆基板的质量的四倍。在基板大小大约为1m2的情况下(厚度2mm时为5kg)，具有框架的工艺箱的总重量大约为40kg。在前体热转化到加工温度期间，该质量被加热，并然后必须再次被冷却。这是不利的，因为为了可持续和经济地生产薄膜太阳能模块，期望尽可能保持低能耗。
此外，必须满足对工艺箱的一般要求，即到内部中的快速能量输入，其使得前体的加热速率达到多℃/s，以及足够的机械健壮性，以确保运输经涂覆基板(通常大约5kg/m2)，并在冲洗和泵送过程期间和对流冷却期间承受轻微的正压或负压。机械负载大约为高达40kg/m2(不包括其自身重量)。特别地，该负载要求所使用的材料具有较高的抗弯强度。此外，工艺箱必须有足够的机械刚度，使得加工空间的体积不会发生显著的变化，例如，在经涂覆基板的热处理期间由于弹性或塑性变形而发生显著的变化。
发明内容
本发明针对上述目标，旨在有利地改进现有技术中已知的用于对经涂覆基板进行热处理的设备，使得可靠地实现节能和经济地生产具有可重复的高效率水平的薄膜太阳能模块。
根据本发明的建议，这些和其他目的是通过具有独立和同等权利要求的特征的用于对多层体进行热处理的装置、设备和方法来完成的。优选实施例在从属权利要求中是明显的。
根据本发明，提出了一种用于对多层体进行热处理的装置和设备。在本发明的情境中，表述“多层体”描述了基板，例如，具有应用于其上的一个或多个层的玻璃基板，这些层将受到热处理。
多层体用于生产薄膜太阳能模块。其优选为具有复合窗格结构的薄膜太阳能模块，该结构具有经由热塑性或交联聚合物中间层(例如PVB或EVA)彼此固定粘结的盖板和背板(例如玻璃板)。本发明特别涉及在基板配置中或在覆板配置中用于薄膜太阳能模块的多层体，在基板配置中，用于生产太阳能电池的层结构应用于面向进光侧的背面基板的表面，在覆板配置中，层结构应用于背对进光侧的透明盖板的表面。
按照习惯用法，术语“薄膜太阳能模块”是指具有低厚度(例如几微米)的层结构的模块，其需要载体以获得足够的机械强度。例如，载体可以由玻璃、塑料、金属或金属合金制成，并且取决于各自的层厚度和具体的材料性质，可以设计为刚性板或柔性膜。
在薄膜太阳能模块中，层结构以本身已知的方式包括背电极层、前电极层，以及布置在背电极层和前电极层之间的光电活性吸收层。前电极层是光学透明的，因为必须使光能够通过该层结构。前电极层包括或通常由掺杂的金属氧化物(TCO＝透明导电氧化物)制成，例如，n-导电的，特别是铝掺杂的，氧化锌(AZO)。
优选地，多层体具有用于生产含硫属元素的半导体材料的层堆(前体)。周期表第六主族的元素称为硫属元素。吸收层的半导体材料包含至少一种硫属元素，优选为硫和/或硒。特别优选地，这是含硫属元素的黄铜矿化合物半导体，其有利地为来自二硫/二硒化铜铟/镓族的三元I-III-VI化合物半导体，缩写为化学式Cu(In,Ga)(S,Se)2。在前述化学式中，铟和镓可以各自单独或组合存在。这也适用于硫属元素硫和硒，它们中的每个都可以单独或组合存在。特别适合作为吸收层的材料的是CISe(二硒化铜)、CIS(二硫化铜)、CIGSe(二硒化铜铟镓)、CIGS(二硫化铜铟镓)或CIGSSe(二硫硒化铜铟镓)。同样优选地，多层体可以具有层堆(前体)，其用于生产含硫属元素的硫铜锡锌矿化合物半导体，优选为铜锌锡硫硒化物(CZTS)。该含硫属元素的硫铜锡锌矿化合物半导体包含至少一种硫属元素，优选为硫和/或硒。
简而言之，在两阶段的RTP工艺中，在基板上生产Cu(In,Ga)(S,Se)2吸收层。这里，在基板上生产出背电极层后，首先在背电极层上施加前体层。可以包括一个或多个板层的前体层包含优选通过溅射进行施加的元素铜、铟和镓。前体层进一步包括呈元素形式的至少一种硫属元素，优选为硒和/或硫，其优选通过热蒸发进行施加。在这些沉积过程期间，载体的温度通常低于100℃，使得元素保持为基本上未反应的金属合金和硫属元素(硒和/或硫)。然后，前体层在包含至少一种硫属元素(硒和/或硫)的气氛中通过加热进行反应，以形成Cu(In,Ga)(S,Se)2化合物半导体(热反应)。例如，前体层仅包含元素硒作为硫属元素，并且前体层的热转化是在仅包含硫作为硫属元素的气氛中完成的。作为前体层热处理的结果，前体层发生晶体形成和相变以形成半导体层(化合物半导体)。类似地，可以在两阶段的过程中生产含硫属元素的硫铜锡锌矿化合物半导体，其中，首先在背电极层上施加前体层，其包含铜、锌、锡和至少一种硫属元素(优选为硫和/或硒，特别优选为仅有硒)。然后，通过在包含至少一种硫属元素(优选为硫和/或硒，特别优选为仅有硫)的气氛中加热，使前体层发生反应，以形成化合物半导体。
根据本发明的用于对多层体进行热处理的装置包括具有用于生成加热辐射的至少一个辐射加热器(例如，具有一维或二维布置的辐射加热器的辐射器组)的能量源、多层体，以及布置在能量源和多层体元件之间的中间元件，加热辐射冲击在该中间元件上。优选地，中间元件紧邻能量源布置。因此，加热辐射直接冲击在中间元件或中间元件的至少一个或多个区段上。优选地，中间元件紧邻多层体布置，使得在中间层和多层体之间没有任何物理物体，诸如层或板。
根据第一可替代方案，中间元件包括以柔性膜的形式实施的表面元件。根据第二可替代方案，中间元件包括以柔性膜或刚性板的形式实施的表面元件，其中在表面元件的面向能量源的一侧上，布置了用于在朝向能量源的方向上机械地支撑表面元件的支撑设备。具体来说，表面元件的面向能量源的表面(该表面可以被能量源的加热辐射所照射)被支撑设备在能量源的方向上机械地支撑。例如，中间元件仅由表面元件构成或由表面元件和支撑设备组成。中间元件布置在能量源和多层体之间。因此，支撑设备布置在中间元件的背对多层体的一侧上。
在本发明的情境中，术语“表面元件”是指平坦的平面体，例如，具有矩形形状。表面元件具有面向能量源的第一表面，该表面可以被能量源的加热辐射直接照射。由加热辐射直接照射的表面可以等于表面元件的第一表面，但也可以更小。与第一表面相对，表面元件具有背对能量源的第二表面，其可以用作底部，并在使用中间元件期间用作用于多层体的支撑表面。
在根据本发明的用于对多层体进行热处理的装置中，能量源和中间元件被布置成使得多层体可以被加热辐射直接加热(在表面元件对加热辐射透明或部分透明的情况下)，或被加热的表面元件间接加热(在表面元件对加热辐射不透明的情况下)。在直接加热的情况下，能量源的加热辐射中的至少一部分经过表面元件并冲击在多层体上，其结果是多层体被加热。在间接加热的情况下，表面元件被能量源的冲击加热辐射所加热，并经由热辐射和热传导将热量传递给多层体。如果表面元件是不透明的，则多层体的加热基本上是通过被加热的表面元件借助于热辐射和热传导间接完成的。表面元件优选具有低反射率和高发射率，使得由辐射器组发射的辐射以可能的最大程度被吸收。
在本发明的情境中，术语“透明”或“透明的”是指对加热辐射的穿透率至少为85％、特别地至少为90％、优选至少为95％、特别地为100％。术语“不透明”或“不透明的”是指对加热辐射的穿透率低于5％、特别地为0％。术语“部分透明”或“部分透明的”是指对加热辐射的穿透率介于不透明和透明之间。
表面元件根据第一可替代方案被实施为柔性膜，或者根据第二可替代方案被实施为柔性膜或具有机械支撑设备的薄刚性板。根据本发明，中间元件可以被实施为使得其具有比现有技术中使用的中间元件更低的质量，有利地实现显著节省多层体的热处理中的能量成本。因为表面元件可以非常薄，甚至不透明的材料也可以用于表面元件，因为仅有用非常薄的表面元件才能实现所期望的每秒几℃的高加热速率。
优选地，表面元件具有这样的(低)厚度，使得由表面元件的厚度/对角线的商数产生的形状系数小于4mm/1m，即小于4*10-3。这里，考虑的是矩形表面元件，其第一表面的对角线面向能量源。优选地，该表面元件具有这样的厚度，使得形状系数小于5*10-4。这一点特别适用于表面元件的透射率小于20％、小于5％或小于1％的情况，从而实现多层体的快速加热速率。当表面元件的透射率大于50％或甚至大于70％时，形状系数也可以更大。
优选地，表面元件的厚度小于4mm、更优选小于1mm、甚至更优选小于0.5mm。
优选地，中间元件的总质量被选择为使得其小于多层体质量的400％、优选小于200％、更优选小于100％、甚至更优选小于50％、最优选小于10％。这可以引起多层体的热处理显著节省能量成本。
如果表面元件是以非尺寸稳定的，即柔性的膜的形式实现的，则膜厚度优选小于0.5mm、更优选小于0.3mm。
优选地，该膜包含石墨或由其制成，具有或没有耐撕裂和耐腐蚀的缓蚀剂。优选地，该膜包含复合材料或由其制成，诸如碳纤维增强碳。该膜也可以是在一侧或两侧上涂覆有防腐蚀层的金属箔。因此，金属箔的涂层在高温下是耐腐蚀的。这方面的示例是钼箔的两侧上都涂覆有例如20nm至1000nm厚的氮化钼(MoN)层，其用作防腐蚀层。也可以使用例如由SiC、Al2O3、TiN等制成的其他陶瓷防腐蚀层。金属箔在抗弯强度和耐撕裂方面是非常机械稳定的。因此，它们可以非常薄。高导热性确保了均匀的温度分布。由于金属箔的涂层或表面粗糙度，金属箔的发射率应尽可能高，并且其反射率应非常低。耐腐蚀性由防腐蚀层确保。
作为经涂覆的金属箔的可替代方案，复合膜也是合适的，例如，通过粘合剂(例如，陶瓷粘合剂或石墨粘合剂)粘结到石墨膜的一侧或两侧的金属箔。石墨膜承担着密封和腐蚀稳定性的功能。机械稳定性是由金属箔实现的。
如果表面元件以刚性板的形式实施，则板的厚度优选小于4mm、更优选小于1mm、甚至更优选小于0.5mm。优选地，该板包含玻璃陶瓷、碳纤维增强碳或具有高软化点(通常高于800℃)的玻璃，诸如硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或石英玻璃，或由它们制成。
以柔性膜或刚性板的形式实施的表面元件优选具有低反射率和高发射率，使得由能量源发射的辐射以可能的最大程度被吸收。优选地，朝向能量源的表面元件的反射率低于10％、更优选低于5％、并且最好低于2％(该百分比数据基于反射的加热辐射的份额)。
以柔性膜或刚性板的形式实施的表面元件的第二表面，可以用作用于多层体的支撑表面，优选地具有凸起图案，使得其与多层体的接触面积尽可能小。因此，抑制了热传导的影响。如果多层体在加热期间凸起，或由于初步工艺而不完全是平面的，则热传导会导致空间上非常不均匀的加热。图案化可以通过粗化、局部去涂覆或涂覆来完成。图案化包括可以实施为随机和/或周期性图案的隆起，该图案的垂直于表面元件的尺寸(高度)优选在一微米至几百微米的范围内。
支撑设备被实施为使得其在朝向能量源的方向上(在中间元件的背对多层体的一侧上)机械地支撑表面元件或表面元件的第一表面。为此，支撑设备布置在表面元件和能量源之间，其中能量源布置在表面元件的背对多层体的一侧上。支撑设备优选不在其整个表面上支撑表面元件，换句话说，支撑设备的接触面积(其中支撑设备与第一表面进行触摸接触)小于第一表面。特别地，支撑设备因此不是以施加在表面元件的第一表面上的层或涂层的形式实施的。优选地，支撑设备分别在整个(完整)表面元件或第一表面上延伸，但不分别完全覆盖表面元件或第一表面。换句话说，尽管支撑设备在整个第一表面上延伸，但第一表面具有未被支撑设备覆盖的一个或多个部分。具体来说，支撑设备在被第一表面的圆周边缘部分包围的内部部分中支撑第一表面。特别地，支撑设备在其中心(中间)区段中支撑第一表面。
优选地，支撑设备覆盖表面元件的第一表面的小于10％(在穿过表面元件的垂直图中)，使得由于支撑设备，冲击在表面元件上的加热辐射仅有轻微的遮挡。因此，多层体可以被均匀地加热，并且仅发生轻微的热不均匀性。
例如，表面元件和支撑设备仅有松散的触摸接触，其中支撑设备与表面元件的第一表面接触。优选地，表面元件和支撑设备彼此固定地连接。例如，支撑设备固定地连接到表面元件的第一表面，例如，通过粘合剂，优选通过陶瓷粘合剂。优选地，支撑设备仅在一些地方，特别是在一些点处固定地连接到表面元件，以最小化不期望的热传递(冷桥)。
表面元件和支撑设备的组合，可以说是对中间元件的要求的解耦，一方面，实现了形成低质量的气密处理空间，并且另一方面，实现了足够的机械稳定性和对热处理期间出现的腐蚀性物质的充足耐性。特别地，表面元件可以在低质量和耐腐蚀的加工空间的气密性形成方面进行选择性优化，其中由支撑设备确保足够的机械稳定性。
根据本发明的优选实施例，支撑设备以相交的线性支撑元件的栅格的形式实施，该栅格优选分别在完整(整个)表面元件或表面元件的第一表面上延伸。该栅格具有一个网格或优选具有大量网格。有利地，栅格中的线性支撑元件彼此固定地连接。根据另一个优选实施例，线性支撑元件以线状布置进行布置，该线状布置优选分别在完整(整个)表面元件或表面元件的第一表面上延伸，其中线性支撑元件并排布置，特别是平行布置。借助于该支撑设备，一方面，可以实现表面元件的良好机械支撑。另一方面，由于对加热辐射的屏蔽，因此多层体加热期间的不均匀性相对较低。有利地，栅格或线状布置在表面元件的整个第一表面上延伸(在穿过表面元件的垂直图中)，但不与整个第一表面有触摸接触。
取决于线性支撑元件的厚度，它们的数量可以根据机械支撑所需的力的吸收进行适当地选择，其中可以提供较少数量的较厚的支撑元件或较多数量的较薄的支撑元件。线性支撑元件越薄，由此引起的可能的阴影和温度不均匀性就越小。以膜或薄板的形式实施的表面元件可以接合到线性支撑元件，例如，通过陶瓷粘合剂。
有利地，线性支撑元件的栅格是丝线或棒的栅格，其中线性支撑元件可以由金属或另一种材料制成。可选地，线性支撑元件由涂覆有防腐蚀层的金属制成。例如，金属丝线包含钼或钨合金或由其制成。例如，陶瓷防腐蚀层包含Al2O3、MoN、Si3N4等或由其制成。也可以由玻璃纤维生产(丝线)栅格。例如，线性支撑元件可以由石墨、金属、陶瓷、玻璃陶瓷或具有高软化点(通常高于800℃)的玻璃，诸如硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或石英玻璃制成。它们也可以由复合材料诸如碳纤维增强碳制成。
线性支撑元件优选实施为丝线或棒。根据术语的通常用法，棒与丝线的区别仅在于其较大的横截面。
线性支撑元件的横截面优选为圆形(圆圈形或圆盘形)或长方形。在矩形的线性支撑元件(棒)的情况下，较窄的表面优选与表面元件(第一表面)平行。借助于较窄的一侧与表面元件平行的矩形横截面，使高刚性与减少遮挡一起实现。取决于材料和构造，线性支撑元件的横截面可以是圆圈形(圆丝线或圆棒)、环形(管)、T形(T型梁)，或双T形(双T型梁)。
线性支撑元件可以是不透明的、部分透明的或透明的。优选地，线性支撑元件至少是部分透明的，即部分透明的或透明的。有利地，线性支撑元件中对加热辐射的吸收小于50％、更优选小于20％、最优选小于5％。由于透明，因此表面元件(膜或薄板)的表面上的加热辐射的遮挡非常低。
因为，由于质量相对较大，因此线性支撑元件的加热速度比表面元件本身更慢，并且因为特别是不透明的棒也会造成一定的遮挡，所以在线性支撑元件和表面元件之间加入绝热体是有利的。这防止连接点充当散热器。这可能会导致辐射组中的不均匀性，并因此也可能导致多层体中的不均匀性。这有利地是陶瓷粘合剂。附接优选为以点的形式完成以减少冷桥。
本发明进一步涉及一种用于对多层体进行热处理的设备，该设备包括如上所述实施的用于加热多层体的至少一个装置。
用于对多层体进行热处理的设备包括用于形成多层体的(减小的)加工空间的装置。加工空间相对于腔室(加热室或冷却室)的腔室体积来说是减小的，用于形成减小的加工空间的装置位于该腔室中。用于形成加工空间的装置包括下文中称为“底部”的底部侧区段、下文中称为“盖”的盖侧区段，以及至少一个框架，它们一起形成用于容纳多层体的加工空间，该加工空间至少在热处理期间是气密的。框架将底部和盖彼此连接，并同时用作盖和底部之间的间隔物。框架例如由石墨或复合材料诸如碳纤维增强碳制成。
在本发明的情境中，“气密性”意味着加工空间不一定必须封闭。相反，加工空间甚至可以具有通向外部环境的一个或多个开口，只要在多层体的热处理期间，加工空间和外部环境之间的气体交换非常低，使得加工空间中的气氛不会受到该气体交换的实质性影响。这适用于热处理期间惯常存在的标准压力。然而，如果施加正压或负压，则气体交换不再是可忽略的。
多层体被或可以被容纳在加工空间中。盖和底部是用于形成加工空间的装置的每个平坦的平面区段，例如在矩形中，它们布置在工作位置，其平面通常与水平面平行。框架通常围绕底部或盖周向布置。框架壁通常垂直于水平面对准。优选地，多层体安装在底部上。
框架可以固定地连接到盖，并然后称为“盖框架”。在这种情况下，框架没有固定地连接到底部。可替代地，框架可以固定地连接到底部，并然后称为“底部框架”。在这种情况下，框架没有固定地连接到盖。可替代地，用于形成加工空间的装置可以包括两个框架，其中第一框架固定地连接到盖(并且没有固定地连接到底部)并称为“盖框架”，并且第二框架固定地连接到底部(并且没有固定地连接到盖)并称为“底部框架”。底部框架和盖框架没有固定地连接，或者可以彼此非破坏性地可分离地连接。底部框架和盖框架可以一个放置在另一个上面或者彼此内嵌以形成加工空间。
用于对多层体进行热处理的设备进一步包括具有至少一个辐射加热器的第一或盖侧能量源，该辐射加热器被布置成直接与盖相邻，以及具有至少一个辐射加热器的第二或底部侧能量源，该辐射加热器被布置成直接与底部相邻。用于形成(减小的)加工空间的装置位于盖侧能量源和底部侧能量源之间。盖侧能量源和底部侧能量源在每种情况下都包括至少一个辐射加热器，其用于生成适合加热位于加工空间中的多层体的加热辐射。通常，加热辐射的波长在可见光光谱(380nm至780nm)中，以及在高于可见光光谱的红外波长光谱中。至少一个辐射加热器可以是线状或片状的。例如，在每种情况下，盖侧能量源和底部能量源都是以辐射加热器组的形式实现的，其中辐射加热器的布置是一维或二维的。
在根据本发明的用于对多层体进行热处理的设备中，盖侧能量源、作为中间元件的盖以及多层体形成了根据本发明的用于对多层体进行热处理的第一装置。此外，或可替代地，底部侧能量源、作为中间元件的底部以及多层体形成了根据本发明的用于对多层体进行热处理的第二装置。对于盖或底部不是根据本发明的用于对多层体进行热处理的装置的一部分的情况，它们是由例如玻璃陶瓷板制成的。
盖侧能量源和盖被布置成使得位于加工空间中的多层体可以被加热辐射直接加热(在盖对加热辐射透明或部分透明的情况下)或被加热的盖间接加热(在盖对加热辐射不透明的情况下)。因此，盖侧能量源并不位于底部的直接附近。对应地，底部侧能量源和底部被布置成使得位于加工空间中的多层体可以被加热辐射直接加热(在底部对加热辐射透明或部分透明的情况下)或被加热的底部间接加热(在底部对加热辐射不透明的情况下)。因此，底部能量源并不位于底部的直接附近。
如上所述，在至少一个装置中，中间元件特别地可以具有以柔性膜的形式实现的表面元件。这里不需要支撑设备。可替代地，表面元件可以具有膜或刚性板作为表面元件，其中另外提供机械支撑设备以用于在能量源的方向上支撑表面元件。
根据用于对多层体进行热处理的设备的第一变型，用于形成加工空间的装置包括单个框架，其在这种情况下是固定地连接到盖的盖框架。盖包括布置在盖侧能量源和位于加工空间中的多层体之间的表面元件，其在下文中称为“盖表面元件”，以及用于盖表面元件的支撑设备，其在下文中称为“盖支撑设备”。
根据用于对多层体进行热处理的设备的第二变型，用于形成加工空间的装置包括单个框架，其在这种情况下是固定地连接到底部的底部框架。底部包括布置在底部侧能量源和位于加工空间中的多层体之间的表面元件，其在下文中称为“底部表面元件”，以及用于底部表面元件的支撑设备，其在下文中称为“底部支撑设备”。
根据用于对多层体进行热处理的设备的第三变型，用于形成加工空间的装置包括第一框架和第二框架，其中第一框架是固定地连接到盖的盖框架，并且第二框架是固定地连接到底部的底部框架。与第一变型对应的是，盖包括盖表面元件和盖支撑设备。与第二变型对应的是，底部包括底部表面元件和底部支撑设备。盖框架和底部框架不是彼此固定地连接的，并且可以彼此非破坏性地可分离地连接。特别地，盖框架和底部框架可以一个放置在另一个上面或者彼此内嵌。
盖表面元件对盖侧能量源的加热辐射不透明、部分透明或透明。底部表面元件对底部侧能量源的加热辐射不透明、部分透明或透明。
盖表面元件和底部表面元件在每种情况下都是平面体，从上面朝向平面看，其例如是矩形的。盖表面元件形成盖平面，并起到密封加工空间的作用。其具有面向盖侧的能量源的外盖表面和面向加工空间的内盖表面。底部表面元件形成底部平面，并且同样起到密封加工空间的作用。其具有面向底部侧能量源的外底部表面和面向加工空间的内底部表面。有利地，多层体驻留在内底部表面上。优选地，底部表面元件或内底部表面具有凸起图案，使得与多层体的接触面积尽可能地小。因此，抑制了热传导的影响。如果多层体在加热期间凸起，或者由于初步工艺，已经不是完全的平面，则热传导会导致空间上非常不均匀的加热。图案化可以通过粗化或涂覆来完成，其中图案在一微米至几百微米的范围内。
盖支撑设备被实施为使得其在朝向盖侧能量源的方向上机械地支撑盖表面元件。为此，盖布置在盖表面元件和盖侧能量源之间。优选地，盖支撑设备布置在外盖表面上，有利地与外盖表面触摸接触。有利地，盖支撑设备不位于加工空间内。盖支撑设备不在其整个表面上支撑盖表面元件。相反，盖支撑设备仅在区域中，即仅在盖表面元件的一个或多个区域中支撑盖表面元件。因此，盖表面元件的整个表面没有被支撑。优选地，盖支撑设备覆盖外盖表面的小于10％、更优选小于5％，并且最好小于2％(在穿过盖表面元件的垂直图中)，使得由于盖支撑设备，因此冲击在盖表面元件上的加热辐射仅有轻微的遮挡。类似地，底部支撑设备被实施为使得其在朝向底部侧能量源的方向上机械地支撑底部表面元件。为此，底部支撑设备布置在底部表面元件和底部侧能量源之间。优选地，底部支撑设备布置在外底部表面上，有利地与外底部表面触摸接触。有利地，底部支撑设备不位于加工空间内。而且，底部支撑设备不在其整个表面上支撑底部表面元件，但仅在区域中，即仅在底部表面元件的一个或多个区域中支撑底部表面元件。优选地，底部支撑设备覆盖外底部表面的小于10％、更优选小于5％，并且最好小于2％(在穿过底部表面元件的垂直图中)，使得由于底部支撑设备，因此对冲击在底部表面元件上的加热辐射仅有轻微的损害。
将用于形成(减小的)加工空间的装置的盖和/或底部设计为根据本发明的用于对多层体进行热处理的布置的中间元件，有利地实现了通过减少中间元件的质量来减少用于形成加工空间的装置的总质量，而不损害其机械稳定性。因为，作为结果，在对位于加工空间中的多层体进行热处理期间，用于形成加工空间的装置的较少质量也被加热(或冷却)，所以可以在显著程度上节省能量成本。因为中间元件不是由相关联的支撑设备在其整个表面上支撑，而是仅在一些区域中支撑，所以加热辐射到表面元件的无障碍路径仅受到很小影响，使得多层体在其整个表面上可以被均匀地加热，并且仅出现轻微的热不均匀性。在加工空间的气密性实施方式方面，表面元件(盖或底部)可以选择性地进行优化，具有低质量和耐腐蚀性，同时通过支撑设备确保足够的机械稳定性。
在实施为薄刚性板的情况下，表面元件可以特别地具有垂直于表面平面测量的厚度，在没有机械支撑设备的情况下，由于其自身的重量(盖)或由于其自身的重量加上多层体的重量以及可能的盖和框架的重量(底部)，很可能出现断裂或至少发生垂直于表面平面的偏移，这根据高质量要求不再是可接受的(每平方米超过2mm的弹性偏移)。在有支撑设备的情况下，表面元件的偏移优选小于1mm。
本发明进一步延伸到一种用于对多层体进行热处理的方法，其包括：
在如上所述的用于对多层体进行热处理的设备中提供多层体，
用瞄准盖和底部的加热辐射来照射多层体。
对于用于执行根据本发明的方法的用于对多层体进行热处理的设备的实施例，参考上面的陈述。
此外，本发明延伸到将根据本发明的用于对多层体进行热处理的方法用于在生产薄膜太阳能电池期间生产吸收体。
本发明的各种实施例可以单独或在任何组合中实现。特别地，上面提到的和将在下面解释的特征不仅可以在所指示的组合中使用，而且可以在其他组合中使用或单独使用，而不背离本发明的范围。
附图说明
图1是用于对多层体进行热处理的设备的横截面图，其用于示出多层体加热期间的热关系；
图2是图1的用于对多层体进行热处理的设备的横截面图；
图3是由能量源、中间元件和多层体构成的装置的示意图；
图4是横截面图中的中间元件的示例性实施例；
图5是平面图中的图4的中间元件；
图6是横截面图中的中间元件的另一个示例性实施例；
图7是平面图中的图6的中间元件；
图8是横截面图中的中间元件的另一个示例性实施例；
图9是图8的中间元件的另一个横截面图；
图10是平面图中的图8的中间元件；
图11是平面图中的图8的中间元件的变型；
图12是具有添加物的图9的横截面图；
图13是用于示出根据本发明的用于对多层体进行热处理的方法的步骤的流程图。
1、多层体；2、基板；3、背电极层；4、前体层；5、底部；6、下部加热辐射；7、底部辐射器组；8、上部加热辐射；9、热辐射；10、热传导；11、盖辐射器组；12、盖；13、框架；14、加工空间；15、中间元件；16、能量源；17、表面元件；18、膜；19、板；20、丝线；21、连接点；22、支撑设备；23、线栅；24、棒；25、棒栅；26、线状布置；27、第一表面；28、第二表面；29、外盖表面；30、内盖表面；31、外底部表面；32、内底部表面；100、用于对多层体1进行热处理的设备；101、用于形成加工空间14的装置；102、用于对多层体1进行热处理的装置。
具体实施方式
首先考虑图1和图2，其中参考横截面图(垂直于基板表面的截面)，示意性地示出了根据本发明的用于对多层体1进行热处理的作为整体以附图标记100引用的设备。图1描绘了多层体1的热处理期间的基本加热操作；图2描绘了多层体1的热处理期间的结构。
用于对多层体1进行热处理的设备100包括作为整体以附图标记101引用的装置，其用于形成(减小的)加工空间。装置101包括底部5、盖12和框架13，该框架在空间上将底部5和盖12彼此连接，并同时用作底部5和盖12的间隔物。底部5、盖12和框架13一起形成气密的加工空间14(见图2)，其中多层体1可以进行热处理。多层体1驻留在这里，例如驻留在底部5上。
多层体1包括基板2，例如玻璃板，以及施加在基板2上的例如由钼制成的背电极层3，以及施加在其上的前体层4，该前体层将被热转化以形成化合物半导体。为了生产Cu(In,Ga)(S,Se)2吸收层，前体层4由包含铜、铟和镓的各种单独层制成，例如，它们通过溅射被施加。前体层4进一步包含呈元素形式的至少一种硫属元素，优选为硒和/或硫，其优选通过热蒸发被施加。前体层4通过在包含至少一种硫属元素(硒和/或硫)的气氛中加热来进行反应(热转化)为Cu(In,Ga)(S,Se)2化合物半导体。例如，前体层4仅包含元素硒作为硫属元素，并且前体层的热转化是在仅包含硫作为硫属元素的气氛中完成的。前体层4的热转化是在加工空间14中完成的。
与盖12毗连并直接相邻的盖辐射器组11具有放置在一维或二维布置(阵列)中的多个辐射加热器(例如卤素灯、红外辐射器或表面辐射器)，作为用于发射加热辐射以对多层体1进行盖侧加热的盖侧能量源。类似地，与底部5毗连并直接相邻的底部辐射器组7具有放置在一维或二维布置(阵列)中的多个辐射加热器(例如卤素灯、红外辐射器或表面辐射器)，作为用于发射加热辐射以对多层体1进行底部侧加热的底部侧能量源。用于形成加工空间14的装置101位于底部辐射器组7和盖辐射器组11之间。一般来说，底部5和盖12两者在每种情况下都可以被视为位于能量源16(底部辐射器组7或盖辐射器组11)和多层体1之间的中间元件。盖12具有面向盖辐射器组11的外盖表面29，并且与此相对，具有面向多层体1的内盖表面30。底部5具有面向底部辐射器组7的外底部表面31，并且与此相对，具有面向多层体1的内底部表面32。多层体1优选驻留在内底部表面32上。
如图1所示，盖辐射器组11的辐射加热器发射上部加热辐射8，该辐射冲击在外盖表面29上，部分经过(这里，例如，部分透明的)盖12，并冲击在多层体1的上侧上，即前体层4上。多层体1处于上部加热辐射8的区域中。上部加热辐射8的一部分被12吸收并加热盖12，其继而发射热辐射9，该热辐射同样加热多层体1。底部辐射器组7的辐射加热器发射下部加热辐射6，该辐射冲击在(这里，例如，部分透明的)底部5的外底部表面31上，并加热底部5。底部5通过热传导10和热辐射将能量传递给多层体1。尽管多层体1主要是通过上部加热辐射8从上面加热，其也通过加热的底部5的热传导10和热辐射从下面加热。
在将多层体1放置在底部5上后，加工空间14被填充了工艺气体并关闭。然后，以每秒几℃的速率进行温度控制，例如5℃/s，其中盖辐射器组11和底部辐射器组7也可以单独控制用于生成指定的加热输出。由于盖12和底部5的同时加热，因此可以至少在很大程度上防止加工空间14的气氛中的挥发性组分的凝结。
图3描绘了由能量源16(诸如底部辐射器组7或盖辐射器组11)、中间元件15(诸如底部5或盖12)和多层体1构成的装置的示意图，这也在图1和图2中实现。中间元件具有面向能量源16的第一表面27和背对能量源16的第二表面28。能量源16的加热辐射冲击在表面27上。
在没有中间元件15的情况下，将多层体1加热到所期望温度所必需的加热能量代表最小能耗E0。加热多层体1时的主要损失来源是能量Ez＝ΔQ，其为加热中间元件15所必需的，由以下公式得出：
Ez＝ΔQ＝c*M*ΔT
M是质量，c是热容量，ΔT是中间元件15的期望加热。
中间元件15的质量M和热容量c越大，能量损失Ez就越高。质量M的减少抵消了机械负载能力。所需大小(例如1-2m2)中的更薄的玻璃陶瓷将由于其自身的重量或由于基板+底部+盖+框架的重量以及运输期间的额外机械负载，并且由于压力差，会(使底部)过度弯曲或已经断裂。因此，排除了仅仅减少玻璃陶瓷中间元件15的厚度的做法。
如果固定式加工罩一直处于辐射加热器的辐射场中，其就不会像可运输的加工箱那样受到如此大的温度波动。那么固定式加工罩在加热过程期间几乎没有冷却下来的可能，无论其质量如何，在固定式操作期间都会达到一个温度，该温度是由辐射加热器的辐射引起的能量输入与由辐射、热传导和对流引起的能量损失的平衡而产生的。如果在加热器辅助冷却期间使用固定式加工罩，其也会明显地冷却下来，并与下一个多层体一起被重新加热。与此相反，可运输的工艺箱具有几乎室温，并且必须随着多层体的热处理被重新加热，并再次冷却到接近室温。
可以想象，使用具有最大可能透明度的中间元件15，使得对加热功率的吸收是非常低的。上述公式可以为此重写：
r＝ΔT/Δt＝Pabs/(c*M)
这里，r是加热速率，并且Pabs是吸收的加热辐射。该方程可用于中间元件15和多层体1两者。因此，加热速率r随着质量M和热容量c的减少而增加。然而，如果由于吸收非常低，因此吸收的辐射能量Pabs非常低，则多层体1可以通过透明的中间元件15进行加热，其也不会加热到相同的程度。在连续操作中，通过加热中间元件15引起的能量损失是中间元件15的吸收、平均加热功率和循环时间的函数，因为每个新的基板(多层体1)经由热辐射和热传导再次对中间元件15的冷却作出贡献。在移动工艺箱的情况下，在工艺循环结束时也有主动冷却。
当然，有透明度更高的玻璃陶瓷；然而，已证明吸收仍然很高，使得在整个工艺循环中，玻璃陶瓷与移动工艺箱一起加热到几乎是基板温度。如果可用的话，所需大小的石英是非常昂贵的。此外，如果中间元件15的温度比基板的温度显著更低，则硒或其他熔点较低的气体化合物可以至少暂时地在那里凝结。这导致在关键的工艺阶段中出现暂时的硫属元素质损失。随着凝结的增加，凝结物中对加热辐射的吸收将增加。定态将被建立。
这里，本发明采取了不同的方法，通过经由改进的设计和合适的更薄材料，显著减少了中间元件15的质量。由于中间元件15的质量低得多，因此甚至不透明的材料也可以用于此。仅通过使用非常薄的中间元件15，才能实现通常为1至5℃/s的期望的快速加热速率。特别地，加工空间的气密性和耐腐蚀密封的任务以及由中间元件15引起的机械稳定的任务，可以通过使用平坦表面元件和相关联的支撑设备的组合来分开和单独地优化。
这将在下面详细解释。图4和图5参考新颖的中间元件15示出了这一点，该中间元件可以用作设备100的盖12和/或底部5以用于图1和图2的多层体1的热处理。
因此，中间元件15是在这里例如以柔性膜18的形式实施的表面元件17。图4描绘了横截面图(垂直于表面元件17的平面)；图5描绘了平面图。膜18在框架13内被拉伸，其中框架13的内部区域完全被膜18覆盖。膜18固定地连接到框架13。膜18的厚度小于0.5mm、优选小于0.3mm。膜18的张紧必须足够强以能够承受机械负载。这特别适用于其中中间元件15被用作底部5的情况，多层体1的重量，并且可能还有框架13和盖12的重量驻留在其上。由于压力差(在泵送/冲洗循环期间)和对流冷却，可能会出现高达40kg/m2的负载。用于膜18的材料包括例如具有或不具有缓蚀剂的石墨或复合材料，例如碳纤维增强碳。可替代地，可以使用在一侧或两侧上涂覆有防腐蚀层的金属箔。另一种可替代方案是复合膜，其中金属箔借助于陶瓷或石墨粘合剂粘结到石墨膜的一侧或两侧。金属箔在抗弯强度和耐撕裂方面具有极高的机械稳定性，使得它们可以非常薄。高导热性确保了均匀的温度分布。石墨膜提供了腐蚀稳定性。该箔优选具有低反射率和高发射率，使得从辐射器组发射的辐射被尽可能多地吸收。
当膜形成底部5时，膜优选用隆起进行图案化，使得与多层体1的接触面积尽可能小。因此，抑制了热传导的影响。
当图1和图2的用于对多层体1进行热处理的设备100的盖12和底部5两者都以图4和图5中描绘的中间元件15的形式实施时，有两个框架13，它们可以放在彼此的上面或内部，并且彼此非固定地连接或彼此非破坏性地可分离地连接。
图6使用横截面图示出了中间元件15的另一个示例性实施例。该中间元件15是图4和图5的中间元件15的进一步发展。图7描绘了中间元件15的平面图。为了避免不必要的重复，仅描述了相对于图4和图5的示例性实施例的不同之处，并且在其他方面参考了上面的陈述。
因此，中间元件15包括实施为柔性膜18或刚性板19的表面元件17。相似于柔性膜18，刚性板19在框架13的完整内部区域上延伸。中间元件15进一步包括支撑设备22，其在这里例如实施为线栅23。线栅23由彼此相交并彼此连接的多根直线型的丝线20组成。相交的丝线20形成多个多边形网格。线栅20在框架13内的表面元件17的完整表面(即第一表面27)上延伸。如在图6中可以看出，线栅23在连接点21处固定地连接到表面元件17。对于中间元件15与框架13的固定连接，表面元件17固定地连接到框架13(例如，夹住)，其中支撑设备22不直接固定地连接到框架13。可替代地，可以将支撑设备22固定地连接到框架13，而表面元件17没有固定地连接到框架13。然后，表面元件17被夹住或紧固在支撑设备22上面。在另一种可替代方案中，表面元件17和支撑设备22两者都可以在每种情况下直接固定地连接到框架13。
支撑设备22布置在表面元件17的面向能量源16的一侧上，这里，例如，与表面元件17的第一表面27触摸接触。支撑设备22在能量源16的方向上平坦地支撑表面元件17，并确保表面元件17有足够的机械稳定性。
连接点21由例如具有低导热性的粘合剂，例如陶瓷粘合剂制成。因为连接点21将表面元件17紧固到丝线20，所以表面元件17不一定必须夹在框架13中，因为机械负载是由丝线20承担的。与图4和图5的示例性实施例(其中表面元件17没有由机械支撑设备22支撑)相比，机械负载由丝线20吸收，在重量和发生的弯曲力方面可以有更高的机械负载。膜18或薄板19必须附接到框架13，使得加工空间有足够的气密性。
表面元件17可以实施为具有低厚度的刚性板19。例如，可以使用复合材料，诸如碳纤维增强碳、玻璃陶瓷，或具有高软化点的玻璃，诸如硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或石英玻璃，作为材料。板19很薄，并且其厚度优选小于4mm、更优选小于1mm、甚至更优选小于0.3mm。
丝线20由金属例如钼或钨合金制成。丝线20可以另外涂覆有由例如Al2O3、MoN、Si3N4等制成的防腐蚀层。
如果膜18或薄板19的导热性良好，则由丝线20引起的遮挡几乎不会对到多层体1的辐射产生任何影响。在该实施例中，中间元件15的质量可以很低。由于采用了复合技术，因此要求和功能在两个部件之间进行了划分：膜18或薄板19承担了耐腐蚀性和密封的主要负载；线栅23承担了抗拉强度和抗弯强度方面的机械要求。
现在考虑图8至图11，其中示出了中间元件15的另一个示例性实施例。图8描绘了横截面图(垂直于表面元件17)；图9同样描绘了横截面图(垂直于表面元件17，但垂直于图8)；图10描绘了平面图；图11描绘了另一个平面图。为了避免不必要的重复，仅描述相对于图6和图7的示例性实施例的不同之处，并且在其他方面参考了上面的陈述。
因此，中间元件15包括支撑设备22，其在这里不是由丝线20，而是由棒24形成。如图10的平面图所描绘的，棒24可以以具有相交的棒24的棒栅25的形式布置，类似于线栅23。棒栅25具有多个多边形网格。在图11中描绘的可替代实施例中，棒24以线状布置26的形式布置，其中棒24平行并排布置。棒栅25或线状布置26在框架13内的表面元件17的整个表面(即第一表面27)上延伸。如特别是在图9中可以看出，在每种情况下，棒24都在连接点21处固定地连接到表面元件17。
棒24由例如石墨、金属、陶瓷或玻璃陶瓷制成。优选地，棒24具有矩形横截面。借助于短边平行于表面元件17的矩形横截面，可以使高刚性与减少遮挡一起实现。取决于材料和构造，棒24的横截面也可以有利地为圆圈形(圆棒)、环形(管)、T形(T型梁)或双T形(双T型梁)。棒24有利地由部分透明的、更优选透明的材料制成。优选地，棒24中对加热辐射的吸收小于20％、优选小于10％，并且甚至更优选小于5％。由于透明，因此表面元件17上对加热辐射的遮挡非常低。在该过程期间，棒24将经由加热辐射和热传导进行加热。然而，取决于构造，表面元件17和棒24之间可能会具有永久的温度梯度。
图12展示了相对于图9具有添加物的能量源16。可以看出，由于透明棒24，因此对加热辐射6、8仅发生了非常轻微的干扰。垂直于表面元件17的表面(即第一表面27)进行冲击的加热束A从侧面经过棒24。同样，垂直于表面元件17的表面进行冲击的加热束C在大部分情况下可以经过透明棒24。倾斜经过棒24的加热束B也可以冲击在表面元件17的表面上。
当使用棒24时，在棒24和表面元件17之间加入绝热体是有利的。这可以有利地为陶瓷粘合剂。紧固也可以以点的形式完成以减少冷桥。如果表面元件17的导热性高，但连接材料的导热性低，则延迟加热的影响可以最小化。通过垂直于表面元件17的平面指向的棒24，表面元件17可以显著变硬。因此，对表面元件17的机械要求可以减小，使得棒24之间的自支撑表面显著减小。棒24的间距和横截面应进行优化，使得表面元件17的抗弯强度足以承受两个棒24之间的自支撑表面上的压缩负载。棒24的数量、间距和横截面的总体尺寸应仅选择为必要的大小。当然，垂直于表面元件17的棒24构成的质量和刚度的优化比仅用平板要好得多。具有棒24的棒栅25或线状布置26的表面元件17形成了具有显著更高的刚度和更低质量的复合体。
图13示出了用于对多层体1进行热处理的方法。该方法包括第一步骤S1和第二步骤S2，在第一步骤S1中，将多层体1设置在根据本发明的用于对多层体1进行热处理的设备100中，在第二步骤S2中，在底部侧和盖侧上用加热辐射来照射多层体1。各自的加热辐射冲击在装置的盖和底部上以用于形成(减小的)加工空间。
本发明提供了一种用于对多层体进行热处理的改进的装置、设备和方法，其中中间元件中的至少一个的质量可以显著减少。该中间元件要么具有以柔性膜的形式实施的表面元件，要么具有以柔性膜或薄硬板的形式实施，并由支撑设备机械地支撑的表面元件。由于质量减少，因此在不影响中间元件的机械稳定性和耐腐蚀性的情况下，可以节省多层体的热处理的成本。

Claims (15)

1.一种用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其包括：具有用于生成加热辐射(6、8)的至少一个辐射加热器的能量源(16、7、11)，多层体(1)，布置在所述能量源(16、7、11)和所述多层体(1)之间的中间元件(15、5、12)，所述中间元件包括以柔性膜(18)的形式实施的表面元件(17)。
2.一种用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其包括：具有用于生成加热辐射(6、8)的至少一个辐射加热器的能量源(16、7、11)，多层体(1)，布置在所述能量源(16、7、11)和所述多层体(1)之间的中间元件(15、5、12)，所述中间元件包括以柔性膜(18)或刚性板(19)的形式实施的表面元件(17)，其中所述表面元件(17)具有面向所述能量源(16、7、11)的表面(27)，所述表面元件能够被所述加热辐射(6、8)照射，其中面向所述能量源(16、7、11)的所述表面(27)在朝向所述能量源(16、7、11)的方向上由支撑设备(22、23、25、26)机械地支撑。
3.根据权利要求1或2所述的用于对多层体进行热处理的装置(102)，其中所述柔性膜(18)具有以下特征a)、b)或c)：
a)所述柔性膜(18)包含石墨或复合材料，特别是碳纤维增强碳，
b)所述柔性膜(18)是在一侧或两侧上涂覆有防腐蚀层的金属箔，
c)所述柔性膜(18)是复合膜，其中的金属箔通过粘合剂粘结到石墨膜的一侧或两侧上。
4.根据权利要求2所述的用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其中所述刚性板(19)包含玻璃陶瓷、复合材料，特别是碳纤维增强碳，或软化点高于800℃的玻璃，特别是硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或石英玻璃。
5.根据权利要求1至4中一项所述的用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其中所述表面元件(17)的厚度小于4mm、优选小于1mm、特别优选小于0.3mm。
6.根据权利要求1至5中一项所述的用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其中所述表面元件(17)对所述加热辐射(6、8)的反射率小于10％、优选小于5％、特别优选小于2％。
7.根据权利要求1至6中一项所述的用于对多层体进行热处理的装置(102)，其中所述表面元件(18)具有凸起图案，所述凸起图案围绕所述表面元件(18)垂直测量具有几微米至几百微米的高度。
8.根据权利要求2至7中一项所述的用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其中所述支撑设备(22)以相交的线性支撑元件(20、24)的栅格(23、25)或并排的线性支撑元件(20、24)的线状布置(26)的形式实施。
9.根据权利要求8所述的用于对多层体进行热处理的装置(102)，其中所述线性支撑元件(20、24)包含金属，特别是涂覆有防腐蚀层的金属，石墨、陶瓷、玻璃陶瓷、软化点高于800℃的玻璃，诸如硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或石英玻璃，或复合材料，特别是碳纤维增强碳。
10.根据权利要求8或9所述的用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其中所述线性支撑元件(20、24)占所述表面元件(17)的面向所述能量源(16、7、11)的所述表面(27)的小于10％、优选小于5％、甚至更优选小于2％。
11.根据权利要求8至10中一项所述的用于对多层体(1)进行热处理的装置(102)，其中所述线性支撑元件(20、24)对所述加热辐射(6、8)部分透明或透明。
12.一种用于对多层体(1)进行热处理的设备(100)，其包括：
-用于形成加工空间(14)的装置(101),其包括底部(5)、盖(12)和至少一个框架(13)，所述底部(5)、所述盖(12)和所述至少一个框架(13)一起形成用于容纳所述多层体(1)的所述加工空间(14),
-与所述盖(12)相邻布置的盖侧能量源(16、11),
-与所述底部(5)相邻布置的底部侧能量源(16、7)，
-根据权利要求1至11中一项所述的用于对多层体(1)进行热处理的至少一个装置(102)，其中所述盖侧能量源(16、11)、所述盖(12)和所述多层体(1)形成用于对所述多层体(1)进行热处理的第一装置(102)，和/或其中所述底部侧能量源(16、7)、所述底部(5)和所述多层体(1)形成用于对所述多层体(1)进行热处理的第二装置(102)。
13.根据权利要求12所述的用于对多层体(1)进行热处理的设备(100)，其中在用于对多层体(1)进行热处理的所述至少一个装置(102)中，所述表面元件(17)固定地连接到所述框架(13)，和/或所述支撑设备(22)固定地连接到所述框架(13)。
14.根据权利要求12所述的用于对多层体(1)进行热处理的设备(100)，其中在用于对多层体(1)进行热处理的所述第一装置(102)中，所述框架(13)和/或所述支撑设备(22)固定地连接到第一框架(13)；以及在用于对多层体(1)进行热处理的所述第二装置(102)中，所述框架(13)和/或所述支撑设备(22)固定地连接到第二框架(13)，其中所述两个框架(13)彼此没有固定地连接。
15.一种用于对多层体(1)进行热处理的方法，其包括：将所述多层体(1)设置在根据权利要求12至14中一项所述的用于对多层体(1)进行热处理的设备(100)中，用瞄准所述盖(12)和所述底部(5)的加热辐射(6、8)来照射所述多层体(1)。
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