CN114351122A - 一种用于异质结cvd设备的载板传输提升系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，包括腔体、喷淋板、载板、加热基板和传输装置，传输装置包括外轴动力、内轴动力和多对磁流体传输机构，磁流体传输机构包括磁流体、内轴、外轴、传输轴和翻转板，外轴套在内轴上且二者可相对转动，磁流体套在外轴上且二者可相对转动，翻转板与内轴固定连接，传输轴可转动的设在翻转板上，传输轴与外轴通过啮合件配合，外轴动力用于驱动外轴转动，内轴动力用于驱动内轴转动，传输轴和翻转板设于腔体内，载板置于各传输轴上。本发明利用同心双轴磁流体结构，同时驱动载板的传输和提升，既能使实现载板传输，又能使载板在镀膜时脱离传输轴并与加热基板接触，简化了结构，降低了设备成本。

Description

一种用于异质结CVD设备的载板传输提升系统

技术领域

本发明涉及异质结CVD设备，尤其涉及一种用于异质结CVD设备的载板传输提升系统。

背景技术

异质结电池综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等特点，是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。异质结CVD(化学气相沉积)设备，主要用于异质结电池中I/N/P膜层的制备，其原理是利用平行极板放电提供能量，将反应气体激发成等离子体，电池片平铺在载板上，载板通过传输滚轮传输到平行极板之间，反应气体经过化学反应在电池片上形成膜层。平行极板分为上面的喷淋板和下面的加热基板，镀膜时必须保证两极板之间的距离在20-30mm之间，保证载板与底下加热基板充分接触并且载板脱离传输滚轮。

目前已有的技术方案有两种：第一种是提升加热基板，载板通过传输滚轮传输到平行极板之间，加热基板向上垂直运动带动载板脱离传输滚轮，直至运动到距离喷淋板20-30mm，此时放电形成镀膜，镀膜结束后加热基板向下垂直运动，直至载板与传输滚轮接触并脱离加热基板；第二种是在传输滚轮上直接放电，载板通过传输滚轮传输到平行极板之间后直接放电进行镀膜，此时传输滚轮必须做绝缘处理。

关于第一种，在平行极板中，加热基板不仅仅是一个接地的电极，同时也是一块加热板，对他的要求是必须和喷淋板平行，不然会造成放电的不均匀。在现在的使用过程中，加热基板随着设备产能的提升面积越来越大，质量也越来越大(超过70Kg)，需要设计一整套复杂可靠的重载提升机构对加热基板进行提升，在运动过程中很难保证加热基板的水平；复杂可靠的重载提升机构决定了提升速度不能过快，这严重影响了工艺节拍，制约了设备产能的提升；重载提升机构的动力部分在大气侧，与之连接的加热基板在真空侧，需要利用大量的焊接波纹管保证运动真空密封，这极大的降低了设备运动可靠性；复杂的重载提升机构制造和加工成本高，增加了设备的制造成本，不利于社会资源的节约。

关于第二种，在传输滚轮上直接放电，加热基板和载板没有直接接触，会影响加热基板对载板的传热效率，导致加热基板加热功率必须很大，不利于能源的节约；同时，由于载板悬空，载板会有一定程度的变形，此时载板距离加热基板的距离会不一样，这就导致了载板上的电池片的温度均匀性比较差，最终影响镀膜均匀性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用同心双轴磁流体结构，同时驱动载板的传输和提升，既能使实现载板传输，又能使载板在镀膜时脱离传输轴并与加热基板接触，简化了结构，降低了设备成本的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，包括腔体、喷淋板、载板、加热基板和传输装置，所述喷淋板设于腔体的顶壁，所述加热基板安装在腔体内，所述传输装置包括外轴动力、内轴动力和多对磁流体传输机构，每一对磁流体传输机构对称布置于腔体两侧的侧壁上，所述磁流体传输机构包括磁流体、内轴、外轴、传输轴和翻转板，所述外轴套在内轴上且二者可相对转动，所述磁流体套在外轴上且二者可相对转动，所述翻转板与内轴固定连接，所述传输轴可转动的设在翻转板上，所述传输轴上设有第一啮合件，所述外轴上设有与第一啮合件配合的第二啮合件，所述传输轴的轴线与内轴的轴线具有间距，所述外轴动力用于驱动外轴转动，所述内轴动力用于驱动内轴转动，所述磁流体安装在腔体外，所述传输轴和翻转板设于腔体内，所述载板置于各磁流体传输机构的传输轴上且载板位于喷淋板与加热基板之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述腔体顶部设有腔盖，所述喷淋板固定在腔盖上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传输轴上设有传输滚轮，所述载板置于各传输滚轮上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传输滚轮设有限制载板偏移的挡边。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一啮合件为第一齿轮，所述第二啮合件为第二齿轮。

作为上述技术方案的进一步改进，所述外轴两端均伸出磁流体，所述外轴伸出腔体的一端设有外轴同步轮，同一侧的相邻两个外轴同步轮之间绕设有外轴传送带或者外轴传送链，所述外轴动力具有两个输出端，一个输出端通过外轴传送带或者外轴传送链与一侧的任一个外轴同步轮连接，另一个输出端通过外轴传送带或者外轴传送链与另一侧的任一个外轴同步轮连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述内轴两端均伸出外轴，所述内轴伸出腔体的一端设有内轴同步轮，同一侧的相邻两个内轴同步轮之间绕设有内轴传送带或者内轴传送链，所述内轴动力具有两个输出端，一个输出端通过内轴传送带或者内轴传送链与一侧的任一个内轴同步轮连接，另一个输出端通过内轴传送带或者内轴传送链与另一侧的任一个内轴同步轮连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述外轴动力为外轴电机，所述外轴电机的两侧设有外轴同步轴，每一侧的外轴同步轴通过外轴传送带或者外轴传送链与该侧的任一个外轴同步轮连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述内轴动力为内轴电机，所述内轴电机的两侧设有内轴同步轴，每一侧的内轴同步轴通过内轴传送带或者内轴传送链与该侧的任一个内轴同步轮连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述磁流体与外轴之间设有轴承一，所述外轴与内轴之间设有轴承二，所述传输轴与翻转板之间设有轴承三。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，既能使载板在传输轴上传输，又能使载板在镀膜时脱离传输轴并且与加热基板充分接触，本发明的关键在于利用同心双轴磁流体结构，将载板的传输和提升集成在同一套系统中，区别于现有技术方案的是，本发明提升对象为载板而不是加热基板；基于此获得了如下效果：采取载板上下运动形式，提升的仅仅是重量比较轻的载板，提升速度可以很快，可以进一步提高设备产能；喷淋板和加热基板固定，两者之间的间距和平行度经过一次调整以后即可以永久保证，提高了设备的稳定性；将载板传输和载板提升集成在一起，简化了机构，有利于降低设备成本，节约社会资源；采取同心多轴磁流体密封，有效提高真空密封可靠性。

附图说明

图1是本发明的载板传输提升系统的主视图。

图2是本发明中磁流体传输机构的结构示意图。

图3是本发明的载板传输提升系统的立体图一。

图4是本发明的载板传输提升系统的立体图二。

图中各标号表示：

1、腔体；11、腔盖；2、喷淋板；3、载板；4、加热基板；41、基板支架；5、外轴动力；51、外轴同步轴；6、内轴动力；61、内轴同步轴；7、磁流体传输机构；71、磁流体；72、内轴；721、内轴同步轮；722、内轴传送带；73、外轴；731、外轴同步轮；732、外轴传送带；74、传输轴；741、传输滚轮；742、挡边；75、翻转板；76、第一啮合件；77、第二啮合件；81、轴承一；82、轴承二；83、轴承三。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本实施例的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，包括腔体1、喷淋板2、载板3、加热基板4和传输装置。腔体1为真空腔体，喷淋板2设于腔体1的顶壁，其外接射频电源，作为平行极板的一个电极。加热基板4安装在腔体1内，优选通过基板支架41安装在腔体1底壁上。加热基板4作为平行极板的另外一个电极，喷淋板2和加热基板4之间的距离在20-30mm之间。载板3用来放置电池片。

传输装置包括外轴动力5、内轴动力6和多对磁流体传输机构7，每一对磁流体传输机构7对称布置于腔体1两侧的侧壁上，磁流体传输机构7包括磁流体71、内轴72、外轴73、传输轴74和翻转板75，外轴73套在内轴72上且二者可相对转动，磁流体71套在外轴73上且二者可相对转动。外轴73与内轴72为同心轴。翻转板75与内轴72固定连接，传输轴74可转动的设在翻转板75上，传输轴74上设有第一啮合件76，外轴73上设有与第一啮合件76配合的第二啮合件77，磁流体71安装在腔体1外，传输轴74和翻转板75设于腔体1内，载板3置于各磁流体传输机构7的传输轴74上，载板3位于喷淋板2与加热基板4之间，即载板3位于两个极板之间。

磁流体传输机构7和腔体1之间的密封方式为磁流体密封。磁流体传输机构7位于腔体1的两侧对称布置，并且沿载板3运输方向阵列，阵列数量根据载板3长度而定，保证任何时候都有至少3组传输机构与载板3接触(支撑载板3)，同时保证载板3平面与电极平面平行。

外轴动力5用于驱动外轴73转动，内轴动力6用于驱动内轴72转动，传输轴74的轴线与内轴72的轴线具有间距，从而当翻转板75翻转的时候，传输轴74相对内轴72有上升和下降的过程，外轴动力5用于载板3的传输，动力输出2用于载板3的提升。

该载板传输提升系统在初始位置时，传输轴74在内轴72上方，此时载板3在加热基板4的上方。当外轴动力5启动，外轴73转动，其上的第二啮合件77转动，并带着第一啮合件76转动，第一啮合件76带着传输轴74转动，带着载板3在腔体1内前进；到达工艺位置时，外轴动力5停止，内轴动力6启动，内轴72转动，带着翻转板75绕内轴72的轴线转动，第二啮合件77不动，第一啮合件76绕第二啮合件77转动，位于内轴72上方的传输轴74在翻转的过程中下降，从而带着载板3下降，载板3落到加热基板4上，传输轴74继续下降以便于与载板3分离，之后内轴动力6停止，此时载板3在加热基板4上进行辉光放电完成镀膜的过程。镀膜完成以后，内轴动力6开启，内轴72反转，翻转板75反转，传输轴74上升，托起载板3并带着载板3上升离开加热基板4，回到初始位置，内轴动力6停止，外轴动力5启动，外轴73转动，传输轴74转动，载板3又开始继续前进。

本发明的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，既能使载板3在传输轴74上传输，又能使载板3在镀膜时脱离传输轴74并且与加热基板4充分接触，本发明的关键在于利用同心双轴磁流体结构，将载板3的传输和提升集成在同一套系统中，区别于现有技术方案的是，本发明提升对象为载板而不是加热基板；基于此获得了如下效果：1)采取载板上下运动形式，提升的仅仅是重量比较轻的载板，提升速度可以很快，可以进一步提高设备产能；2)喷淋板和加热基板固定，两者之间的间距和平行度经过一次调整以后即可以永久保证，提高了设备的稳定性；3)将载板传输和载板提升集成在一起，简化了机构，有利于降低设备成本，节约社会资源；4)采取同心多轴磁流体密封，有效提高真空密封可靠性。

本实施例中，腔体1顶部设有腔盖11，喷淋板2固定在腔盖11上。其中，腔体1和腔盖11之间用密封圈密封，组成一个真空腔体。

本实施例中，传输轴74上设有传输滚轮741，载板3置于各传输滚轮741上。传输滚轮741设有限制载板3偏移的挡边742，两侧的挡边742对载板3进行限位，防止载板3前进时跑偏。

本实施例中，第一啮合件76为第一齿轮，第二啮合件77为第二齿轮。

本实施例中，外轴动力5为外轴电机。外轴电机的两侧设有外轴同步轴51(即两个输出端)。外轴73两端均伸出磁流体71，其中，外轴73伸出腔体1的一端(图2中右端)设有外轴同步轮731，图2中右侧的相邻两个磁流体传输机构7上的外轴同步轮731之间绕设有外轴传送带732，左侧的外轴同步轴51通过外轴传送带732与左侧的任一个外轴同步轮731连接。右侧的外轴同步轴51通过外轴传送带732与右侧的任一个外轴同步轮731连接。内轴动力6为内轴电机，内轴电机的两侧设有内轴同步轴61(即两个输出端)。内轴72两端均伸出外轴73，其中，内轴72伸出腔体1的一端(图2中右端)设有内轴同步轮721，图2中右侧的相邻两个磁流体传输机构7上的内轴同步轮721之间绕设有内轴传送带722，左侧的内轴同步轴61通过内轴传送带722与左侧的任一个内轴同步轮721连接。右侧的内轴同步轴61通过内轴传送带722与右侧的任一个内轴同步轮721连接。

其中，以右侧为例，右侧的各磁流体传输机构7的具体传动连接结构为：如图3所示，右侧的各个外轴73分别标定为，73a、73b、73c、73d、73e，每个外轴73上均设有两个外轴同步轮731，分别标定为731h和731f。外轴73a上的外轴同步轮731h通过外轴传送带732与外轴同步轴51连接，外轴73a上的731f通过外轴传送带732与外轴73b上的731f连接，外轴73b上的731h通过外轴传送带732与外轴73c上的731h连接，外轴73c上的731f通过外轴传送带732与外轴73d上的731f连接，外轴73d上的731h通过外轴传送带732与73e上的731h连接。当外轴同步轴51转动，外轴73a、73b、73c、73d、73e依次转动，从而实现载板3前进。

同理，如图4所示，右侧的各内轴72分别标定为72a、72b、72c、72d、72e，每个内轴72均设有两个内轴同步轮721，分别标定为721h和721f。内轴72e上的721f通过内轴传送带722与内轴同步轴61连接。内轴72e上的721h通过内轴传送带722与内轴72d上的721h连接，内轴72d上的721f通过内轴传送带722与内轴72c上的721f连接，内轴72c上的721h通过内轴传送带722与内轴72b上的721h连接，内轴72b上的721f通过内轴传送带722与内轴72a上的721f连接。当内轴同步轮721转动，内轴72e、72d、72c、72b、72a依次转动。

需要说明的是，本实施例中优选采用传送带与同步带轮，除了本实施例外，也可以采用链条和链轮。

本实施例中，磁流体71与外轴73之间设有轴承一81，外轴73与内轴72之间设有轴承二82，传输轴74与翻转板75之间设有轴承三83。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：包括腔体(1)、喷淋板(2)、载板(3)、加热基板(4)和传输装置，所述喷淋板(2)设于腔体(1)的顶壁，所述加热基板(4)安装在腔体(1)内，所述传输装置包括外轴动力(5)、内轴动力(6)和多对磁流体传输机构(7)，每一对磁流体传输机构(7)对称布置于腔体(1)两侧的侧壁上，所述磁流体传输机构(7)包括磁流体(71)、内轴(72)、外轴(73)、传输轴(74)和翻转板(75)，所述外轴(73)套在内轴(72)上且二者可相对转动，所述磁流体(71)套在外轴(73)上且二者可相对转动，所述翻转板(75)与内轴(72)固定连接，所述传输轴(74)可转动的设在翻转板(75)上，所述传输轴(74)上设有第一啮合件(76)，所述外轴(73)上设有与第一啮合件(76)配合的第二啮合件(77)，所述传输轴(74)的轴线与内轴(72)的轴线具有间距，所述外轴动力(5)用于驱动外轴(73)转动，所述内轴动力(6)用于驱动内轴(72)转动，所述磁流体(71)安装在腔体(1)外，所述传输轴(74)和翻转板(75)设于腔体(1)内，所述载板(3)置于各磁流体传输机构(7)的传输轴(74)上且载板(3)位于喷淋板(2)与加热基板(4)之间。

2.根据权利要求1所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述腔体(1)顶部设有腔盖(11)，所述喷淋板(2)固定在腔盖(11)上。

3.根据权利要求1所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述传输轴(74)上设有传输滚轮(741)，所述载板(3)置于各传输滚轮(741)上。

4.根据权利要求3所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述传输滚轮(741)设有限制载板(3)偏移的挡边(742)。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述第一啮合件(76)为第一齿轮，所述第二啮合件(77)为第二齿轮。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述外轴(73)两端均伸出磁流体(71)，所述外轴(73)伸出腔体(1)的一端设有外轴同步轮(731)，同一侧的相邻两个外轴同步轮(731)之间绕设有外轴传送带(732)或者外轴传送链，所述外轴动力(5)具有两个输出端，一个输出端通过外轴传送带(732)或者外轴传送链与一侧的任一个外轴同步轮(731)连接，另一个输出端通过外轴传送带(732)或者外轴传送链与另一侧的任一个外轴同步轮(731)连接。

7.根据权利要求6所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述内轴(72)两端均伸出外轴(73)，所述内轴(72)伸出腔体(1)的一端设有内轴同步轮(721)，同一侧的相邻两个内轴同步轮(721)之间绕设有内轴传送带(722)或者内轴传送链，所述内轴动力(6)具有两个输出端，一个输出端通过内轴传送带(722)或者内轴传送链与一侧的任一个内轴同步轮(721)连接，另一个输出端通过内轴传送带(722)或者内轴传送链与另一侧的任一个内轴同步轮(721)连接。

8.根据权利要求6所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述外轴动力(5)为外轴电机，所述外轴电机的两侧设有外轴同步轴(51)，每一侧的外轴同步轴(51)通过外轴传送带(732)或者外轴传送链与该侧的任一个外轴同步轮(731)连接。

9.根据权利要求7所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述内轴动力(6)为内轴电机，所述内轴电机的两侧设有内轴同步轴(61)，每一侧的内轴同步轴(61)通过内轴传送带(722)或者内轴传送链与该侧的任一个内轴同步轮(721)连接。

10.根据权利要求1至4任意一项所述的用于异质结CVD设备的载板传输提升系统，其特征在于：所述磁流体(71)与外轴(73)之间设有轴承一(81)，所述外轴(73)与内轴(72)之间设有轴承二(82)，所述传输轴(74)与翻转板(75)之间设有轴承三(83)。

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