CN1309096C - 用于退火多种处理物的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助电磁辐射同时退火和处理多种处理物的装置。所述的装置是一种堆式炉，其中，如此彼此紧靠地布置处理物和能源，使得在两种能源之间存在着一种处理物，和在两种处理物之间存在着一种能源。所述的装置尤其适合于在有处理气体的情况下将处理物退火。借助所述的装置，一种具有可变处理参数(譬如气压、加热速率、冷却速率)的可变的加热和冷却分布是可能的。尤其能够将具有不同物理特性(热传导系数、热膨胀系数、吸收和辐射能力等等)的大面积多层体形式的处理物可靠地退火。借助所述的装置和方法能够将一种有毒和/或腐蚀性的处理气体采用于处理物的处理。所述的装置或方法譬如适用于制造薄膜太阳能模块。

Description

用于退火多种处理物的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于退火处理物的装置和相应用于退火处理物的方法。
背景技术
譬如从EP 0 662 247 B1中公开了一种这样的装置。
从EP 0 662 247 B1中公开的处理物是一种多层体，通过将一种功能层安放到一种载体层(衬底)上制造所述的多层体。为了所述的功能层和/或载体层具有一种所希望的物理(电、机械等等)和/或化学的性能，对所述处理物或层、和/或载体层实施一种处理。所述的处理包括处理物在有一种气体(处理气体)的情况下的退火。
为了退火将处理物布置在一种石墨制的封闭退火容器中。在退火期间使处理物经受一种具有气态硒的处理气体。所述的处理物在退火时摄取一种能量，其中，给每种层输送能量的一个分量。譬如以10℃/s的加热速率进行退火。利用一种卤素灯作为能量的能源。借助所述的卤素灯用电磁辐射照射由石墨制的退火容器，并因此加热退火容器。石墨具有卤素灯光谱段中的电磁辐射的高的吸收能力。通过热辐射和/或热传导将由石墨吸收的能量输送给处理物。退火容器因而起着二次能源或能量传送器的作用。
石墨具有高的发射能力和高的热传导能力。当处理物座落在退火容器的底板上时，主要通过热传导进行能量在处理物下侧面上的输入。通过热辐射，热传导和对流给处理物的上侧面输入能量。
处理物越大(越是大面积的)、处理物中所采用的材料越不同(譬如强烈不同的温度膨胀系数、不同的能量吸收能力等等)、和退火速率(加热速率、冷却速率)越高，控制处理物中的温度均匀性或温度不均匀性则越困难。温度不均匀性可以导致处理物中的机械应力，并因此导致处理物的破坏。出于这种原因具有退火容器的所述公知的装置首先适用于一种单个处理物的退火。
发明内容
本发明的任务在于，指明如何在控制处理物的每一种中的温度均匀性或温度不均匀性的条件下可以用一种单个的装置同时退火多种处理物。
为了解决所述的任务，提供一种装置用于在预定气氛中通过由一种处理物借助吸收某种电磁辐射摄取一种能量，并通过由至少一种其它处理物借助吸收至少某种其它电磁辐射摄取至少一种其它能量来退火多种处理物。所述的装置具有至少一种用于建立所述气氛的装置、一种带有至少一种用于生成所述电磁辐射的能源的退火单元、和至少一种带有至少一种用于生成所述其它电磁辐射的其它能源的其它退火单元。所述的退火单元和所述的其它退火单元是如此彼此紧靠地布置成一种具有堆方向的退火堆的，使得在所述能源和所述其它能源之间可以布置所述的处理物，而在所述的处理物和所述的其它处理物之间可以布置所述的其它能源。
所述的能源譬如是一种由一种加热器阵列形成的加热器平面。所述的加热器阵列譬如由互相平行布置的棒状卤素灯或加热棒组成。在所述的退火堆中譬如在加热器平面之间布置了处理物。所述的装置通过这种布置特别适合于同时退火多个处理物。既可以垂直也可以水平布置所述的退火单元。给每一种处理物分配了至少一种能源，其中，在退火时处理物布置在各自电磁辐射的辐射场中。为了摄取各自的能量，处理物呈现所述电磁辐射的一种相应的吸收。用一种为退火所必需的能量密度来供应每种处理物是得到保证的。不会出现堆中处理物的互相屏蔽，并因此不会出现由电磁辐射不均匀照射处理物。(可调节)气氛的特点譬如在于气体或气体混合物(譬如空气)的规定的一种分压。也可以设想，所述的气氛是一种真空。
在一种特别的改进方案中所述退火单元中的至少一种具有至少一种附加的能源，用于生成一种附加的能量和用于由退火单元的所述处理物摄取所述的附加能量。用所述的附加能源可以考虑处理物正面和背面的不同的红外线吸收，并因此有助于改善在退火期间处理物的温度均匀性。此外，通过所述的附加能源可以实现加热速率的提高。
基本上可以通过热传导、热辐射和/或对流进行附加能量的摄取。在热传导时处理物体与能源接触。至少部分地由处理物和处理容器按照它们的在加热元件谱段中的吸收谱来吸收热辐射。在对流时譬如引导一种也可以是所述处理气体的气体以在处理物体上流过。此时，可以在气体和处理物体之间交换能量。
在一种特别的改进方案中所述的附加能源是一种用于生成附加电磁辐射的能源，而所述附加能量的摄取是一种附加电磁辐射的吸收。在一种其它的改进方案中退火单元的处理物布置在退火单元的能源和退火单元的附加能源之间。因此有可能有区别地加热处理物的不同侧面，譬如一种扁平处理物的上和下侧面。当所述的处理物是一种具有由不同材料制的层的多层体时，这则是特别有利的。所述的层譬如在相同的温度膨胀系数时呈现对能源电磁辐射的不同的吸收能力。为了避免多层体厚度方向上的温度不均匀性，譬如用不同能量密度(单位面积上的能量)的电磁辐射照射所述的层。
在一种特别的改进方案中可以互相独立地控制所述的能源、其它的能源和/或附加的能源。可以个别调定或调节输送给处理物或处理物的不同层的能量。譬如两个相邻的退火单元是在光学上互相分开的，即一个退火单元的电磁辐射不照射到相邻的退火单元中。这譬如通过退火单元之间的对于所述电磁辐射不透射或部分透射的物体来实现。这种物体譬如是一种反射体(请参阅下文)。所述的处理物位于能源和附加能源之间，使得只有这些能源有助于处理物的退火。以此方式能够对各个处理物的各个层单独地调定所述以″加热上限″和″加热下限″形式输送给处理物的能量。
在一种特别的改进方案中所述的电磁辐射、其它的电磁辐射和/或附加的电磁辐射是红外线辐射(热辐射)。在1μm至2μm波长时具有强度最大值的热辐射能源是可以设想的。这样的能源譬如是一种卤素灯。以发送热辐射的电阻加热元件形式的能源也是可以设想的。这样的元件譬如具有石墨、碳化硅和/或一种象镍-铬的金属合金。除此之外，可导致处理物加热的任何电磁辐射(微波、紫外线)是可以设想的。
在一种特别的改进方案中，所述退火单元中的至少一种具有至少一种反射体，用于整形所述电磁辐射中至少一种的辐射场。通过所述的反射体控制电磁辐射到一种处理物上的流量密度。此时，所述的流量密度集中于处理物。所述的反射体譬如具有一种至少部分地反射能源的电磁辐射的材料。可以如此布置反射体，使得一种反射的电磁辐射指向一种处理物。譬如对准一种相邻的退火单元布置了所述退火单元的反射体。所述反射体因此在某种程度上位于两种退火单元之间。也可以设想，将反射体直接布置在一种能源上。此时，譬如可以调定电磁辐射的辐射场的某种开放角。
所述的反射体对于能源的电磁辐射可以是不透射或几乎不透射的。为此，反射体在同时低的透射能力情况下譬如具有一种高的反射能力。所述的反射体尤其对于所述电磁辐射中的至少一种是可以部分透射的。当所述退火单元中的每一种分别仅有譬如加热器平面形式的能源时，这则是有利的。一种退火单元的电磁辐射通过反射体到达一种相邻的退火单元中，并因此可以有助于相邻退火单元的处理物的退火。如此选择反射体的材料和厚度，使得一种透射和反射谱位于所分配能源电磁辐射的波长段中。在这里同样考虑处理物的吸收和发射能力。互相协调反射体的透射与反射能力和处理物不同侧面的吸收与发射能力，使得在退火期间不导致处理物中的(譬如在处理物厚度方向上的)不允许的温度梯度。在退火期间保证了温度均匀性。如此选择反射体的材料，使得象反射体吸收和反射能力那样的光学性能在退火期间基本上保持相同。按照所希望的反射谱可以考虑通常的反射材料作为反射体。由陶瓷、或石英制品制的反射体是有利的。这些材料相对于多数处理气体是惰性的。所述的反射体也可以在由玻璃陶瓷或石英玻璃制的载体上具有一种象硫酸钡或氧化铝那样的反射的、化学反应惰性的涂层。也可以设想，譬如卤素灯外壳具有所述的涂层。具有金属涂层的反射体也是可以设想的。
在本发明的一种其它的改进方案中，所述退火单元中的至少一种具有至少一种用于冷却处理物的介质。与此有关的优点在于，借助于相同的装置可以实施一种包括具有至少一种加热期和冷却期的不同方法阶段的处理过程。所述的用于冷却的介质尤其是一种冷却气体和/或冷却液体。借助冷却气体通过对流进行冷却，其中，譬如引导一种与处理物相比为较冷的冷却气体在处理物上流过。也可以通过热传导进行冷却，其中，处理物与一种具有相应温度传导能力系数的冷却物体接触。可以设想，所述的冷却物体是一种具有空腔的退火单元和/或退火堆的外壳，可以引导冷却气体或冷却液体流过所述的空腔。
在一种其它的改进方案中，所述能源中的至少一种是布置在一种对于所述能源的电磁辐射至少部分透射的包封中。譬如所述的包封由石英玻璃制成。所述的包封优选是真空密闭的。借助于所述的包封可以保护能源免于与处理气体接触。这种改进方案的一种其它的优点是能源的简便更换。
在一种特别的改进方案中，能源的所述包封具有能源电磁辐射用的一种光学滤波器。以此可以有针对性地对包封的光学特性(吸收和透射能力)施加影响。
在一种特别的改进方案中，能源的所述包封具有用于冷却的介质。此时，尤其在能源的包封中布置了用于冷却的介质。此时，譬如不仅冷却处理物，而且也冷却能源。这导致由能源辐射出能量密度迅速降低，并因此导致处理物的有效冷却。特别当要求了高的能量密度和/或高的温度均匀性时，则以对处理物为仅仅微小的间距布置能源、尤其是卤素灯，使得除了高的辐射强度之外也有高的冷却功率供支配。在能源之间的较大间距的情况下，在要求高的冷却功率时把附加的冷却元件布置在能源之间。这样的冷却元件譬如是一种引导冷却气体或冷却液体通过其中的管道。譬如一种用于冷却的冷却液体流过所述包封的外壳是可以设想的。冷却气体和冷却液体的组合也是可以设想的。为了避免温度剧变，可以首先引导冷却气体通过外壳和能源之间的中间空隙。在一种其它的步骤中泵送冷却液体流过外壳，用于有效的冷却。在一种其它的改进方案中能源的所述包封具有所述的反射体。此时，尤其在能源的包封中布置反射体。以这种方式不存在任何涉及反射体材料相对于处理气体的反应性的限制。唯一起决定性作用的是反射体的光学特性。
在一种其它的改进方案中，能源的所述包封具有能源热辐射用的一种光学滤波器。此时，所述的光学滤波器尤其布置在能源的包封中。以这种方式不存在任何涉及光学滤波器材料相对于处理气体的反应性的限制。唯一起决定性作用的是滤波器的光学特性。然后可以如此选择光学滤波器，使得达到能源的所希望的光谱。
在一种特别的改进方案中，所述退火单元中的至少一种具有一种带有容器壁的退火容器，用于支承退火单元的处理物。此时，所述的退火容器用来在电磁辐射之一的辐射场中布置处理物。可以设想所述的容器壁本身具有电磁辐射的能源。所述的壁譬如是由在退火期间用电流流过的石墨制成的。
当起处理物的支承面作用的容器壁借助热传导实现能量到处理物上的输送时，可以是特别有利的。容器壁为此具有一种相应的温度传导能力。当处理物呈现能源谱中的微小吸收时，这则是特别有利的。所述的支承面则由一种呈现能源谱中的高度吸收的材料制成。
在一种其它的改进方案中，所述的退火堆具有一种带有多插口体壁的堆式多插口体。所述的堆式多插口体譬如用来作为退火单元的支承、和/或作为热传导的反射体、和/或作为退火堆的包封的绝缘物体。在一种特别的改进方案中所述的堆式多插口体是可以退火的。因此可以附加地影响处理物的退火速率。所述的堆式多插口体譬如是一种具有一个用于退火单元、能源、处理物的推入平面或推入轨道的、和/或具有处理物的支承面的构架。
所述的堆式多插口体有利地具有一种可抽真空的和可用处理气体充填的空腔。此时，在这种空腔中将退火单元布置成退火堆。也可以设想，堆式多插口体的一种多插口体壁具有退火容器的容器壁。因此譬如堆式多插口体基本上可以由退火容器的容器壁形成。将退火容器彼此叠起堆垛成堆式多插口体。此时，可以借助于孔和缺口如此构成退火容器，使得存在着退火容器的一种共同的空腔。
借助于可抽真空的和可用处理气体充填的堆式多插口体，可以创造所有布置在退火容器中的处理物的一种共同处理气氛。当在尽可能小的气流情况下需要大量的处理气体时，这种改进方案则可能是有利的。
在一种其它的改进方案中，在一种具有室壁的退火室中布置所述的退火堆和/或所述的堆式多插口体。在一种其它的改进方案中所述的退火室是可抽真空的，并可用处理气体充填的。所述的退火室譬如有一种可关闭的门，通过该门可用处理物装填位于退火室中的退火容器。也可以设想，可以将堆式多插口体通过所述的门装入退火室中。同样在合适轨道上的退火室中可以直接推入退火单元。所述的退火室起着退火单元的支承作用。
所述的退火室尤其配备了一种真空密闭的门，在退火室的内部在所述的门上布置了不依赖于退火室的门而可开启和关闭的一种堆式多插口体的门。因此可以在堆式多插口体中，或也在退火容器中容易地控制所述的气氛，而不必开启退火室。
所述的退火室和/或堆式多插口体尤其是可退火的。当在退火时在堆式多插口体和/或退火室的一个表面上凝结处理的离析物和/或产物时，这则是特别有利的。此外，可以在退火室的内部控制气体压力。为了提高各自电磁辐射的功率密度，所述的堆式多插口体和/或退火室可以具有一种反射体或反射涂层。
在本发明的一种特别的改进方案中，所述的容器壁、多插口体壁、和/或室壁具有所述的用于建立气氛的装置。所述的装置是一种至少一种气体用的气孔，用于抽真空和/或用所述气体充填所述的退火容器、堆式多插口体、和/或退火室。所述的气体尤其是一种处理气体和/或冲洗气体。所有可以设想的腐蚀性和非腐蚀性的气体可以考虑作为处理气体。用于这里的实例是象氧气的氧化气体、或卤素分子、和象氢气的还原气体、硫化氢、氢化硒、掺杂气体或类似的。譬如可以设想，在退火期间在第一退火阶段中需要一种第一处理气体，而在其它的退火阶段时需要一种其它的处理气体。也可以设想，在一个退火阶段之内必须补充处理气体。譬如可以考虑氮气或一种另外的惰性气体作为冲洗气体。它用来清洗退火容器、堆式多插口体、和/或退火室。除此之外，为了清洗、和/或为了处理或退火可以建立真空。
在一种其它的改进方案中，所述的处理物和其它的处理物通过气体孔互相接触。譬如退火容器的一个出气口与其它退火容器的一个进气口相连。在所述的两个退火容器中因此形成一种共同的气氛。譬如可以使两种处理物与一种相同的气流接触。但是对于每个退火容器提供一个自己的进气口和出气口也是可能的。
在采用有毒和/或腐蚀性的处理气体时，用于抽真空和充填退火容器、堆式多插口体、和/或退火室的可能性是特别有利的。也出于安全原因在采用这样的气体时，检查各自的处理气氛和清洗容器是重要的。
在一种其它的改进方案中，所述处理物中的至少一种是一种具有至少一种层的多层体，这种层呈现对所述电磁辐射中的至少一种的某种吸收。
在一种特别的改进方案中，所述退火单元中的至少一种具有至少一种透射体，这种透射体呈现对所述电磁辐射中的至少一种的某种吸收和某种透射，并在位于所述电磁辐射的能源和所述处理物中的一种之间的所述电磁辐射的辐射场中布置这种透射体。在下面结合退火单元的构成阐述了尤其在多层体退火时的透射体的特别优点。
在一种特别的改进方案中，能源的所述包封、退火容器、堆式多插口体、退火室、透射体和/或反射体具有一种相对于所述气体为惰性的材料。尤其选择了出自玻璃、石英玻璃、石英制品、陶瓷、玻璃陶瓷和/或金属类的材料。这些材料相对于许多处理气体是惰性的，即反应惰性的。此外，象石英玻璃或玻璃陶瓷那样的几种材料具有低的温度膨胀系数。这在一种由不同材料制的组件组成的装置上是特别重要的。一个组件的尺寸可以在一种允许的偏差之内变化。这保证了在退火期间不因机械应力而破坏所述的装置，即所述的装置保持不变。此外，能够因此较容易地检查气氛。一个组件的，或装置的组件之间的可能的缝隙在退火期间由于它的组件的低热膨胀系数而几乎不变化。通过采用可机器加工的材料(譬如可机器加工的陶瓷、玻璃陶瓷或可机加工的石英制品)得出一种附加的优点。
以下说明如何通过退火单元的不同构成来保证在控制处理物的温度均匀性条件下可以退火大面积的处理物，尤其是具有不对称层序列的多层体。
退火单元的处理物譬如是一种具有一种第一层和至少一种第二层的多层体。通过由多层体摄取能量来进行退火，即借助由第一层摄取能量的一种第一分量和由第二层摄取能量的一种第二分量。具有能量的至少一种能源的退火单元其特征在于，第一层布置在一种第一能源和第二层之间，而第二层布置在一种第二能源和第一层之间。所述能源中的至少一种呈现一种带有辐射场的某种电磁辐射的发射，而所述层中的至少一种呈现对这种电磁辐射的某种吸收，并布置在所述的辐射场中。除此之外，在带有辐射场的能源和具有电磁辐射吸收且布置在辐射场中的层之间的辐射场中布置了至少一种透射体，所述的透射体呈现对所述电磁辐射的某种透射和某种吸收。
借助所述的透射体可以实现个别地加热多层体的层，即有针对性地控制、调节和/或预先调定一种层所摄取的能量分量。譬如在退火期间借助调节回路确定能量(请参阅下文)。没有附加的调节回路满足能源(譬如能量密度、能量种类等等)的预先调定也是可以设想的。甚至在1℃/s至譬如100℃/s和更高的很高加热速率时，个别地加热多层体的层也是可能的。通过个别的加热可以实现，在退火期间使多层体的机械应力和因此可能出现的变形保持尽可能地小。
这种情况的基础在于光学上半透射(半透明)的透射体。通过譬如对于某个波长而位于0.1和0.9之间的透射，上述的电磁辐射穿过透射体到达一种层上。所述的层能够摄取直接由能源发送的相应的能量，或能量的分量。
所述的透射体也呈现对电磁辐射的某种吸收。可以用热辐射和/或热传导的形式将因此所摄取的能量输出给环境。在一种特别的改进方案中所述的用于多层体退火的装置有一种透射体，所述的透射体通过电磁辐射的吸收呈现在多层体方向上的热辐射和/或热传导。因此可以实现，通过热辐射和/或热传导退火一种层。
基本上仅通过热传导将多层体的对于热辐射显示透射性的第一层退火，而基本上通过同一透射体的热辐射将同一多层体的第二层退火也是可以设想的。具有相应透射性的第一层譬如是由玻璃制的一种层。当能源和/或透射体的电磁辐射射中所述的玻璃物体时，则将辐射的一个微小部分(约4％)反射。最大的部分(＞90％)或多或少不受阻碍地穿过玻璃，并然后射中多层体的一种第二层。在那里可以吸收这种辐射，并导致由这种第二层摄取能量。在很高的加热速率时通过辐射或热辐射不能足够快地使所述的玻璃层退火。相反，当透射体摄取能量的分量，并能够将之传送到玻璃层上时，通过热传导能够比较迅速地退火。
所述的透射体本身是多层体的一种层的情况也是可以设想的。透射体可以通过吸收电磁辐射的一部分来摄取能量的一种分量，并通过透射让用于由一种其它层摄取的能量的一种其它分量透过。
在退火单元的一种特别的改进方案中，多层体的一种层是多层体的至少一种其它层的一种载体层。所述的多层体尤其具有一种不对称的层序列。譬如多层体由一种单面涂层的载体层组成。也可以彼此并列布置多层体的各个层。
在一种特别的改进方案中，多层体的一种层具有一种选自玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金属和/或塑料类的材料。尤其考虑象聚四氟乙烯那样的耐温塑料作为塑料。譬如一种层是一种金属薄膜。所述的金属薄膜也可以起载体层的作用。
由一种层摄取的能量的分量譬如依赖于所述层的吸收、发射和/或反射能力。但是它也依赖于能源的种类，和依赖于能量如何传送到多层体上、或到多层体的一种层上的方式和方法。
退火单元能源中的一种譬如是热能的一种能源。此时，可以直接给所述的层输送热能。在这里可以考虑热辐射、热传导和/或对流。在热辐射的情况下所述的能源本身可以是热辐射的一种源。所述的热辐射譬如是位于0.7和4.5μm之间波长段中的电磁辐射。相应的层布置在能源的辐射场中。所述的层由能源的电磁辐射所射中，并至少部分地吸收所述的电磁辐射。
给一种层输送一种在所述层中转变成热能的任意能量却也是可能的。譬如用所述的层所吸收的高能紫外线照射一种层。通过吸收一种高能的光量子，所述层的一种分子或整个的层进入电子激活的状态。此时所摄取的能量可以转变成热能。
除了热辐射和热传导之外，通过对流也可能退火一种层或整个层。此时，引导具有某种能量的气体在所述的层上流过，其中，所述的气体将能量输送到层上。所引导流过的气体同时可以起处理气体的作用。
此外，通过热传导和对流也可以冷却一种层。此时，给所述的层输送一种负的热能。以此方式也可以控制能量或能量的分量，并譬如附加地影响多层体中的机械应力。
在一种特别的改进方案中，存在着用于将能量传送到多层体上的一种能量传送器。所述的能量传送器起二次能源的作用。所述的能量传送器譬如从一种较高的能量范围中吸收一次能源的、譬如一种卤素灯的电磁辐射，并将这种电磁辐射转换成由层吸收的热辐射。
多层体的间接和/或直接的环境在退火期间可以起能量传送器的作用。在退火容器的内部空间中布置一种具有用于退火的多层体的能量传送器是可以设想的。所述的能量传送器也可以布置在退火容器之外，譬如布置在退火容器的一种壁上，或对退火容器有间距地来布置。可以设想所述的能量传送器是退火容器的一种涂层。所述的能量传送器譬如是一种石墨薄膜。所述的退火容器本身也可以承担能量传送器的功能。譬如在由石墨制的退火容上具备这种功能。最后，所述的透射体无非是一种能量传送器。在通过对流的能量传送时气体同样起能量传送器的作用。
多层体所吸收的能量不仅从层到层，而且也在一种层之内可能是不同的。譬如在退火期间在多层体中或在多层体的一种层中出现边缘效应。层的边缘区具有不同于层的内部区的温度。在退火期间出现一种横向的温度梯度。譬如当能源的辐射场不均匀时，则发生这种现象。此时，由辐射所照射的面积上的辐射场的能量密度不是到处相等的。当在层的边缘上由于每个体积单位上的较大的吸收面积而吸收每个体积单位上的较大的能量时，在均匀的辐射场上也可以出现一种横向的温度不均匀性。为了平衡温度差，譬如可以采用由许多子单元组成的一种能源。可以独立控制每个子单元，并因此独立调定每一种由一个子单元输送到一种层上的能量。这样的能源譬如是由各个加热元件组成的阵列或矩阵。一个加热元件譬如是一个卤素灯。也可以将所述的阵列或矩阵用于建立所述层中的横向温度梯度。因此譬如可能有针对性地产生层体的一种永久或瞬态的变形。尤其对于其层是呈彼此并列的多层体的退火，阵列或矩阵有巨大优点。
当所述的能源或这些能源以连续作业工作时，对于能源是有利的。但是也可以设想，能源以循环和/或脉动的作业提供能量或能量的分量供所述的层支配。这样的能源譬如是一种具有脉动电磁辐射的能源。以此方式可以同时或以一种时间顺序(譬如交替地)给所述的层输送能量。
电磁辐射的能源的以下特性是特别有利的：
·所述的能源具有一种均匀的辐射场。
·能源的光谱的强度分布部分地与层的、透射体的和/或可能存在的退火容器的光谱的吸收相重叠(请参阅下文)。
·在有处理气体的情况下能源是耐腐蚀和/或防腐蚀的。
·能源具有一种高的能量密度，它足以能用大于1℃/s的加热速率加热多层体物质(和可能的退火容器物质)。
在一种特别的改进方案中，所述装置的透射体具有多层体挨靠在其上的至少一种间距保持器，用于由多层体摄取横向均匀的能量。譬如首先通过均匀的热辐射将多层体经其支承在透射体或间距保持器上的层退火。所述的间距保持器以这种形式尤其具有一种呈现电磁辐射的微小吸收的材料。间距保持器譬如探出透射体的表面达几个μm至mm。
也可以首先通过热传导使支承在间距保持器上的层退火。间距保持器为此譬如有一种对于相应的退火速率所必要的热传导能力。也可设想，通过热传导的能量传送用的间距保持器呈现对能源电磁辐射的一种高的吸收，其中，将电磁辐射有效地转变成热能。
所述的透射体尤其具有许多间距保持器。在接触地均匀布置在多层体的层和透射体之间的许多间距保持器上，可以附加达到横向温度分布的均匀化。
在一种特别的改进方案中，透射体和/或间距保持器具有一种选自玻璃和/或玻璃陶瓷类的材料。玻璃陶瓷具有不同的优点：
·可以将它用于譬如0℃至譬如700℃的广阔温度范围中的退火。玻璃陶瓷譬如具有一种位于所述温度范围之上的软化点。
·它有一种很低的热膨胀系数。它是耐温度剧变的，并在退火的上述温度范围中是无挠曲的。
·它相对于许多化学制剂是化学惰性的，并呈现对这些化学制剂的微小的透过性。一种这样的化学制剂譬如是一种层和/或整个多层体在退火期间所经受的处理气体。
·它在电磁辐射的许多能源的光谱段中，尤其在能源的辐射密度高的一种波长段中是光学上部分透过的。这样的辐射源譬如是一种在0.1和4.5μm之间具有高辐射密度的卤素灯。
玻璃，尤其是石英玻璃作为透射体的材料同样是可以设想的。这方面的优点是直至1200℃的高使用温度。这些材料在卤素灯形式能源的光谱段中显示出一种高的透射和一种微小的吸收。所述的光线基本上不受阻碍地穿过这种透射体，并到达呈现对电磁辐射的一种相应吸收的层上，其中，所述的层摄取能量和受到加热。通过所述的辐射几乎不加热透射体。
在一种处理用途中可能的是，受加热层的材料被蒸发，并在透射体的比较冷的表面上被析出。为了防止这种现象可以安排将透射体在退火期间加热到一种必要的温度上。这通过能量经热传导和/或对流传送到透射体上来实现。透射体吸收的一种电磁辐射也是可以设想的。可以设想，透射体具有一种吸收电磁辐射某个部分的涂层。可以将因此摄取的能量传送到由玻璃或石英玻璃制的透射体上。以这种形式，由具有所述涂层的玻璃物体制的透射体是光学上部分透射的，并可以用于既通过热辐射也通过热传导到多层体上的能量传送。
在一种特别的改进方案中，多层体的至少一种层与一种处理气体接触。也可以设想，整个多层体经受所述的处理气体。譬如一种惰性气体(分子的氮气或稀有气体)可以考虑作为处理气体。所述的处理气体不与层的材料反应。可是与所述层的材料反应的处理气体也是可以设想的。在处理气体的作用下形成功能性的层。譬如所述的处理气体相对于层的材料是氧化或还原的。用于此的可能的处理气体是氧气、氯气、氢气、元素硒、硫或一种混合物。它也可以是一种象HCL的刻蚀的处理气体或类似物。所述处理气体的其它实例是在制作薄膜太阳能电池时所采用的H2S和H2Se(请参阅下文)。最后，以一种相应的方式与层的材料反应的所有气体或甚至气体混合物也是可以设想的。
如果所述的层经受一种规定的处理气氛，则是有利的。所述规定的处理气氛譬如包括退火期间的所述处理气体的或这些处理气体的一种分压。譬如用于退火的一种层或所述的多层体与真空接触也是可以设想的。
譬如可以通过以某种速度引导处理气体在所述的层上流过，而达到一种规定的处理气氛。此时，具有不同分压的处理气体在退火过程中作用于所述的层。不同的处理气体相继与层体的层接触也是可以设想的。
尤其至少与处理气体接触的层是被封闭的。这譬如通过层的包封来实现，其中，所述的包封可以固定在载体层上。在退火之前或期间用处理气体充填所述的包封。此时，将处理气体集中在通过处理气体应影响其特性的层的一个表面上。以此方式可以防止由处理气体污染环境。这在腐蚀性和/或有毒的处理气体情况下尤其是重要的。此外，可以用一种对于层的转换所必要的化学计算量的处理气体来工作。不需不必要地消耗处理气体。
在本发明的一种特别的改进方案中，多层体布置在一种退火容器中。此时，退火容器的至少一种容器壁具有一种透射体。所述的退火容器的优点在于，它自动地表现为层或整个多层体的包封。不需要在多层体上固定所述的包封。在可封闭的退火容器上可以达到和容易地调节所述的处理气氛。譬如退火容器提供一种在退火时所需处理气体用的足够大的容积。如果退火要求在一种层上均匀而可再现地分布处理气体，则也可以有针对性地调定自退火容器中的气体排出。譬如当用一种很高的加热速率退火时，这则可能是需要的。此时处理气体扩张。如果退火容器经受不住此时出现的气压，则导致退火容器的变形，或甚至于导致退火容器的破坏。可是譬如当多层体支承在退火容器的底板上时，则应防止变形。退火容器的变形可能导致多层体中的横向的温度不均匀性。
此外，所述的退火容器可以是退火时的多层体的运输装置。所述的退火容器的优点在于，在退火期间譬如不能排除由玻璃制的层(载体层或衬底)的破裂。在这种衬底破裂时可以容易地从退火单元中，或从用于退火的装置中除去破裂的材料。这有助于退火的处理稳定。
在一种特别的改进方案中，退火容器的具有透射体的容器壁是退火容器的一种盖和/或底板。譬如具有一种层的多层体直接支承在底板的透射体上。如上所述，透射体可以具有间距保持器。所述的盖同样具有譬如不与多层体或多层体的一种层接触的透射体。可以用此方式通过热传导加热多层体的支承在底板上的层，通过热辐射加热朝向盖的层。所述的朝向盖的层可以容易经受一种处理气体。
在一种其它的改进方案中，由各自至少一种多层体形成退火容器的底板和/或盖。此时，多层体的譬如应与处理气体接触的层是对准退火容器的内部空间的。如果多层体或多层体的层具有一种低的温度膨胀系数，和/或退火速率是微小的，这种解决办法则是可能的。对于高的退火速率，多层体有利地有一种具有高的热传导系数的载体层。所述的载体层是对准外部的。譬如在这里所述的载体层是一种上述的透射体。
在一种特别的改进方案中，退火容器、透射体和/或能量传送器具有一种相对于处理气体是惰性的材料。除此之外有利的是，退火的整个处理环境相对于采用的处理气体是惰性的。譬如能源(一次能源)也算作处理环境。
依赖于处理气体选择所述的材料。譬如玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷是可以设想的。同样可以采用一种象炭纤维加强的石墨那样的纤维加强的材料。象SiC的，具有高的热传导系数的材料也是可以设想的。所述的退火容器可由金属或合金制成。直至某种温度还稳定的塑料同样是可能的。
除了相对于处理气体的化学惰性之外退火容器材料的以下特性是有利的：
·在退火的条件下退火容器的材料是不挠曲的。此外它是耐温度剧变的。这尤其当它具有微小的温度膨胀系数时则是这种情况。
·退火容器材料的热软化点位于退火的最高温度之上。
·所述的退火容器表现出一种相对于处理气体的微小的或规定的渗透率。
在一种特别的改进方案中存在着一种装置，它用于检测所述装置的和/或用于调节能量第一和第二分量的退火单元的、依赖于退火的至少一种物理参数的大小。
一种可以设想的参数是层的吸收、透射和/或反射特性。所述参数的大小是参数的值。譬如吸收最大值的波长可能依赖于温度。在这种情况下所述参数的大小则是相应的波长。
所述的参数尤其是多层体的温度。此时所述的大小是温度的值。检测多层体的层、透射体和/或退火容器、或退火容器容器壁的温度也是可以设想的。在退火期间可以不断地检测多层体和/或一种层的至少一种参数。譬如根据层的所检测的温度而提高或降低由所述层摄取的能量分量。因此可以避免多层体厚度方向上的温度不均匀性或温度梯度。可是如果这有必要，也可以提高这种温度不均匀性。
用于检测温度的一种装置譬如是一种对准所述层的高温计。所述的高温计譬如检测由所述的层发射的热辐射。根据热辐射可以推断层的温度。与所述的层相连的和通过热传导退火的温度检测器也是可以设想的。
不直接测量，而是间接测量所述层或多层体的温度也是可以设想的。譬如将高温计对准多层体在其中退火的退火容器。通过多层体的温度可以影响退火容器的温度。根据退火容器的温度推断多层体的层的温度。根据所测量的退火容器温度来调节能量或能量的分量。为此譬如在退火之前实施一种反映所测量的退火容器温度和层或层体实际温度之间联系的″校正测量″。所述的″校正测量″给出温度的一种额定值。检测实际值。在额定值和实际值之间的比较提供一种用于调节能量的调节参量。
尤其用多层体厚度方向上的局部分解，并用在退火的时间范围中的时间分解进行所述的检测(和也进行能量分量的调节)。譬如用25℃/s的退火速率加热多层体。然后如此迅速地进行能量分量的检测和调节，使得退火期间的多层体层之间的温差譬如保持在规定的最大值之下。
厚度方向上的温度不均匀性结合多层体的瞬态的变形也可以导致多层体中的一种横向温度不均匀性。譬如在多层体的一种层之内，横向意味着垂直于厚度方向。譬如所述的多层体支承在由石墨制的底板上。通过热传导来进行经过多层体的、支承在底板上的层的能量输入或摄取。通过厚度方向上的温度不均匀性可能出现多层体弯曲形式的多层体的瞬态变形。此时，部分地脱开多层体和退火容器底板之间的对于热传导所必要的接触。其结果导致支承层或多层体的横向温度不均匀性。因此，当为了检测所述的参数(和调节能量)而不仅在厚度方向上、而且也在横向上进行局部的分解时，则是特别有利的。
在一种特别的改进方案中，所述的参数是多层体的一种变形。根据出现的温度不均匀性可能导致一种变形。譬如使所述的多层体凹形弯曲。多层体支承在譬如退火容器的底板上。通过凹形的变形在多层体的边缘区中产生在支承面和多层体之间的间距。譬如可以用激光干涉仪或激光反射装置检测这种变形的大小。根据所述的大小进行能量的调节。如果在变形的早期发现所述的大小，并可迅速对此作出反应，则是有利的。
当要分析研究的层对于光学装置的光线是可接近的，并可将检测信号明确分配给要检测的参数时，则对于用于借助一种光学装置(譬如激光器)检测依赖于退火的参数的大小的所述装置是有利的。激光的波长譬如应足够区别于多层体的热辐射。当用一种退火容器装备所述的装置时，如果透射体对于激光的光线是足够透过的，则是有利的。
借助所述的装置也可能实现多层体的所希望的变形。为此，如上所述跟踪退火期间的变形也可能是有意义的。譬如可以制作一种弯曲的薄膜太阳能电池。譬如为了有针对性地变形，将多层体置放到一种相应的模型或掩模上。所述的模型或掩模可以直接是一种能源。将多层体加热到载体层的软化点之上。作为其结果，多层体具有掩模或模型的相应形状。譬如在退火容器的底板中集成了所述的掩模。所述的掩模譬如可以是所述的透射体。
为了解决所述的任务，除了所述的装置之外，还说明一种在采用所述装置的条件下用于退火一种处理物和至少一种其它处理物的方法。所述的方法具有以下的方法步骤：a)将具有处理物的退火单元和具有其它处理物的其它退火单元布置成退火堆，和b)将处理物和其它处理物退火。
所述的退火尤其包括处理物和/或其它处理物的至少一种加热和/或至少一种冷却。譬如可以设想，在退火时经过多个加热期和多个冷却期。
所述的方法尤其适合于，在处理气氛下进行处理物的退火。为此使第一和/或其它的处理物与至少一种处理气体接触。可以在退火之前、期间或之后进行使之接触。此时，可以使处理物中的一种同时与多种处理气体(气体混合物)接触。也可以设想，使处理物相继与不同的处理气体和/或冲洗气体接触。可变化的处理气体分布(这种或这些处理气体的不同分压在时间上的序列)因此是可能的。以此方式譬如也可能，既采用氧化的，也采用还原的处理气体，或有针对性使掺杂物进入所述的处理物中。
在一种特别的改进方案中安排了以下的方法步骤：c)将退火堆布置在堆式多插口体的空腔中，d)在退火室中对退火室有间距地布置堆式多插口体，使得在堆式多插口体和退火室之间形成一种中间空隙，和e)在中间空隙中建立冲洗气体的气压。在退火之前进行这些方法步骤。具有冲洗气体的中间空隙起缓冲器的作用，使得位于空腔中的处理气体不到达，或仅稀释地到达退火室上。可以防止退火室的污染或腐蚀。退火室材料的选择几乎不依赖于处理气体。可以用冲洗气体一次性充填所述的中间空隙。也可以设想，将一种连续的冲洗气体流引导穿过中间空隙，所述的冲洗气体流从中间空隙中排除可能从堆式多插口体中所漏出的处理气体。也可以通过从堆式多插口体朝中间空隙方向生成一种压差来实现所漏出处理气体的排除。
在一种特别的改进方案中，在退火室和堆式多插口体之间的中间空隙中生成冲洗气体的一种气压，它大于堆式多插口体中的气压。尤其在堆式多插口体中为此设置了气体出口孔，这些气体出口孔譬如是经集合管路通过中间空隙和通过退火室向外走向的，并在那里譬如被引入一种气体排放单元中。因此在堆式多插口体的空腔中大致存在着也存在于气体排放单元中的压力(譬如大气压)。可以将这种装置的作用称为缝隙逆流冲洗，这种缝隙逆流冲洗的任务在于，在堆式多插口体的导管的间隙上、譬如在能源的包封上、或在堆式多插口体构件的接合缝上对着扩散出来的处理气体流维持一种惰性气体的逆流，其目的在于，防止处理气体在退火室壁上的冷凝，或退火室壁的腐蚀。此外，后者也可以通过退火室壁的一种合适的涂层来实现。
按以下的原理实现所述的缝隙逆流冲洗：在堆式多插口体中布置用处理气体充填的退火容器。不能排除处理气体进入堆式多插口体的空腔中。堆式多插口体的空腔和堆式多插口体与退火室之间的中间空隙，通过小的间隙或孔处于连接之中。通过气压的选择建立一种从中间空隙到堆式多插口体空腔的压力梯度。这譬如通过抽吸空腔的冲洗气体、和/或将冲洗气体引入中间空隙中、并通过因此而引起的相对于空腔压力的压力建立来实现，所述的空腔如上所述与用于退火装置的环境接触。因而导致一种从中间空隙朝向空腔的冲洗气体流。所述的处理气体不到达退火室的室壁上。此时，在退火期间尤其调节退火室的温度、空腔的所述气压和/或中间空隙的所述气压。
在一种特别的改进方案中，采用一种具有一种层和至少一种其它层的多层体作为处理物和/或其它的处理物。
此时，通过由多层体吸收能量进行退火，即借助由第一层吸收能量的一种第一分量和由第二层吸收能量的一种第二分量，其中，采用至少一种能源用于将能量输送到多层体上。此时尤其采用以上所述的装置。所述的方法步骤是：在一种第一和至少一种第二能源之间布置多层体，使得第一层布置在第一能源和第二层之间，而第二层布置在第二能源和第一层之间，其中，采用至少一种具有辐射场的某种电磁辐射的能源作为能源，而层中的至少一种吸收所述的电磁辐射且布置在能源的辐射场中，并将透射体布置在能源和层之间的能源辐射场中，所述的层位于能源的辐射场中，并所述的层吸收所确定的电磁辐射，以及将所述的多层体退火。
在一种特别的改进方案中，由所述的透射体吸收某种能量，并给所述的层输送能量。在一种其它的改进方案中在退火期间实施一种对多层体物理参数的、依赖于退火的大小的检测，用于调节在退火期间的能量吸收和调节能量的第一和第二分量。在一种特别的改进方案中所述的透射体通过热传导和/或热辐射给所述的层输送能量。
在一种特别的改进方案中，采用一种带有表现为铜、铟、镓和/或硒的层的多层体。尤其采用一种具有由玻璃和/或金属制的载体层的多层体。所述的载体层可以在它这方面具有一种涂层(譬如玻璃板上的一种金属层)。可以采用一种选自H2S、H2Se、H2、He和N2类的气体作为处理气体。所述的方法尤其用于制作太阳能电池和/或太阳能模块的光电薄膜黄铜矿吸收器(Chalkopyritabsorber)。在所述的太阳能模块上存在着许多串联的单个太阳能电池。所述的玻璃优选是钠钙玻璃。相应的层起载体层的作用。在所述的载体层上涂敷了作为电极的钼层，并在所述的钼层上涂敷了一种功能性的层，即一种铜-铟-镓-硫代-硒化物(CIGSSe)半导体层。由玻璃体和半导体层组成的层体的厚度典型地为2至4mm，具有一种约0.5μm的钼层和一种约3μm的半导体层。不必仅仅采用多层体厚度的所述范围。限制的因素是制作一种尽可能平面的、并因此用所述装置和用所述方法加工成一多层体的大型衬底的能力。
总而言之随着本发明产生以下的优点：
·在变换的处理气氛下可以同时退火多种处理物。此时，可以可变地布置一种退火的加热和/或冷却分布。
·以大于1℃/s的高退火速率可以退火具有不对称层构造的大面积多层体(譬如具有载体层上的一种单个层的多层体)形式的处理物。
·此时，多层体的所述的层可以具有很不同的热传导系数和/或很不同的发射能力。
·通过依赖于退火的参数大小的检测和调节的、在时间上的和局部的分解，可以特别可靠地实现退火。譬如可以对退火期间的处理物特性(譬如发射或吸收能力)的变化作出反应，并随即调节处理参数(压力、温度、能量密度、等等)。
·直至靠近载体层软化点的退火是可能的。
·从1℃/s直至100℃/s的迅速退火是可能的。此时可以达到譬如1100℃的温度。
·在超过载体层软化点的退火时，多层体的永久变形是可能的。
·可以创造一种具有规定处理气氛的规定的退火环境。可以同时或相继地在处理之前、期间和/或之后调定具有不同分压分布的不同的处理气体。尤其是可以采用一种有毒和/或腐蚀性的处理气体。可以避免处理物质在室壁上的冷凝。
·用一种单个的装置可以实施所有对于处理所必要的方法阶段。
附图说明
借助多个实施例和所属的附图介绍一种用于退火处理物的装置和一种对此的相应的方法。所述的附图是示意性的，并不是按比例的示图。
图1展示一种用于从侧面退火至少一种处理物的装置的横截面。
图2A至2F展示退火单元的可能的改进方案。
图3展示退火堆的一种剖视图，其中，两个退火单元的处理物是经通孔彼此相连的。
图4展示一种封闭、可抽真空和可用气体充填的堆式多插口体。
图5展示一种布置在可抽真空的退火室中的堆式多插口体。
图6A至6C展示一种布置在包封中的能源。
图7A至7C展示反射体的不同实施形式。
图8展示用于退火的某种装置的一种横截面。
图9展示用于退火的某种装置的一种纵截面。
图10展示一种用于退火的某种装置纵截面的剖视图。
图11展示一种用于退火多种处理物的方法。
图12展示一种用于在说明气体逆流冲洗原理条件下处理多种处理物的实施形式的横截面。
具体实施方式
出发点是一种用于退火多种处理物33和43的装置1(附图1)。所述的装置由多种彼此上下布置成一种退火堆2的退火单元3和4组成。一种退火单元3或4具有一种能源32或42。为了退火处理物，如此彼此紧靠地布置所述的能源和处理物，使得在退火堆2的某个堆方向22上在能源32和其它的能源42之间布置所述的处理物33，而在处理物33和其它的处理物43之间布置所述的其它能源42。
在一种实施中所述的能源32或42是以阵列64形式布置的棒状卤素灯61(附图6)。阵列64的卤素灯6中的每一种是布置到一种由石英玻璃制的包封60中的。包封60和卤素灯61之间的中间空隙由一种液态或气态的冷却剂62流过。在退火时，所述的卤素灯61发射一种由处理物33或43为了摄取相应的能量而吸收的红外线辐射形式的电磁辐射34或44。所述的处理物33和43为此布置在能源32或42的辐射场中。在一种第一实施形式中退火单元3的处理物33仅经受退火单元3的能源32的辐射场34(附图2A)。在一种其它的实施形式中附加地在相邻退火单元4的能源42的辐射场44中布置处理物33(附图1)。在下一个的实施形式中布置一种反射体5用于整形辐射场(附图2B)。所述的反射体5由一种在由玻璃陶瓷制的载体502上的氧化铝涂层501组成。所述的反射体5在相应的处理物33的方向上反射在氧化铝涂层501上出现的电磁辐射341。
在附图7A和7B中展示了构成反射体5的两种其它的解决方案。按附图7B反射体52是能源61的包封60的一个部分。按照附图7C直接在卤素灯61的石英玻璃包封上布置反射体53。
在一种其它的实施中所述的反射体5是对于电磁辐射34部分透射的，使得将辐射342的一部分输出到一种相邻的半空间中(附图2B)。
在一种实施形式中所述的包封60是双侧开放的(附图6B)。为了冷却，将冷却气体形式的冷却剂62泵送流过包封60。在一种其它的实施形式中由一种外壳66补充所述的包封60(附图6C)。外壳66和包封60之间的因此生成的中间空隙配备了流入口和流出口67，并为了冷却由一种冷却液65流过。
按附图2C退火单元有一种具有处理物33所经受的附加电磁辐射71的附加能源7。按附图2D在能源32和附加能源7的辐射场中分别布置了一种透射体8和9。所述的透射体8和9是对于电磁辐射34和附加电磁辐射71半透射的玻璃陶瓷板。所述的处理物33支承在所述的透射体8上。由这种透射体8吸收电磁辐射71的一部分，并以热传导81形式传送到处理物33上。
在附图2E和2F中可以见到其它的实施形式。按附图2E退火单元3具有一种在其中布置处理物33的开放的退火容器10。所述退火容器10的一种容器壁101具有一种透射体8。所述的容器壁101是退火容器10的底板。根据按附图2F的实施形式退火容器10是可封闭的。为了抽真空和用处理气体充填退火容器10，退火容器10有实施为阀门的可封闭的孔(气孔)11。替代于此，所述的阀门是自行封闭的(逆止阀)。
附图3展示一种如何用处理气体12可以共同加载两种退火单元3和4的退火容器10的可能性。此时，退火容器10经气体入口和出口35，36，45和46彼此相连。在一种另外的实施形式中独立地用处理气体12充填每种退火容器10。
附图4展示一种局部由堆式多插口体21的多插口体壁形成其堆壁的退火堆2。通过反射器板形式的反射体5(附图7A)产生附加的壁。在一种其它的实施形式中在可抽真空的退火室31中以一种间距303布置这种退火堆2(附图5)。
附图8至10中展示了一种专门的实施形式。象附图2D中所示那样构造退火堆2的退火单元3和4中的每一种，其中，退火单元3和4中的任何一种不具有附加的能源7。能源32和42是棒状卤素灯61的阵列64。具有朝向退火堆2而布置的作为能源的卤素灯61阵列64的板状反射体5分别形成退火堆2的上下封头。将玻璃陶瓷板形式的透射体8，9推入堆式多插口体21的槽中。
由两种透射体8和9以及堆式多插口体21的多插口体壁分别形成一种退火容器10。所述的退火容器10有用于在退火容器3和4中建立某种气氛的孔11。
附图12展示一种出自用于说明缝隙逆流冲洗的附图8中的剖视图。通过箭头表示一种压力梯度或从中形成的气流13。在退火期间在退火容器10的容器内部空间102中存在着具有某种气压103的处理气体12的气氛50。处理气体12可以通过退火容器10的间隙104排出到堆式多插口体的21空腔301中。为了防止由处理气体12污染退火室31内部的室壁，空腔301与环境14相连，在此环境14中存在着一种气压141，它小于退火室31容器内部空间102中的气压。同时作出了这种安排，即在退火室31室壁和堆式多插口体21的多插口体壁之间的中间空隙302中存在着一种气压304，这种气压304大致相当于在退火容器10的容器内部空间102中存在着的气压103。它是稍微更大的，使得通过堆式多插口体21缝隙202的处理气体12不到达中间空隙302中。由于在环境14中存在着比压力103和304较小的气压141，因此根据存在着的压力梯度，向环境14方向运送可能排出到堆式多插口体21空腔301中的处理气体12。在有毒的处理气体或蒸汽的情况下，由譬如象湿式清洗器或冷却水帘那样的、连接在其间的排放单元排放这些处理气体或蒸汽。然后譬如仅还排放不令人担心的载体气体到环境14中。
在退火室31中采用堆式多插口体21。所述的堆式多插口体21有一种不依赖于退火室31的门311可开启的门201。所述的门同时是退火容器的一种容器壁。
示范性地说明一种用于退火的方法的以下过程：
-用所述的处理物(111)装载堆式多插口体。
-关闭退火室。
-在开放的堆式多插口体的情况下多次泵空和用惰性气体充填退火容器。
-关闭堆式多插口体，并因此关闭退火容器。
-开启用于缝隙逆流冲洗的冲洗气体入口和出口。
-开启进入退火容器的处理气体入口和出口，并实施所希望的处理气体分压分布。
-调节通过能源包封的微小的冷却空气流。
-退火(112)：接通能源，并按照所希望的温度分布调节加热器阵列。在一种实施形式中，安置在退火容器10上的热电偶的信号是调节输入参量。
-接通或向下调节能源32，42和7，并通过调节冷却空气流来控制冷却分布。
-将一种冲洗气体输入处理气体入口。
-开启堆式多插口体，并多次泵空和用惰性气体充填。
-开启退火室和卸出处理物。
在一种实施形式中在退火时独立地控制处理物的加热上限和加热下限。但这只有用处理物位于其间的可分别独立控制的能源才有可能。以下的另可选择的解决方案适合于这种情况，即在退火堆中分别安排了一种处理物用的一种能源，并在退火期间加热上限和加热下限的一种固定调定的比例是可允许的：
-退火容器10的底板和盖由不同的红外线可透过的材料制成。所述的盖是由部分吸收红外线的玻璃陶瓷制成。所述的底板具有一种石墨。在一种另外的实施形式中所述的盖由石英玻璃制成，而所述的底板由陶瓷制成。
-退火容器的底板和盖由相同的材料制成，但是在红外线辐射方面具有不同光密度，并具有底板和盖的不同厚度。
-所述的能源是半边用红外线部分反射器涂层的。
-在退火单元之间采用反射体。

Claims (31)

1.用于在预定气氛(50)中通过由一个处理物(33，43)借助吸收预定电磁辐射(34，44)摄取一种能量，并通过由至少一个其它处理物(43，33)借助吸收至少其它的预定电磁辐射(44，34)摄取至少一种其它能量来退火多个处理物(33，43)的装置，其中，所述装置具有
-至少一种用于产生预定气氛的装置(11)，
-第一退火单元(3)，其带有至少一个用于生成第一电磁辐射(34)的第一能源(32)，和
-至少一个其它退火单元(4)，其带有至少一个用于生成一其它电磁辐射(44)的其它能源(42)，其中，
-所述第一退火单元(3)和所述其它退火单元(4)是如此彼此相对地布置成一个具有一种堆方向(22)的退火堆(2)的，使得
-在所述第一能源(32)和所述其它能源(42)之间能够布置第一处理物(33)，而在所述第一处理物(33)和一个其它处理物(43)之间能够布置所述其它能源(42)。
2.按权利要求1所述的装置，其中，所述第一和其它退火单元(3，4)的至少其中之一具有至少一个附加的能源(7)，用于生成附加的能量并用于由所述退火单元的处理物吸收所述附加能量。
3.按权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一和其它退火单元的至少其中之一具有至少一个反射体(5)，用于构成所述电磁辐射的至少其中之一的辐射场。
4.按权利要求3所述的装置，其中，所述反射体(5)对于所述电磁辐射的至少其中之一是部分透射的。
5.按权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一和其它退火单元的至少其中之一具有至少一个用于冷却处理物的装置。
6.按权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一和其它能源的至少其中之一布置在对于所述能源的电磁辐射至少部分透射的一个包封(60)中。
7.按权利要求6所述的装置，其中，所述能源的包封(60)具有用于冷却的装置。
8.按权利要求6所述的装置，其中，所述能源的包封(60)具有一个反射体(52)。
9.按权利要求1所述的装置，其中，所述第一和其它退火单元的至少其中之一具有一个带有容器壁的退火容器(10)，用于支承所述退火单元的所述处理物。
10.按权利要求1所述的装置，其中，所述退火堆(2)具有一个带有体壁的堆式多插口体(21)。
11.按权利要求1所述的装置，其中，在一种具有室壁的退火室(31)中布置所述退火堆(2)。
12.按权利要求10所述的装置，其中，在一种具有室壁的退火室(31)中布置所述堆式多插口体(21)。
13.按权利要求10或12所述的装置，其中，所述堆式多插口体能够被退火。
14.按权利要求11或12所述的装置，其中，所述退火室能够被退火。
15.按权利要求12所述的装置，其中，所述退火室(31)配备一种真空密闭的门(311)，在退火室(31)内部在所述门上布置所述堆式多插口体(21)的一个独立于所述退火室(31)的门(311)而能够开启和关闭的门(201)。
16.按权利要求9所述的装置，其中，所述用于制造所述气氛(50)的装置(11)形成所述容器壁的一部分。
17.按权利要求10所述的装置，其中，所述用于制造所述气氛(50)的装置(11)形成所述体壁的一部分。
18.按权利要求11或12所述的装置，其中，所述用于制造所述气氛(50)的装置(11)形成了所述室壁的一部分。
19.按权利要求17所述的装置，其中，所述用于制造所述气氛(50)的装置(11)包括气孔(35，36，45，46)，用于抽空和/或用气体充填所述堆式多插口体。
20.按权利要求18所述的装置，其中，所述用于制造所述气氛(50)的装置(11)包括气孔(35，36，45，46)，用于抽空和/或用气体充填所述退火室。
21.接权利要求20所述的装置，其中，借助所述气孔可以使所述第一处理物和所述其它处理物互相接触。
22.按权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一和其它处理物的至少其中之一是一个具有至少一层的多层体，该层呈现对所述电磁辐射的至少其中之一的预定吸收。
23.按权利要求1或2所述的装置，其中，所述退火单元的至少其中之一具有至少一个透射体(8，9)，该透射体对所述电磁辐射的至少其中之一呈现预定吸收和预定透射，并且该透射体是布置在所述电磁辐射的所述能源和所述处理物的其中一个处理物之间的电磁辐射的辐射场中。
24.按权利要求1或2所述的装置，其中包含所述能源的包封、退火容器、堆式多插口体、退火室、透射体和/或反射体，均具有对于所述处理气体(12)是惰性的材料。
25.用于在采用按权利要求1所述的装置的条件下退火一个第一处理物和至少一个其它处理物的方法，具有以下方法步骤：
a)将具有所述第一处理物的退火单元和具有所述其它处理物的其它的退火单元布置成所述退火堆，和
b)将所述第一处理物和所述其它处理物退火。
26.按权利要求25所述的方法，其中，使所述第一处理物和/或所述其它处理物与至少一种处理气体接触。
27.按权利要求25或26所述的方法，具有以下方法步骤：
c)在堆式多插口体(21)的一空腔(301)中布置所述退火堆，
d)在一个退火室(31)中与退火室(31)有一间距(303)之处布置所述堆式多插口体(21)，使得在所述堆式多插口体和所述退火室之间出现一个中间空隙(302)，和
e)在所述中间空隙中产生一种清洗气体的气压。
28.按权利要求27所述的方法，其中，在退火室和所述堆式多插口体之间的所述中间空隙(302)中生成一种清洗气体的气压，该气压大于所述堆式多插口体的空腔内的气压。
29.按权利要求28所述的方法，其中，通过一个孔建立中间空隙(302)和空腔(301)之间的一种连接，该连接使得在空腔和中间空隙之间设置压力梯度。
30.按权利要求25或26所述的方法，其中，将一种具有一层和至少一个其它层的多层体用作第一处理物和/或其它的处理物。
31.按权利要求25或26所述的方法，用于制造太阳能电池和/或太阳能模块的光电薄层黄铜矿吸收器。
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