CN218059173U - 一种布气系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种布气系统，属于太阳能电池制造领域。布气系统包括基座、多条布气管路、多个检测单元以及多个流量调节件。基座内设有用于容纳靶材的腔体；且在第一预设方向上，基座为多段设置，第一预设方向与基座的高度方向垂直；基座的每一段均设置有至少一条布气管路，布气管路的开口与腔体对应设置，且布气管路用于与送气管路连通；基座的每一段均设置有至少一个检测单元，检测单元用于检测气体中的元素含量；每条送气管路均设置有至少一个流量调节件，该布气系统能够在一定程度上保证基底的镀膜均匀性，进而保证器件的电学性能。

Description

一种布气系统

技术领域

本申请涉及太阳能电池制造领域，具体而言，涉及一种布气系统。

背景技术

现有技术中，物理气相沉积(PVD)技术广泛应用于镀膜领域，其中，真空磁控溅射就是一种典型的PVD镀膜技术，其镀膜原理是：在真空条件下，氩气在电场的作用下会电离成氩离子，然后再施以磁场，氩离子在电场和磁场的共同作用下加速轰击靶材，被轰击下来的靶材原子或分子沉积在基底上从而实现对基底的镀膜。

但是，在实际镀膜过程中，由于磁场和电场的分布不是完全均匀的，使得靶材的不同部位受到的轰击作用的强度也是不同的，导致基底的镀膜均匀性难以保证，从而影响器件的电学性能。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种布气系统，能够在一定程度上保证基底的镀膜均匀性，进而保证器件的电学性能。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种布气系统，包括基座、多条布气管路、多个检测单元以及多个流量调节件。基座内设有用于容纳靶材的腔体；且在第一预设方向上，基座为多段设置，第一预设方向与基座的高度方向垂直；基座的每一段均设置有至少一条布气管路，布气管路的开口与腔体对应设置，且布气管路用于与送气管路连通；基座的每一段均设置有至少一个检测单元，检测单元用于检测气体中的元素含量；每条送气管路均设置有至少一个流量调节件。

上述技术方案中，将基座设置为分段的形式，并且分别对应每一段基座设置布气管路、检测单元以及流量调节件，能够在磁场和电场分布不均导致不同区域内的靶材分子的含量不同的情况下，针对基座的不同区域(相当于针对靶材的不同区域)，首先通过检测单元来确定各个区域内的气体浓度，然后再根据检测结果来对应调整流量调节件，以实现对不同区域内的气体浓度的精准调控，从而保证不同区域内的靶材分子均能和气体充分反应，进而保证镀膜的均匀性。

在一些可选的实施方案中，在第一预设方向上，每条布气管路均设置有与每一段基座对应的多个间隔分布的开口。

上述技术方案中，每条布气管路均沿第一预设方向设置有多个开口，能够使得气体输送的精准度更高，同时，还能使得气体的分布较为均匀，从而便于轰击下来的靶材分子和气体进行反应。

在一些可选的实施方案中，在第一预设方向上，多个开口均匀间隔分布。

上述技术方案中，多个开口均匀间隔分布，能够进一步提高气体分布的均匀性，从而使得靶材分子与气体分子更容易均匀混合并生成薄膜。

在一些可选的实施方案中，在第一预设方向上，在基座相邻的两个分段中，靠近基座端部的分段的尺寸小于靠近基座中部的分段的尺寸。

上述技术方案中，在第一预设方向上，在基座相邻的两个分段中，靠近基座端部的分段的尺寸小于靠近基座中部的分段的尺寸(即位于基座两端的分段的尺寸小，位于基座中部的分段的尺寸大)，相较于每一段基座的尺寸均相同的情况，能够提高气体浓度的分布均匀性。

在一些可选的实施方案中，在第一预设方向上，检测单元设置在每一段基座的中部。

上述技术方案中，在每一段基座的中部进行气体浓度的检测，检测到的浓度结果更具代表性，从而能够进一步提高浓度检测结果的准确度。

在一些可选的实施方案中，在第二预设方向上，腔体对应每一段基座的两侧均设置有布气管路，第二预设方向与第一预设方向以及基座的高度方向均垂直。

上述技术方案中，在腔体的两侧(相当于靶材两侧)均设置有布气管路，相较于仅在一侧设置布气管路，能够使得气体的分布更加均匀，从而更有利于靶材分子和气体分子相互反应并生成薄膜。

在一些可选的实施方案中，在第二预设方向上，基座设置有多个并排分布的腔体。

上述技术方案中，设置多个腔体(即能够实现同时对多个器件进行镀膜的目的)，相较于仅设置一个腔体(即仅能对一个器件进行镀膜)，能够提高单位产能。

在一些可选的实施方案中，布气系统还包括多条送气管路，每条送气管路均与一条布气管路连通。

上述技术方案中，布气系统增设送气管路(即布气系统自带送气管路)，相较于送气管路独立设置的情况，能够使得布气系统的功能单元更为完善，并且也能使得气体的输送更为便捷，从而更有利于器件镀膜。

在一些可选的实施方案中，多条送气管路的进气端连接于同一送气主管。

上述技术方案中，多条送气管路的进气端连接于同一送气主管，相较于每条送气管路的进气端分别与一条送气主管连接，能够保证气源的一致性，并且统一供气的方式能够简化气源输送的操作步骤，从而提高镀膜效率。

在一些可选的实施方案中，在基座的高度方向上，多条送气管路并排平行分布。

上述技术方案中，多条送气管路并排平行分布，该设置便于进行送气管路的布局。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种布气系统的剖视示意图；

图2为本申请实施例提供的一种布气系统在俯视图视角下的局部示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种布气系统的局部剖视示意图。

图标：10-布气系统；100-基座；110-腔体；200-布气管路；210-开口；300-检测单元；400-流量调节件；500-送气管路；600-送气主管；700-气体混合单元；

a-第一预设方向；b-第二预设方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“水平”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或垂直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现有技术中，通过真空磁控溅射技术进行器件镀膜时，由于磁场和电场的分布不是完全均匀的，使得靶材的不同区域受到的轰击作用的强度也不同，导致靶材的不同区域内掉落下来的靶材分子的含量也不同，按照现有规律来看，通常是靶材中部掉落下来的靶材分子的含量会大于靶材两端掉落下来的靶材分子，并且，现有的布气系统由于缺乏气体浓度的检测以及浓度调节单元，使得不同区域内的靶材分子难以和适量浓度的气体进行反应，从而导致器件镀膜存在镀膜不均的问题。

发明人研究发现，通过对现有的布气系统进行优化，即将基座按照电场和磁场的分布规律进行分区，然后在各个区域内设置气体浓度的检测以及调节单元，使得每个靶材区域内掉落下来的靶材分子均能与适量浓度的气体反应，从而保证器件镀膜的均匀性，进而保证器件的电学性能。

参阅图1和图2，本申请实施例提供一种布气系统10，包括基座100、多条布气管路200、多个检测单元300以及多个流量调节件400。基座100内设有用于容纳靶材的腔体110；且在第一预设方向a上，基座100为多段设置，第一预设方向a与基座100的高度方向垂直；基座100的每一段均设置有至少一条布气管路200，布气管路200的开口210与腔体110对应设置，且布气管路200用于与送气管路500连通；基座100的每一段均设置有至少一个检测单元300，检测单元300用于检测气体中的元素含量；每条送气管路500均设置有至少一个流量调节件400。

本申请中，将基座100设置为分段的形式，并且分别对应每一段基座100设置布气管路200、检测单元300以及流量调节件400，能够在磁场和电场分布不均导致不同区域内的靶材分子的含量不同的情况下，针对基座100的不同区域(相当于针对靶材的不同区域)，先通过检测单元300来确定各个区域内的气体浓度，然后再根据检测结果来对应调整流量调节件400，以实现对不同区域内的气体浓度的精准调控，从而保证不同区域内的靶材分子均能和气体充分反应，进而保证镀膜的均匀性。

需要说明的是，在电场和磁场越强的区域，靶材受到的轰击作用就越强，脱落下来的靶材分子的含量越多，相应地，需要更多的气体才能反应生成薄膜，反之亦然。

需要说明的是，“基座100的每一段”的划分标准不做具体限定，在第一预设方向a上，基座100的每一段可以是相互独立的，即任意两个分段之间存在实体间隔；也可以设置为一体的形式，只需要按照开口的分布规律进行分段，即只需将每一段基座100中对应的多个开口210分别与对应的同一条布气管路200连通(每一条布气管路200连通对应区域内的多个开口210)，再分别对应基座100的每一段设置检测单元300以及流量调节件400即可。

需要注意的是，腔体110的构型不做限定，可以根据靶材的外形进行相应调整。

需要注意的是，检测单元300的形式不做限定。

作为一种示例，检测单元300为OES光谱仪。

需要注意的是，基座100的分段数量不做限定，可以根据电场和磁场的实际分布规律进行调整。

可以理解的是，流量调节件400的形式不做具体限定，可以按照本领域的常规形式进行设置。

作为一种示例，流量调节件400为蝶阀。

需要注意的是，基座100的具体构型不做限定，即基座100可以是长方体、正方体等规则的形状，也可以是异形结构，只要基座100内部能够开设用于容纳靶材的腔体110即可。

作为一种示例，基座100为长方体，第一预设方向a为基座100的长度方向。

需要说明的是，布气管路200的开口210与腔体110对应设置是指：开口210的具体位置以及开口210方向均不作具体限定，只要能够保证气体能够与掉落下来的靶材分子反应即可。

作为一种示例，以基座100为长方体为例，开口210开设于基座100在宽度方向上的侧壁的顶端。

可以理解的是，考虑到气体输送的便捷性，可以将基座100的每一段内的多个开口210与同一条布气管路200连通。

需要注意的是，考虑到气体的输送精准度以及气体的分布均匀性，可以对布气管路200的设置进行优化。

作为一种示例，在第一预设方向a上，每条布气管路200均设置有与每一段基座100对应的多个间隔分布的开口210，且开口210的延伸方向朝向基座100的顶部。

该实施方式中，每条布气管路200均沿第一预设方向a设置有多个开口210，并且将开口210的延伸方向设置为朝向基座100的顶部，能够使得气体输送的精准度更高，同时，还能使得气体的分布较为均匀，从而便于轰击下来的靶材分子和气体进行反应。

需要注意的是，多个开口210的分布形式不做具体限定，可以根据实际需要进行调整。

作为一种示例，在第一预设方向a上，多个开口210均匀间隔分布。

该实施方式中，多个开口210均匀间隔分布，能够进一步提高气体分布的均匀性，从而使得靶材分子与气体分子更容易均匀混合并生成薄膜。

需要注意的是，每一段基座100在第一预设方向a上的尺寸均不作具体限定，即可以设置为每一段基座100的尺寸均相同的情况，也可以设置为每一段基座100的尺寸均各不相同的情况，还可以设置为基座100的部分分段的尺寸相同的情况。

参阅图3，作为一种示例，以基座100的每一段之间均存在实体间隔为例(即基座100的每一段均为分体设置)，在第一预设方向a上，在基座100相邻的两个分段中，靠近基座100端部的分段的尺寸小于靠近基座100中部的分段的尺寸。

该实施方式中，在第一预设方向a上，在基座100相邻的两个分段中，靠近基座100端部的分段的尺寸小于靠近基座100中部的分段的尺寸(即位于基座100两端的分段的尺寸小，位于基座100中部的分段的尺寸大)，相较于每一段基座100的尺寸均相同的情况，能够提高气体浓度的分布均匀性。

需要注意的是，基座100的具体分段数目不做限定。

继续参阅图3，作为一种示例，基座100包括依次间隔分布的三段，且第一段和第三段在第一预设方向a上的尺寸相同，并且二者的尺寸均为第二段的一半。

需要注意的是，考虑到气体浓度的检测以及调整的自动化程度，可以通过建模的方式来实现智能调控的目的。

作为一种示例，沿第一预设方向a，将基座100划分为依次间隔分布的三段，其中，第一段和第三段的尺寸相同，且二者均为第二段的尺寸的一半，分别标记为T、M和B；将每一段基座100对应的流量调节件400标记为X_T、X_M和X_B；

定义参数：

Eb主要用于调节T,B区域的气体含量补偿值；

Cb主要用于调节T,B区域与M的气体含量补偿值；

由多个检测单元300分别检测T,B,M三个区域的某种气体元素含量，然后通过对参数Eb和Cb进行设置可以调节布气系统10的T,M,B三个区域的气体浓度，从而通过建立AI学习，实现自动调节操作。

需要注意的是，在第一预设方向a上，检测单元300的安装位置不做具体限定，即可以将检测单元300设置在每一段基座100的中部，也可以设置在靠近每一段基座100的端部的情况。

作为一种示例，在第一预设方向a上，检测单元300设置在每一段基座100的中部。

该实施方式中，在每一段基座100的中部进行气体浓度的检测，检测到的浓度结果更具代表性，从而能够进一步提高浓度检测结果的准确度。

作为一种示例，在第二预设方向b上，腔体110对应每一段基座100的两侧均设置有布气管路200，第二预设方向b与第一预设方向a以及基座100的高度方向均垂直。

该实施方式中，在腔体110的两侧(相当于靶材两侧)均设置有布气管路200，相较于仅在一侧设置布气管路200，能够使得气体的分布更加均匀，从而更有利于靶材分子和气体分子相互反应并生成薄膜。

作为一种示例，在第二预设方向b上，基座100设置有多个并排分布的腔体110。

该实施方式中，设置多个腔体110(即能够实现同时对多个器件进行镀膜的目的)，相较于仅设置一个腔体110(即仅能对一个器件进行镀膜)，能够提高单位产能。

需要注意的是，当基座100设置有多个腔体110时，在第二预设方向b上，任意两个相邻腔体110之间可以共用一条布气管路200(即两个腔体110对应3条布气管路200)，也可以单独对应设置一条布气管路200(即两个腔体110对应4条布气管路200)。

作为一种示例，当基座100设置有多个腔体110时，在第二预设方向b上，任意两个相邻腔体110之间可以共用一条布气管路200(即两个腔体110对应3条布气管路200)。

该实施方式中，任意两个相邻腔体110之间可以共用一条布气管路200，能够使得布气系统10更为紧凑。

作为一种示例，布气系统10还包括多条送气管路500，每条送气管路500均与一条布气管路200连通。

该实施方式中，布气系统10增设送气管路500(即布气系统10自带送气管路500)，相较于送气管路500独立设置的情况，能够使得布气系统10的功能单元更为完善，并且也能使得气体的输送更为便捷，从而更有利于器件镀膜。

作为一种示例，多条送气管路500的进气端连接于同一送气主管600。

该实施方式中，多条送气管路500的进气端连接于同一送气主管600，相较于每条送气管路500的进气端分别与一条送气主管600连接，能够保证气源的一致性，并且统一供气的方式能够简化气源输送的操作步骤，从而提高镀膜效率。

需要注意的是，镀膜所用的气体并不是单一的气体，而是混合气体，故在送气主管600的进气端还设置有气体混合单元700，以便对多种镀膜所用的气体进行混合。

需要注意的是，多条送气管路500的具体分布方式不做具体限定。

作为一种示例，在基座100的高度方向上，多条送气管路500并排平行分布。

该实施方式中，多条送气管路500并排平行分布，该设置便于进行送气管路500的布局。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种布气系统，其特征在于，包括：

基座，所述基座内设有用于容纳靶材的腔体；且在第一预设方向上，所述基座为多段设置，所述第一预设方向与所述基座的高度方向垂直；

多条布气管路，所述基座的每一段均设置有至少一条所述布气管路，所述布气管路的开口与所述腔体对应设置，且所述布气管路用于与送气管路连通；

多个检测单元，所述基座的每一段均设置有至少一个所述检测单元，所述检测单元用于检测气体中的元素含量；以及

多个流量调节件，每条所述送气管路均设置有至少一个所述流量调节件。

2.根据权利要求1所述的布气系统，其特征在于，在所述第一预设方向上，每条所述布气管路均设置有与每一段所述基座对应的多个间隔分布的所述开口。

3.根据权利要求2所述的布气系统，其特征在于，在所述第一预设方向上，多个所述开口均匀间隔分布。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的布气系统，其特征在于，在所述第一预设方向上，在所述基座相邻的两个分段中，靠近所述基座端部的所述分段的尺寸小于靠近所述基座中部的所述分段的尺寸。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的布气系统，其特征在于，在所述第一预设方向上，所述检测单元设置在每一段所述基座的中部。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的布气系统，其特征在于，在第二预设方向上，所述腔体对应每一段所述基座的两侧均设置有所述布气管路，所述第二预设方向与所述第一预设方向以及所述基座的高度方向均垂直。

7.根据权利要求6所述的布气系统，其特征在于，在所述第二预设方向上，所述基座设置有多个并排分布的所述腔体。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的布气系统，其特征在于，所述布气系统还包括多条送气管路，每条所述送气管路均与一条所述布气管路连通。

9.根据权利要求8所述的布气系统，其特征在于，多条所述送气管路的进气端连接于同一送气主管。

10.根据权利要求8所述的布气系统，其特征在于，在所述基座的高度方向上，多条所述送气管路并排平行分布。

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