DE102012102367A1

DE102012102367A1 - Dynamisches System zum variablen Erhitzen und Kühlen von linear beförderten Substraten

Info

Publication number: DE102012102367A1
Application number: DE102012102367A
Authority: DE
Inventors: Kevin Michael Pepler; James Joseph Jones
Original assignee: Primestar Solar Inc
Current assignee: First Solar Malaysia Sdn Bhd
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-11-29
Also published as: SG184679A1; CN102693927B; US8247741B2; KR20120109402A; US20120064657A1; DE102012102367A8; MY154074A; TW201250903A; CN102693927A

Abstract

Ein System (100) wird zum Erhitzen oder Kühlen von separaten, linear beförderten Substraten (108) bereitgestellt, die eine Lücke (114) zwischen einer Hinterkante (112) eines ersten Substrats und einer Vorderkante (110) eines folgenden Substrats in einer Förderrichtung aufweisen. Das System weist eine Kammer (102) und eine Fördereinrichtung (132) auf, die bedienbar in der Kammer konfiguriert ist, um die Substrate mit einer Fördergeschwindigkeit hindurch zu bewegen. Mehrere individuell gesteuerte Temperatursteuereinheiten (116), beispielsweise Heiz- oder Kühleinheiten, sind linear in der Kammer entlang der Förderrichtung angeordnet. Eine Steuerung (118) steht mit den Temperatursteuereinheiten in Verbindung und ist dazu konfiguriert, die Leistung der Temperatursteuereinheiten von einer Dauertemperaturleistung in Abhängigkeit von der räumlichen Position der beförderten Substrate in der Kammer bezüglich der Temperatursteuereinheiten zu zyklisieren, um Temperaturabweichungen in den Substraten zu verringern, die von der Bewegung der Substrate durch die Kammer verursacht werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Der vorliegende Gegenstand betrifft allgemein Systeme zum Erhitzen von Komponenten, die dadurch befördert werden, und insbesondere Systeme zum Erhitzen von linear beförderten Substraten, wie Glassubstraten bei der Herstellung von Photovoltaik-Modulen (PV-Modulen).
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Verschiedene Herstellungsverfahren erfordern ein gesteuertes Erhitzen oder Kühlen von Komponenten, die durch eine Kammer befördert werden, mit der Absicht, ein gleichmäßiges Temperaturprofil entlang der Komponenten zu erzielen. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens ist die Herstellung von Dünnfilm-Photovoltaik-Modulen (Dünnfilm-PV-Modulen, „Kollektoren”), bei der einzelne Glassubstrate vor der Abscheidung einer Dünnfilmschicht eines photoreaktiven Materials auf der Oberfläche der Substrate linear durch eine Vorheizstufe befördert wird. Es ist wichtig, vor dem Abscheidungsverfahren eine gleichmäßige Erhitzung der Substrate zu erreichen. Eine ungleichmäßige Erhitzung führt zu Verarbeitungsproblemen, wie eine Durchbiegung der Substrate, eine ungleichmäßige Abscheidung der Filmschicht, uneinheitliche Filmleistungseigenschaften und dergleichen, die alle die Gesamtleistung des PV-Moduls nachteilig beeinflussen können.
Ein kontinuierlicher linearer Fluss separater Substrate durch eine Dauerheiz- oder -kühlkammer neigt dazu, Temperaturungleichmäßigkeiten in den Komponenten hervorzurufen. Derartige Ungleichmäßigkeiten können die Folge einer Kombination von Faktoren sein, einschließlich Lücken oder Zwischenräumen, die zwischen den Komponenten bestehen, das Bewegen der Komponenten an stationären Heiz- oder Kühlelementen vorbei und ungleichmäßige Fördergeschwindigkeiten der Komponenten. In Bezug auf Lücken zwischen den Komponenten, da die Kanten der Komponenten im Vergleich zu dem inneren oder mittleren Bereich der Komponente einen größeren Oberflächenbereich aufweisen, haben die Kantenbereiche eine verringerte thermisch wirksame Masse und werden sich schneller erhitzen oder abkühlen, während sie an einem Dauerheiz- oder -kühlelement vorbei befördert werden. Herkömmliche Dauerheiz- oder -kühlkammern kompensieren diese kanteninduzierten Temperaturunregelmäßigkeiten nicht auf angemessene Weise.
Eine andere potentielle Ursache von Temperaturabweichungen entlang der Substrate besteht darin, dass die Substrate in bestimmten Systemen schnell in die Heizkammer befördert werden, so dass ein vernachlässigbarer Zeitunterschied zwischen den Punkten erzeugt wird, zu denen das Erhitzen der Vorderkanten und der Hinterkanten der Substrate beginnt. Danach werden die Substrate mit einer relativ konstanten Geschwindigkeit durch die Kammer befördert. Dies führt zu einem ansteigenden Temperaturgradienten entlang der Länge des Substrats, während das Substrat sich linear aus der Heizzone herausbewegt, weil die Hinterkantenteilbereiche länger als die Vorderkantenteilbereiche in der Heizzone verbleiben.
Dementsprechend besteht in der Industrie ein anhaltender Bedarf an einem verbesserten System und einem verbesserten Verfahren zum gleichmäßigen Erhitzen oder Kühlen von separaten, linear beförderten Komponenten, insbesondere Glassubstraten, die während der Herstellung von PV-Modulen durch Heiz- oder Kühlkammern befördert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargestellt oder können aus der Beschreibung offensichtlich sein oder können durch Ausübung der Erfindung erlernt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein System zum variablen Erhitzen oder Kühlen von separaten, linear beförderten Substraten mit einer Vorderkante und einer Hinterkante bereitgestellt. Das System kompensiert Temperaturabweichungen, die andernfalls in den Substraten von der Beförderung durch eine Dauertemperaturkammer induziert werden würden. Das System beinhaltet eine Kammer und eine Fördereinrichtung in der Kammer, um die Substrate durch die Kammer mit einer Fördergeschwindigkeit zu bewegen, bei der es sich um eine konstante Geschwindigkeit handeln kann. Mehrere individuell gesteuerte Temperatursteuereinheiten sind in der Kammer entlang der Förderrichtung angeordnet. Die Temperatursteuereinheiten können Heizeinheiten oder Kühleinheiten sein. Eine Steuerung steht mit den Temperatursteuereinheiten in Verbindung und ist dazu konfiguriert, die Leistung einer oder mehrerer der Temperatursteuereinheiten von einer Dauertemperaturleistung in Abhängigkeit von der räumlichen Position der beförderten Substrate in der Kammer bezüglich der jeweiligen Temperatursteuereinheit zu zyklisieren (d. h. senken/erhöhen oder erhöhen/senken). Auf dieses Weise werden Temperaturabweichungen in den Substraten verringert, die andernfalls von der Bewegung der Substrate durch eine konstante Temperatur in der Kammer verursacht werden würden. Man sollte folglich verstehen, dass die Substrate nicht bei einer konstanten Dauertemperatur erhitzt werden, während sie durch die Kammer befördert werden.
In einer bestimmten Ausführungsform des Systems umfasst die Kammer mehrere aneinander gereihte Verarbeitungsmodule in einer Fertigungsstraße für Photovoltaik-Module (PV-Module), wobei jedes Modul mindestens eine Temperatursteuereinheit aufweist. Beispielsweise können die Verarbeitungsmodule einen Vorheizverarbeitungsabschnitt in der PV-Fertigungsstraße definieren und eine steuerbare Heizereinheit in Verbindung mit der Steuerung aufweisen, wobei die Heizleistung der Heizereinheiten in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate zyklisiert wird, während diese sich durch die Verarbeitungsmodule bewegen. In einer bestimmten Ausführungsform geht ein Puffermodul dem Vorheizverarbeitungsabschnitt voraus und die Fördereinrichtung ist dazu konfiguriert, die Substrate schnell von dem Puffermodul in ein erstes der Verarbeitungsmodule mit einer schnellen Fördergeschwindigkeit zu befördern, wobei die Substrate anschließend mit einer reduzierten, konstanten Fördergeschwindigkeit durch die verbleibenden stromabwärtigen Module befördert werden. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, die Leistung von mindestens einem der Verarbeitungsmodule in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate bezüglich des Moduls zu zyklisieren, um einen Temperaturgradienten zu kompensieren, der andernfalls von der Beförderung des Substrats aus dem ersten Verarbeitungsmodul heraus mit der reduzierten, konstanten Fördergeschwindigkeit induziert werden würde.
Mehrere linear voneinander beabstandete Kantendetektoren können in der Kammer stromabwärts von dem ersten Verarbeitungsmodul angeordnet sein und mit der Steuerung in Verbindung stehen, um Signale bereitzustellen, die die tatsächliche räumliche Position des Substrats bezüglich der zyklisierten Verarbeitungsmodule anzeigen. Bei dieser Ausführungsform kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, die Leistung des zyklisierten Verarbeitungsmoduls bei Erfassen des Erreichens eines ersten der Kantendetektoren durch eine Vorderkante des Substrats zu senken und die Leistung des Moduls bei Erreichen eines stromabwärtigen Kantendetektors durch die Vorderkante zu erhöhen.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, die Leistung des zyklisierten Verarbeitungsmoduls in Abhängigkeit von einer berechneten räumlichen Position des Substrats bezüglich des Moduls zu zyklisieren. Diese Berechnung kann auf der Fördergeschwindigkeit (vorher definiert oder gemessen) und der bekannten Länge der Substrate basieren.
Die Erfindung umfasst außerdem verschiedenen Verfahrensausführungsformen zum Erhitzen oder Kühlen von separaten, linear beförderten Substraten in einer Kammer, um Temperaturabweichungen in den Substraten zu verringern. Das Verfahren beinhaltet das lineare Befördern der Substrate mit einer Fördergeschwindigkeit durch eine Kammer mit mehreren Temperatursteuereinheiten, die darin entlang der Förderrichtung angeordnet sind. Die Leistung der Temperatursteuereinheiten wird von einer Dauertemperatur in Abhängigkeit von der tatsächlichen oder berechneten räumlichen Position der Substrate in der Kammer bezüglich der jeweiligen Temperatursteuereinheiten zyklisiert, um Temperaturabweichungen in den Substraten zu verringern, die andernfalls von der Bewegung der Substrate durch eine Dauertemperaturkammer verursacht werden würden. In bestimmten Ausführungsformen wird die Leistung der Temperatursteuereinheiten gesteuert, indem die Vorderkanten und die Hinterkanten der Substrate bezüglich der Temperatursteuereinheiten erfasst werden, während die Substrate durch die Kammer befördert werden. In anderen Ausführungsformen wird die Leistung der Temperatursteuereinheiten gesteuert, indem die räumliche Position der Vorderkanten und der Hinterkanten der Substrate bezüglich der Temperatursteuereinheiten berechnet wird, beispielsweise auf Basis der Fördergeschwindigkeit und der vorher definierten Länge der Substrate.
In einem System, in dem die Substrate anfänglich in die Kammer mit einer schnellen Fördergeschwindigkeit befördert werden und danach durch die Kammer mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit befördert werden, kann das System das Zyklisieren der Leistung von mindestens einer der Temperatursteuereinheiten in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate bezüglich der Einheiten beinhalten, um einen potentiellen Temperaturgradienten zu kompensieren, der andernfalls von der Beförderung der Substrate mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit nach der anfänglichen schnellen Beförderung in die Kammer verursacht werden würde.
Das Verfahren kann das Befördern der Substrate durch die Kammer mit einer Lücke zwischen der Vorderkante und der Hinterkante von benachbarten Substraten und das sequentielle Zyklisieren der Leistung der Temperatursteuereinheiten in Abhängigkeit von der tatsächlichen oder berechneten räumlichen Position der Vorderkanten und der Hinterkanten der Substrate in der Kammer beinhalten, um kanteninduzierte Temperaturabweichungen zu verringern, die andernfalls von der Bewegung der Substrate durch eine Dauertemperaturkammer verursacht werden würden.
Das Verfahren kann zur Steuerung einer Vakuumkammer in einer Fertigungsstraße für Photovoltaik-Module (PV-Module) verwendet werden, wobei die Temperatursteuereinheiten individuell gesteuerte Heizereinheiten, die in einem Vorheizabschnitt der Vakuumkammer angeordnet sind, oder Kühleinheiten sind, die in einem Abkühlungsabschnitt der Kammer angeordnet sind.
Variationen und Änderungen der Ausführungsformen der oben erörterten Systemanordnung liegen innerhalb des Schutzumfangs und Sinns der Erfindung und können hierin weiter beschrieben werden.
Diese und andere Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche besser verstanden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine vollständige und befähigende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich des besten Modus dieser, ist in der Spezifikation dargestellt, die auf die angefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
1 eine Seitendraufsicht einer Ausführungsform eines Systems gemäß Gesichtspunkten der Erfindung ist;
2 eine Seitendraufsicht der Ausführungsform von 1 ist, die die Vorwärtsbewegung der Substrate durch das System darstellt;
3 eine Seitendraufsicht einer anderen Ausführungsform eines Systems gemäß Gesichtspunkten der Erfindung ist;
4 eine Seitendraufsicht noch einer anderen Ausführungsform eines Systems gemäß Gesichtspunkten der Erfindung ist;
5 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen PID-Reglers ist;
6 ein Blockdiagramm und eine damit zusammenhängende Legende einer PID-Regelschleife ist, die mit einer räumlich modulierten Funktion modifiziert ist, um die relative räumliche Lage von Substraten in einer Temperaturverarbeitungskammer zu berücksichtigen;
7 eine Seitendraufsicht eines Photovoltaik-Fertigungssystems (PV-Fertigungssystems) ist, das Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung integriert; und
8 eine perspektivische Ansicht des Systems von 7 ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird nun ausführlich auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen ein oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen veranschaulicht sind. Jedes Beispiel ist zur Erläuterung der Erfindung, nicht zur Einschränkung der Erfindung bereitgestellt. In der Tat wird Fachmännern offenbar sein, dass verschiedene Änderungen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang und Sinn der Erfindung abzuweichen. Als Teil einer Ausführungsform veranschaulichte oder beschriebene Merkmale können beispielsweise mit einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um noch eine weitere Ausführungsform zu ergeben. Folglich ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung derartige Änderungen und Variationen umfasst, wie sie in den Schutzumfang der angefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.
1 und 2 stellen eine beispielhafte Ausführungsform eines Systems 100 zum Erhitzen oder Kühlen von separaten Substraten 108 dar, die linear durch eine Kammer 102 befördert werden. Die Substrate 108 weisen eine Vorderkante 110 und eine Hinterkante 112 in einer Förderrichtung 128 durch die Kammer 102 auf. Man sollte verstehen, dass die Erfindung nicht auf eine bestimmte Art von Substrat 108 beschränkt ist und in einer beliebigen Fertigungs- oder Verarbeitungsanwendung von Nutzen ist, bei der gewünscht wird, ein gleichmäßiges Temperaturprofil entlang separaten, linear beförderten Gegenständen zu erhalten. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, eignet sich die Erfindung besonders gut für die Verarbeitung von Glassubstraten in einem Fertigungssystem für PV-Module.
Die Substrate 108 werden mit einer beliebigen Art einer geeigneten Fördereinrichtung 132, wie einem Rollband, einem Förderband, einer Förderkette, einer Kombination von separaten Fördereinrichtungen usw., durch die Kammer 102 befördert. Die Fördereinrichtung wird auf wünschenswerte Weise dahingehend gesteuert, die Substrate 108 mit einer relativ konstanten Fördergeschwindigkeit durch die Kammer 102 zu befördern. Das vorliegende System 100 kann jedoch auch unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten Rechnung tragen, einschließlich Förderung in Stufen.
Die Kammer 102 ist ebenfalls kein einschränkender Faktor der Erfindung und kann eine beliebige Art von Gehäuse sein, das für eine Temperaturwechselverarbeitung von Substraten 108 geeignet ist. Die Kammer 102 kann eine einzige Struktur sein, wie in den 1 bis 3 dargestellt, oder kann von mehreren Strukturen oder Modulen definiert werden, die in der Förderrichtung der Substrate 108 angrenzend aneinander gereiht sind, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf die Ausführungsform von 4 beschrieben.
Die Substrate 108 sind an der Fördereinrichtung 132 derart voneinander beabstandet, dass eine Lücke 114 zwischen der Hinterkante 112 eines ersten Substrats 108 und der Vorderkante 110 des folgenden Substrats 108 definiert wird. Auf wünschenswerte Weise ist diese Lücke 114 entlang der mehreren Substrate 108 gleichmäßig, obgleich das System dazu konfiguriert werden kann, Lücken 114 mit unterschiedlichen Abständen Rechnung zu tragen.
Mehrere Temperatursteuereinheiten 116 sind linear in der Kammer 102 entlang der Förderrichtung 128 angeordnet. Diese Einheiten 116 sind im Allgemeinen über die Breite der Kammer 102 hinweg angeordnet und so beabstandet, dass auf die Substrate 108 eine relativ gleichmäßige Temperaturbehandlung angewendet wird, während diese durch die Kammer 102 vorwärts bewegt werden. Die Einheiten 116 können über den Substraten 108, wie in den 1 bis 3 dargestellt, oder unter den Substraten angeordnet sein, beispielsweise wenn die Substrate 108 von einem Hängefördersystem 132 befördert werden. Die Art der Temperatursteuereinheiten 116 wird von der Funktion des Systems 100 abhängen. In einer bestimmten Ausführungsform ist das System 100 dazu konzipiert, die Substrate zu erhitzen, und die Einheiten 116 sind Heizereinheiten 120, die ein oder mehrere Heizerelemente 122 enthalten (3). Die Heizerelemente 122 können eine beliebige Art oder Kombination von herkömmlichen Heizelementen sein, einschließlich Widerstandsheizern, Quarzlampen, Elektronenstrahlheizern, Lasern usw. Schneller ansprechende Heizelemente, wie Quarzlampen, können mit höheren Fördergeschwindigkeiten der Substrate 108 durch die Kammer 102 nützlicher sein.
In einer Ausführungsform, in der das System 100 so konzipiert ist, dass es eine gesteuerte Zwangskühlung auf die Substrate 108 anwendet, können die Temperatursteuereinheiten 116 eine beliebige Konfiguration herkömmlicher Kühlelemente aufweisen, einschließlich Rezirkulationskältemittelsystemen, Gassystemen, Umluftsystemen und dergleichen. Man sollte verstehen, dass die Heizerelemente 122 auch während eines Kühlverfahrens angewendet werden können, um die Kühlgeschwindigkeit der Substrate zu steuern.
Die Temperatursteuereinheiten 116 werden individuell gesteuert, so dass ihre Leistung in Abhängigkeit von der relativen Position der Substrate 108 in der Kammer 102 herauf- und wieder herunterzyklisiert (oder herauf- und wieder herunterzyklisiert) wird. Die „Zyklisierung” der Einheiten 116 kann ein einfaches Ab- und Einschalten der Einheiten sowie eine beliebige andere relative Senkung oder Erhöhung der Leistung der Einheiten 116 (einschließlich Phasenwinkel- oder modulierte/Mantelsteuerung) beinhalten.
Eine Steuerung 118 steht mit jeder der Temperatursteuereinheiten 116 (über Übertragungsleitungen 130) in Verbindung, um die Leistung der Einheiten 116 entlang der Förderrichtung 128 in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate 108 bezüglich den Heizersteuereinheiten sequentiell zu variieren, wobei die räumliche Position mit der Position der Kanten 112, 110 der Substrate 108 bestimmt werden kann. Anders ausgedrückt, die Steuerung 118 zyklisiert die Einheiten synchron mit der Bewegung der Kanten 112, 110 (Lücken 114) durch die Kammer 102. Wenn eine Lücke 114 durch die effektive Temperaturzone einer Temperatursteuereinheit 116 geführt wird, wird die Einheit herunterzyklisiert (z. B. verringerte Leistung oder Abschaltung). Wenn die Lücke 114 über die Temperaturzone hinaus geführt wird, wird die Einheit 116 wieder heraufzyklisiert.
Man sollte verstehen, dass der Ausdruck „Steuerung” 118 allgemein verwendet wird, um eine beliebige Art von Hardware- und Softwarekonfiguration zum Erzielen der hierin beschriebenen gewünschten Funktionen zu umfassen. Beispielsweise kann die Steuerung 118 eine zentrale Systemsteuerung umfassen, die an einzelne Untersteuerungen angeschlossen ist, die mit jeder jeweiligen Temperatursteuereinheit 116 zusammenhängen, usw.
1 und 2 stellen im Wesentlichen dieselbe Kammer 102 zu unterschiedlichen sequentiellen Zeitpunkten dar. In 1 befinden sich die Substrate 108 in einer relativen Position in der Kammer 102 und die Temperatursteuereinheiten 116 über den voneinander beabstandeten Kanten 112, 110 (Lücken 114) werden ausgeschaltet (wie durch das Fehlen von Schattierung unter bestimmten Einheiten 116 angezeigt). In 2 wurden die Substrate 108 weiter durch die Kammer 102 vorwärts bewegt und die Einheiten 116, die zuvor ausgeschaltet wurden, wurden wieder heraufzyklisiert, während benachbarte Einheiten 116 (in der Förderrichtung 128) herunterzyklisiert werden. Diese sequentielle Zyklisierung der Einheiten 116 wird mit der Bewegung der Lücken 114 durch die Kammer 102 koordiniert.
Man sollte folglich verstehen, dass die Bereiche der Vorderkante 110 und der Hinterkante 112 der Substrate in geringerem Maße den Temperaturwechseleffekten der Temperatursteuereinheiten 116 ausgesetzt werden, wodurch die relativ schnellere Erhitzung/Kühlung der Kantenbereiche aufgrund von Abweichungen der thermisch wirksamen Masse entlang der Kanten kompensiert wird. Ein stärker „abgeflachtes” und gleichmäßiges lineares Temperaturprofil wird für die Substrate 108 erzielt, während diese durch die Kammer 102 vorwärts bewegt werden.
Das Steuern der Temperatursteuereinheiten 116 kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein. Beispielsweise zyklisiert die Steuerung 118 in einer Ausführungsform, die beispielsweise in 1 dargestellt ist, die Einheiten 116 in Abhängigkeit von einer berechneten Position der Substratkanten 112, 110, während die Substrate 108 sich durch die Kammer 102 bewegen. Beispielsweise kann ein aktiver oder passiver Kantendetektor 124 an einer Stelle in der Kammer 102 angeordnet werden, um die Vorderkanten 110 und die Hinterkanten 112 zu erfassen, während die Substrate 108 sich in die Kammer 102 bewegen. Mit von dem Detektor 124 bereitgestellten Kantensignalen kann die Steuerung ein tatsächliches Breitenmaß (Abstand) für die Lücke 114 berechnen. Alternativ dazu kann die Steuerung mit einem vorher definierten Lückenbreitenwert versehen sein. Die Steuerung 118 kann auch ein Signal der Fördereinrichtungsgeschwindigkeit 134 von einer Vorrichtung zur Überwachung der tatsächlichen Geschwindigkeit oder eine vorher definierte Geschwindigkeitseingabevariable empfangen. Alternativ dazu kann die Fördereinrichtungsgeschwindigkeit bei einer vorher definierten Lückenbreite mit Eingaben von dem Kantendetektor 124 berechnet werden. Auf Basis der Lückenbreite und der Fördergeschwindigkeit kann die Steuerung die Position der Lücken 114 genau berechnen, während die Kanten 112, 110 sich durch die Kammer 102 bewegen, und somit die Temperatureinheiten 116 in Abhängigkeit von den berechneten Kantenpositionen steuern. In dieser Ausführungsform würde ein Signal der tatsächlichen Fördereinrichtungsgeschwindigkeit 134 Abweichungen der Fördereinrichtungsgeschwindigkeit kompensieren.
In einer alternativen Ausführungsform, die beispielsweise in 3 dargestellt ist, ist die Steuerung 118 dazu konfiguriert, die Temperatursteuereinheiten 116 in Abhängigkeit von erfassten tatsächlichen Positionen der Kanten 112, 110 zu zyklisieren, während die Substrate 108 sich durch die Kammer 102 bewegen. Bei dieser Ausführungsform können mehrere Kantendetektoren 126 linear in der Kammer 102 in einer relativen Position angeordnet sein, um das Vorhandensein oder Fehlen der Substrate 108 und somit das Vorhandensein von Lücken 114 zwischen den Substraten 108 zu erfassen. Die Detektoren 126 stellen der Steuerung 118 Signale 136 bereit. Beispielsweise können die Detektoren 126 aktive Sender/Empfänger sein, die entlang einer Wand der Kammer 102 in einer Höhe angeordnet sind, die im Wesentlichen in der Förderebene der Substrate 108 liegt. Das Vorhandensein einer Lücke 114 (Fehlen eines Substrats) ermöglicht die Übertragung eines aktiven Signals über die Fördereinrichtung, und das Fehlen oder der Empfang dieses Signals zeigt das Vorhandensein einer Lücke 114 an. Somit stellt die sequentielle Aktivierung/Deaktivierung der Detektoren 126 eine tatsächliche Anzeige der Bewegung der Substratkanten 112, 110 durch die Kammer 102 bereit.
Man sollte verstehen, dass die Detektoren 126 eine beliebige Art von aktivem Sender/Empfänger sein können, einschließlich Infrarot-, Hochfrequenz-, Laser- und anderer aktiver Vorrichtungen, die der Betriebsumgebung der Kammer 102 standhalten können. Die Detektoren 126 können eine einzige Sender-/Empfängereinheit sein, die das von den Seitenkanten der Substrate (108) reflektierte Signal erfasst, oder sie können einen Funkempfänger aufweisen, der das Signal erfasst, das durch die Lücken 114 durchtritt. Man sollte ebenfalls erkennen, dass die Detektoren in alternativen Ausführungsformen über oder unter den Substraten 108 positioniert sein können.
Die Detektoren 126 können auch passive Kontaktvorrichtungen sein. Beispielsweise können die Detektoren 126 eine vorgespannte Zunge aufweisen und entlang einer Wand der Kammer 102 angeordnet sein, so dass die Zungen mit den Seitenkanten der Substrate 108 eingreifen. Ein Ablenken der Zungen in eine Lücke 114 wird ein entsprechendes Signal erzeugen, das von der Steuerung 118 empfangen wird.
3 stellt ebenfalls jede Temperatursteuereinheit 116 als mehrere individuelle Elemente 122, beispielsweise einzelne Heizerelemente, aufweisend dar. Diese Elemente 122 können als gemeinsame Gruppe in einer beliebigen gegebenen Einheit 116 betrieben werden oder können in der Einheit 116 individuell gesteuert werden, um eine noch mehr verfeinerte Temperatursteuerung in einer beliebigen gegebenen Temperaturzone bereitzustellen.
4 stellt eine Ausführungsform eines Systems 100 dar, in dem die Kammer 102 in mehrere angrenzend aneinander gereihte Module unterteilt ist. Die Module können beispielsweise Vorheizmodule 20 sein, die einem Gasphasenabscheidungsmodul 22 in einer Vakuumkammer einer Fertigungsstraße für PV-Module vorausgehen, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf 7 und 8 ausführlicher beschrieben ist. Die Temperatursteuereinheit 116, die an jedes Modul 20 angeschlossen ist, kann eine oder mehrere unabhängig gesteuerte Heizereinheiten 120 aufweisen, die die Temperatur der Substrate auf ein Niveau anheben, das zur Gasphasenabscheidung einer Dünnfilmschicht eines Halbleiters darauf in dem Gasphasenabscheidungsmodul 22 ausreicht.
Die Substrate 108 werden mittels einer Fördereinrichtung 132 von einer Pufferstation/einem Puffermodul 38 in das erste Modul 20 befördert, sobald ein Druck zwischen dem Modul 38 und dem Modul 20 ausgeglichen ist, und werden anschließend mit einer relativ konstanten Fördergeschwindigkeit durch die Module 20 befördert. Sobald die Ausgangsposition in dem ersten Modul 20 „frei” ist, wird das nächste, darauf folgende Substrat 108 in dem Puffermodul 38 schnell in das erste Modul 20 befördert („getaktet”), mit einer Fördergeschwindigkeit, die wesentlich höher als die konstante Fördergeschwindigkeit der Substrate 108 durch die Module 20 ist. Im Wesentlichen kann die anfängliche Fördergeschwindigkeit der Substrate 108 in das erste Modul 20 insofern als „augenblicklich” angesehen werden, dass sie zu keinem wesentlichen Erhitzungsunterschied zwischen der Vorderkante 110 und der Hinterkante 112 des Substrats führt. Sobald das Substrat 108 schnell in das erste Modul 20 getaktet wurde, wird es dann mit der konstanten Fördergeschwindigkeit der anderen Substrate 108 mit einer Lücke 114 zwischen seiner Vorderkante 110 und der Hinterkante 112 des angrenzenden, stromaufwärtigen Substrats 108 befördert.
Noch immer unter Bezugnahme auf 4 sollte man folglich verstehen, dass, während die Substrate 108 sich durch die Module 20 bewegen und progressiv erhitzt werden, bevor sie in das Gasphasenabscheidungsmodul 20 befördert werden, verbringt der Hinterkantenteilbereich jedes Substrats im Vergleich zu dem Vorderkantenteilbereich mehr Zeit in den Modulen 20. Dies wird dazu führen, dass ein ansteigender Temperaturgradient in Längsrichtung in den Substraten (in der Förderrichtung) induziert wird. Anders ausgedrückt, der Hinterkantenteilbereich des Substrats 108 wird in dem Gasphasenabscheidungsmodul 22 eine höhere Temperatur haben als der Vorderkantenteilbereich, was sich nachteilig auf eine gleichmäßige Abscheidung der Dünnfilmschicht auf der Oberfläche des Substrats 108 auswirkt.
Das System 100 kann auch so konzipiert sein, dass es die oben erörterte beförderungsinduzierte Temperaturabweichung kompensiert, indem es die Heizleistung einer oder mehrerer der Heizereinheiten 120 in Abhängigkeit von der räumlichen Position des Substrats in der Kammer bezüglich der Einheit 120 verringert, so dass im Vergleich zu der Vorderkante weniger Hitze auf den Hinterkantenteilbereich übertragen wird. Beispielsweise, unter Bezugnahme auf die Ausführungsform von 4, ist ein Kantendetektor 125 an einer ersten Stelle in der Kammer 102 angeordnet, um die Hinterkante 110 des Substrats 108, das von dem ersten Modul 20 befördert wird, zu erfassen. Bei dieser Erfassung kann die Steuerung 118 die Leistung der Heizereinheiten 120 in dem ersten Modul 20 (einzeln oder als eine Gruppe) um eine festgesetzte Höhe (z. B. prozentuale Verringerung der Dauerleistung) verringern oder sogar die Einheiten 120 abschalten, während der Hinterkantenteilbereich des Substrats durch das erste Modul 20 befördert wird. Auf diese Weise wird der Hinterkantenteilbereich in einem geringeren Maße erhitzt. Wenn die Vorderkante 110 den stromabwärtigen Kantendetektor 127 erreicht, wird die Leistung der Heizereinheiten 120 wieder in ihren Dauerzustand gebracht. Somit wird durch Zyklisieren der Leistung der Heizereinheiten 120 in Abhängigkeit von der räumlichen Position des Substrats 108 bezüglich der Einheiten der Temperaturgradient, der andernfalls in dem Substrat erzeugt werden würde, kompensiert.
Man sollte verstehen, dass das Kompensationsverfahren nicht in dem ersten Modul 20 erfolgen muss. Das Verfahren kann auch in einem beliebigen oder einer beliebigen Kombination der anderen Module 20 durchgeführt werden, mit der Absicht, ein gleichmäßiges lineares Temperaturprofil in den Substraten 108 vor der Beförderung in die Dampfphasenabscheidungskammer 22 zu erzielen. Beispielsweise kann das Verfahren in dem ersten Modul 20 und dem nächsten, angrenzenden Modul 20 usw. umgesetzt werden.
In der Ausführungsform von 4 wird das Kompensationsverfahren durch Erfassung der tatsächlichen Position der Substrate 108 bezüglich der zyklisierten Heizereinheiten 120 (mittels der Kantendetektoren 125, 127) gesteuert. In alternativen Ausführungsform kann die Steuerung 118 dazu konfiguriert sein, die räumliche Position auf Basis von beispielsweise der definierten Fördergeschwindigkeit, dem Abstand zwischen Substraten, der Substratlänge usw. zu berechnen.
4 stellt zusätzliche Kantendetektoren 126 dar, die mit der Steuerung 118 gemäß den Verfahren, die oben in Bezug auf das Verringern von kanteninduzierten Temperaturabweichungen in den Substraten erörtert wurden, arbeiten können. Die unterschiedlichen Kompensationsverfahren können gleichzeitig in der Kammer 102 umgesetzt werden.
Das Steuern der Temperatursteuereinheiten 116 kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden. In einer bestimmten Ausführungsform kann die Steuerung 118 einen PID-Steueralgorithmus (PID = Proportional-Integral-Differential) einsetzen, der in Abhängigkeit von der räumlichen Stelle und der Rate der Geschwindigkeit der Substrate 108 durch die Verarbeitungskammer bezüglich der Temperatursteuereinheiten 116 moduliert wird, um ein beliebiges oder eine beliebige Kombination der hierin beschriebenen Temperaturkompensationsverfahren zu erzielen. Ein PID-Regler ist ein generischer Regelkreis-Feedback-Mechanismus, der in Verarbeitungsanwendungen weitgehend dazu verwendet wird, einen „Fehler” als die Differenz zwischen einem gemessenen Prozesswert (process value, PV) (z. B. Temperatur) und einem gewünschten Sollwert (setpoint value, SP) zu berechnen. Der Regler versucht, den Fehler durch Anpassen der Prozesssteuerungseingaben zu minimieren. PID-Regler werden gemeinhin in verschiedenen Fertigungsanwendungen zur Temperatursteuerung verwendet.
5 ist ein Blockdiagramm eines PID-Steueralgorithmus, der wohl bekannt ist und hierin nicht ausführlich erläutert werden muss. Im Allgemeinen beinhaltet der PID-Steueralgorithmus drei separate Parameter: den Proportionalwert (P), den Integralwert (I) und den Differentialwert (D). Diese Werte werden kombiniert, um eine Ausgabe einer manipulierten Variable (MV(t)) von dem PID-Regler in Abhängigkeit von der Zeit bereitzustellen. In dem Zeitbereich nimmt der Proportionalwert (P) (auch „Gain” (Verstärkung) genannt) eine Änderung an der Ausgabe (MV) vor, die zu dem aktuellen Fehlerwert (e(t)) zwischen dem Sollwert (SP) und dem Prozesswert (PV) multipliziert mit einem einstellbaren Proportional-Verstärkungsfaktor K_p proportional ist: P_out = K_pe(t)
Der Integralwert (I) (auch „Reset” (Nullstellung) genannt) nimmt eine Änderung an der Ausgabe (MV) vor, die zu der Größenordnung und Dauer des Fehlers proportional ist, indem der Fehler im Zeitablauf integriert und der Wert mit einem einstellbaren Integral-Verstärkungsfaktor K_i multipliziert wird: I_out = K_i∫ t / 0e(τ)dτ
Die Integralzeit (I) beschleunigt den Prozess zum Sollwert hin und eliminiert die inhärente Regelabweichung, die mit Nur-Proportionalreglern auftritt.
Der Differentialwert (D) (auch „Rate” genannt) nimmt eine Änderung an der Ausgabe (MV) in Abhängigkeit von dem Anstieg des Fehlers im Zeitablauf multipliziert mit einem einstellbaren Differential-Verstärkungsfaktor K_d vor: D_out = K_d d / dte(t)
Die Differentialzeit (D) verlangsamt die Geschwindigkeit der Änderung der Reglerausgabe und verringert die Größenordnung des Überschwingens, das von der Integralzeit (I) hervorgerufen wird.
Die Proportionalzeit (P), die Integralzeit (I) und die Differentialzeit (D) werden summiert, um die Ausgabe (u(t)) des PID-Reglers zu berechnen: u(t) = MV(t) = K_pe(t) + K_i∫ t / 0e(τ)dτ + K_d d / dte(t)
Der Regelkreis wird durch Justierung der unterschiedlichen Verstärkungswerte (K_p, K_i, K_d) auf die spezifischen Anforderungen des Prozesses „abgestimmt”, um ein optimales Regelverhalten zu erzielen. Verschiedene bekannte Verfahren existieren für diese „Regelkreisabstimmung”.
6 ist ein Blockdiagramm (mit Legende) eines Feedback-Regelkreises, der in einem System zum Erhitzen oder Kühlen von Substraten, die durch eine Verarbeitungskammer befördert werden, umgesetzt werden kann, wobei die Temperatursteuereinheiten 116 wie oben erörtert gesteuert werden, um kanteninduzierte Temperaturabweichungen oder Förderabweichungen zu kompensieren (4).
In der in 6 dargestellten bestimmten Ausführungsform wird ein Standard-PID-Regler moduliert, um verschiedenen Temperatursollwerten im Zeitablauf in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate bezüglich der Einheiten 116 Rechnung zu tragen. Wie in der mit dem Blockdiagramm in 6 bereitgestellten Legende erläutert ist, wird die Standard-PID-Übertragungsfunktion G(s) mit einer räumlich modulierten Übertragungsfunktion G₂(s) modifiziert, die von der relativen Position der Substrate 108 in der Verarbeitungskammer 102 ausgelöst wird, wobei die Position von einer beliebigen Kombination von Kantendetektoren 124–127 in Verbindung mit der Steuerung 118 erfasst werden kann. Die räumlich modulierte Übertragungsfunktion G₂(s) kann beispielsweise eine Rampenfunktion sein, die bei Auslösung sich mit der Ausgabe der PID-Übertragungsfunktion G(s) kombiniert, um das manipulierte Signal U(s) zu ändern, um die Leistung der Temperatursteuereinheiten 116 zu senken/erhöhen (z. B. ein definiertes prozentuales Senken und anschließendes Erhöhen), wenn die Kanten 112, 110 von angrenzenden Substraten 108 unter den Einheiten 116 durchgeführt werden, wie oben erörtert.
Man sollte verstehen, dass die Erfindung nicht auf eine bestimmte Art von Feedback-Steuerung beschränkt ist und dass der hierin beschriebene modulierte PID-Steueralgorithmus zu Veranschaulichungszwecken ist.
7 und 8 stellen eine Ausführungsform eines Dampfphasenabscheidungssystems 10 dar, das zur Dampfphasenabscheidung einer Dünnfilmschicht (im Allgemeinen weniger als etwa 10 Mikron (μm)) auf PV-Modul-Substraten 114, die durch das System 10 befördert werden, konfiguriert ist. Der Dünnfilm kann beispielsweise eine Filmschicht aus Cadmiumtellurid (CdTe) sein. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben ist, kann das System 10 eine oder mehrere der Temperatursteuerkammern 102 gemäß Gesichtspunkten der Erfindung integrieren.
Das System 10 weist eine Vakuumkammer 16 auf, die durch eine beliebige Konfiguration von Komponenten definiert werden kann. In der bestimmten veranschaulichten Ausführungsform wird die Vakuumkammer 16 von mehreren miteinander verbundenen Modulen definiert, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben. Im Allgemeinen kann die Vakuumkammer 16 als der Abschnitt oder Teilbereich des Systems 10 angesehen werden, in dem ein Vakuum gezogen und für die verschiedenen Aspekte des Dampfphasenabscheidungsverfahrens aufrechterhalten wird.
Das System 10 weist einen Vorheizabschnitt 18 in der Vakuumkammer 16 auf. Der Vorheizabschnitt 18 kann eine oder mehrere Komponenten sein, die die Substrate 14 vorerhitzt bzw. vorerhitzen, während diese durch die Vakuumkammer 16 befördert werden. In der veranschaulichten Ausführungsform wird der Vorheizabschnitt 18 von mehreren miteinander verbundenen Modulen 20 definiert, die einen erhitzten Förderweg für die Substrate 14 durch die Vakuumkammer 16 definieren. Jedes der Module 20 kann mehrere unabhängig gesteuerte Heizer 21 aufweisen, wobei die Heizer 21 mehrere unterschiedliche Heizzonen definieren. Eine bestimmte Heizzone kann mehr als einen Heizer 21 aufweisen und die Heizer 21 können mehrere unabhängig gesteuerte Heizerelemente aufweisen, wie oben in Bezug auf 3 erörtert. Der Vorheizabschnitt 18 wird wie oben beschrieben gesteuert, so dass die Heizer 21 in Abhängigkeit von der relativen Position von Lücken zwischen den Substraten 14, die durch den Vorheizabschnitt befördert werden, herunter- und heraufzyklisiert werden.
Jedes der Vorheizmodule 20 weist außerdem eine unabhängig gesteuerte Fördereinrichtung 66 auf. Die Heizer 21 und die Fördereinrichtungen 66 werden derart für jedes Modul 20 gesteuert, dass eine Fördergeschwindigkeit der Substrate 14 durch den Vorheizabschnitt 18 erzielt wird, die eine gewünschte Temperatur der Substrate 14 vor der Beförderung der Substrate 14 in ein stromabwärtiges Dampfphasenabscheidungsmodul 22 sichergestellt wird.
Die Vakuumkammer 16 weist außerdem eine Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 stromabwärts von dem Vorheizabschnitt 18 in der Förderrichtung der Substrate 14 auf. Diese Einrichtung 24 kann als ein Dampfphasenabscheidungsmodul 22 konfiguriert sein und ist die Komponentenkonfiguration, in der ein Ausgangsmaterial, wie CdTe-Material in Granulatform, sublimiert und als eine Dünnfilmschicht auf dem Substrat 14 abgeschieden wird. Man sollte leicht verstehen, dass verschiedene Dampfphasenabscheidungssysteme und -verfahren in der Technik bekannt sind, wie die oben erörterten CSS-Systeme, und dass die Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 nicht auf eine bestimmte Art von Dampfphasenabscheidungssystem oder -verfahren beschränkt ist.
Die Vakuumkammer 16 weist außerdem einen Abkühlabschnitt 26 stromabwärts von der Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 auf. In der veranschaulichten Ausführungsform wird der Abkühlabschnitt 26 von mehreren miteinander verbundenen Abkühlmodulen 28 definiert, durch die die Substrate 14 befördert werden, bevor sie aus dem System 10 genommen werden. Die Abkühlmodule 28 definieren einen sich in Längsrichtung erstreckenden Abschnitt in der Vakuumkammer 16, in dem die Substrate, auf denen der Dünnfilm aus sublimiertem Ausgangsmaterial abgeschieden ist, mit einer gesteuerten Abkühlrate abkühlen gelassen werden, bevor die Substrate 14 aus dem System 10 genommen werden. Die Abkühlmodule 28 weisen unabhängig gesteuerte Fördereinrichtungen 66 auf. Jedes Modul 28 kann eine oder mehrere unabhängig gesteuerte Kühleinheiten 29 aufweisen, wobei die Einheiten 29 mehrere unterschiedliche Kühlzonen definieren. Eine bestimmte Kühlzone kann mehr als eine Kühleinheit 29 aufweisen und die Einheiten 29 können mehrere unabhängig gesteuerte Kühlelemente aufweisen, wie oben in Bezug auf 3 erörtert. Der Abkühlabschnitt 26 wird wie oben beschrieben gesteuert, so dass die Kühleinheiten 29 in Abhängigkeit von der relativen Position von Lücken zwischen den Substraten 14 herunter- und heraufzyklisiert werden, oder um beförderungsinduzierte Temperaturabweichungen zu kompensieren.
Das System 10 weist außerdem ein Fördersystem auf, das bedienbar in der Vakuumkammer 16 angeordnet ist. In der veranschaulichten Ausführungsform weist dieses Fördersystem 16 mehrere einzelne Fördereinrichtungen 66 auf, wobei jedes der Module in dem System 10 eine jeweilige der Fördereinrichtungen 66 aufweist. Man sollte verstehen, dass die Art oder Konfiguration der Fördereinrichtungen 66 kein einschränkender Faktor der Erfindung ist. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Fördereinrichtungen 66 Rollbänder, die von einem Motorantrieb angetrieben werden, der derart gesteuert wird, dass eine gewünschte Fördergeschwindigkeit der Substrate 14 durch ein jeweiliges Modul und das System 10 insgesamt erzielt wird.
Das System 10 weist außerdem ein Dosiersystem 48 (8) auf, das mit der Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 konfiguriert ist, um der Einrichtung 24 Ausgangsmaterial, wie CdTe-Material in Granulatform, zuzuführen. Das Dosiersystem 48 kann in dem Schutzumfang und Sinn der Erfindung verschiedene Konfigurationen annehmen und so arbeiten, dass es das Ausgangsmaterial zuführt, ohne das kontinuierliche Dampfphasenabscheidungsverfahren in der Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 oder die Beförderung der Substrate 14 durch die Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 zu unterbrechen.
Die einzelnen Substrate 14 werden anfangs auf einen Ladeförderer 46 gegeben, der beispielsweise dieselbe Art von angetriebenem Rollband 66 aufweisen kann, die in den anderen Systemmodulen eingesetzt wird. Die Substrate 14 werden zunächst durch eine Eingangsvakuumschleusenstation 34 befördert, die sich stromaufwärts von der Vakuumkammer 16 befindet. In der veranschaulichten Ausführungsform weist die Vakuumschleusenstation 34 ein Lademodul 36 stromaufwärts von einem Puffermodul 38 in der Förderrichtung der Substrate 14 auf. Eine „Vorvakuumpumpe” (d. h. Pumpe mit Startvakuum) 56 ist mit dem Lademodul 36 konfiguriert, um einen Anfangsvakuumpegel zu ziehen, und eine „Feinvakuumpumpe” (d. h. Hochvakuumpumpe) 58 ist mit dem Puffermodul 38 konfiguriert, um das Vakuum in dem Puffermodul 38 auf im Wesentlichen den Vakuumpegel in der Vakuumkammer 16 zu erhöhen. Absperrorgane 62 (z. B. Schlitzabsperrorgane des Pfortentyps oder Drehklappen) sind bedienbar zwischen dem Ladeförderer 46 und dem Lademodul 36, zwischen dem Lademodul 36 und dem Puffermodul 38 und zwischen dem Puffermodul 38 und der Vakuumkammer 16 angeordnet. Diese Absperrorgane 62 werden sequentiell von einem Motor oder einer anderen Art von Betätigungsmechanismus 64 betätigt, um die Substrate 14 schrittweise in die Vakuumkammer 16 einzuführen, ohne eine nachteilige Auswirkung auf das Vakuum in der Kammer 16 zu haben.
Unter normalen Betriebsbedingungen wird mittels einer beliebigen Kombination von Vakuumpumpen 58, 56 und 60 ein Betriebsvakuum in der Vakuumkammer 16 aufrechterhalten. Um ein Substrat 14 in die Vakuumkammer 16 einzuführen, wird das Absperrorgan 62 zwischen dem Lademodul 36 und dem Puffermodul 38 zunächst geschlossen und das Lademodul wird evakuiert. Das Absperrorgan 62 zwischen dem Puffermodul 38 und dem ersten Vorheizmodul 20 wird geschlossen. Das Absperrorgan 62 zwischen dem Lademodul 36 und dem Ladeförderer 46 wird geöffnet und die einzelnen Fördereinrichtungen 66 in den jeweiligen Modulen werden derart gesteuert, dass ein Substrat 14 vorwärts in das Lademodul 36 bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Absperrorgan 62 geschlossen und das Substrat 14 wird in dem Lademodul 36 isoliert. Die Vorvakuumpumpe 56 zieht dann in dem Lademodul 36 ein Anfangsvakuum. Während dieses Zeitraums zieht die Feinvakuumpumpe 58 in dem Puffermodul 38 ein Vakuum. Wenn das Vakuum zwischen dem Lademodul 36 und dem Puffermodul 38 im Wesentlichen ausgeglichen ist, wird das Absperrorgan 62 zwischen den Modulen geöffnet und das Substrat 14 wird in das Puffermodul 38 bewegt. Das Absperrorgan 62 zwischen den Modulen wird geschlossen und die Feinvakuumpumpe erhöht das Vakuum in dem Puffermodul 38, bis es im Wesentlichen mit dem angrenzenden Vorheizmodul 20 ausgeglichen ist. Das Absperrorgan 62 zwischen dem Puffermodul 38 und dem Vorheizmodul 20 wird dann geöffnet und das Substrat wird in das Vorheizmodul 20 bewegt. Dieser Vorgang wiederholt sich für jedes Substrat 14, das in die Vakuumkammer 16 befördert wird.
Man sollte anhand der obigen Beschreibung verstehen, dass die Substrate 14 in der Vakuumkammer 16 folglich aufgrund des Ladeverfahrens eine Lücke zwischen angrenzenden Substraten haben werden.
In der veranschaulichten Ausführungsform weist die Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 ein Modul 22 auf, in dem die Substrate 14 einer Dampfphasenabscheidungsumgebung ausgesetzt werden, in der ein Dünnfilm aus sublimierten Ausgangsmaterial, wie CdTe, auf der oberen Fläche der Substrate 14 abgeschieden wird. Die einzelnen Substrate 14 werden mit einer gesteuerten konstanten linearen Geschwindigkeit durch das Dampfphasenabscheidungsmodul 22 befördert. Anders ausgedrückt, die Substrate 14 werden nicht in dem Modul 24 angehalten oder belassen, sondern bewegen sich kontinuierlich mit einer gesteuerten linearen Geschwindigkeit durch das Modul 22. Die Fördergeschwindigkeit der Substrate 14 kann im Bereich von beispielsweise etwa 10 mm/s bis etwa 40 mm/s liegen. Die lineare Geschwindigkeit kann als eine „Aufhol”-Justierung für die Substrate kurz eingestellt werden (z. B. weniger als 5 Sekunden in jeder Minute). In einer bestimmten Ausführungsform kann diese Geschwindigkeit beispielsweise etwa 20 mm/s sein. Auf diese Weise werden die Vorderteilabschnitte und die Hinterteilabschnitte der Substrate 14 in der Förderrichtung denselben Dampfphasenabscheidungsbedingungen in dem Dampfphasenabscheidungsmodul 22 ausgesetzt. Alle Bereiche der Oberfläche der Substrate 14 werden denselben Dampfbedingungen ausgesetzt, so dass eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke der Dünnfilmschicht aus sublimiertem Ausgangsmaterial auf der oberen Fläche der Substrate 14 erzielt wird.
Das Dampfphasenabscheidungsmodul 22 weist eine jeweilige Fördereinrichtung 65 auf, die sich von den Fördereinrichtungen 66 in den mehreren stromaufwärtigen und stromabwärtigen Modulen unterscheiden kann. Die Fördereinrichtung 65 kann insbesondere dazu konfiguriert sein, den Dampfphasenabscheidungsvorgang in dem Modul 22 zu unterstützen. In der veranschaulichten Ausführungsform ist ein endloses Plattenband 65 in dem Modul 22 zu diesem Zweck konfiguriert. Man sollte jedoch leicht verstehen, dass eine beliebige andere Art einer geeigneten Fördereinrichtung ebenfalls verwendet werden kann.
Die Dampfphasenabscheidungseinrichtung 24 ist mit einem Dosiersystem 48 (8) konfiguriert, um der Einrichtung 24 kontinuierlich Ausgangsmaterial zuzuführen, so dass das Dampfphasenabscheidungsverfahren oder die ununterbrochene Beförderung der Substrate 14 durch das Modul 22 nicht unterbrochen wird. Das Dosiersystem 48 ist kein einschränkender Faktor der Erfindung und ein beliebiges geeignetes Dosiersystem 48 kann konstruiert werden, um das Ausgangsmaterial dem Modul 22 zuzuführen.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist ein Nachheizabschnitt 30 in der Vakuumkammer 16 unmittelbar stromabwärts von dem Dampfphasenabscheidungsmodul 22 definiert. Dieser Nachheizabschnitt 30 kann von einem oder mehreren Nachheizmodulen 32 definiert werden, wobei eine Heizereinheit 21 damit konfiguriert ist. Die Heizeinheit 21 kann mehrere unabhängig gesteuerte Heizzonen aufweisen, wobei jede Zone einen oder mehrere Heizer hat. Während der Vorderabschnitt eines Substrats 14 aus dem Dampfphasenabscheidungsmodul 24 heraus befördert wird, bewegt er sich in das Nachheizmodul 32 hinein. Das Nachheizmodul 32 erhält ein gesteuertes Heizprofil des Substrats aufrecht, bis das gesamte Substrat aus dem Dampfphasenabscheidungsmodul 22 heraus bewegt wurde, um eine Beschädigung des Substrats zu verhindern, wie ein Verzug oder Bruch, der von unkontrollierten oder drastischen thermischen Beanspruchungen verursacht wird. Wenn man den Vorderabschnitt des Substrats 14 mit einer überhöhten Rate abkühlen lassen würde, während er aus dem Modul 22 austritt, würde ein potentiell schädigender Temperaturgradient in Längsrichtung entlang des Substrats 14 erzeugt werden. Dieser Zustand könnte dazu führen, dass das Substrat aufgrund der thermischen Beanspruchung zerbricht.
Der Nachheizabschnitt 30 kann wie oben beschrieben gesteuert werden, so dass die Heizer 21 in Abhängigkeit von der relativen Position von Lücken zwischen den Substraten 14 herunter- und heraufzyklisiert werden, während diese vorwärts durch den Nachheizabschnitt bewegt werden.
Eine Ausgangsvakuumschleusenstation 40 ist stromabwärts von dem Abkühlbereich 26 konfiguriert. Diese Ausgangsstation 40 arbeitet im Wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge zu der oben beschriebenen Eingangsvakuumschleusenstation 34. Beispielsweise kann die Ausgangsvakuumschleusenstation 40 ein Ausgangspuffermodul 42 und ein stromabwärtiges Ausgangsschleusenmodul 44 aufweisen. Sequentiell betriebene Absperrorgane 62 sind zwischen dem Puffermodul 42 und dem letzten der Module 28 in dem Abkühlbereich 26, zwischen dem Ausgangspuffermodul 42 und dem Ausgangssschleusenmodul 44 und zwischen dem Ausgangsschleusenmodul 44 und einem Ausgangsförderer 50 angeordnet. Eine Feinvakuumpumpe 58 ist mit dem Ausgangspuffermodul 42 konfiguriert und eine Vorvakuumpumpe 56 ist mit dem Ausgangsschleusenmodul 44 konfiguriert. Die Pumpen 58, 56 und die Absperrorgane 62 werden sequentiell betrieben (im Wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge zu der Eingangsschleusenstation 34), um die Substrate 14 schrittweise aus der Vakuumkammer 16 heraus zu bewegen, ohne Verlust des Vakuumzustands in der Vakuumkammer 16.
Wie erwähnt wird das System 10 in der veranschaulichten Ausführungsform von mehreren miteinander verbundenen Modulen definiert, wobei jedes der Module eine bestimmte Funktion ausführt. Zu Steuerungszwecken kann jedes der einzelnen Module eine angeschlossene unabhängige Steuerung 52 haben, die damit konfiguriert ist, um die einzelnen Funktionen des jeweiligen Moduls zu steuern. Die mehreren Steuerungen 52 können wiederum mit einer zentralen Systemsteuerung 54 in Verbindung stehen, wie in 7 veranschaulicht. Die zentrale Systemsteuerung 54 kann die Funktionen eines beliebigen der Module (mittels der unabhängigen Steuerungen 52) überwachen und steuern, um eine insgesamt gewünschte Fördergeschwindigkeit und Verarbeitung der Substrate 14 durch das System 10 zu erzielen. Die Steuerungen 52 und 54 können alleine oder in Kombination als die Steuerung 118 fungieren, auf die oben in 1 bis 4 Bezug genommen wurde, um den Vorheizabschnitt 18, den Nachheizabschnitt 30 und den Abkühlabschnitt 26 gemäß den hierin beschriebenen Prinzipien zu steuern.
Unter Bezugnahme auf 7 kann jedes der Module zur unabhängigen Steuerung der einzelnen jeweiligen Fördereinrichtung 66 eine beliebige Art von aktiven oder passiven Sensoren 68 aufweisen, die das Vorhandensein der Substrate 14 erfassen, während diese durch das Modul befördert werden. Die Sensoren 68 stehen mit der Modulsteuerung 52 in Verbindung, die wiederum mit der zentralen Steuerung 54 in Verbindung steht. Auf diese Weise kann die einzelne jeweilige Fördereinrichtung 66 gesteuert werden, um sicherzustellen, dass ein angemessener Abstand zwischen den Substraten 14 aufrechterhalten wird und dass die Substrate 14 mit der gewünschten konstanten Fördergeschwindigkeit durch die Vakuumkammer 16 befördert werden. Die Sensoren 68 können auch als die Detektoren 126 fungieren, die oben in Bezug auf die Ausführungsform von 3 beschrieben wurden.
In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele verwendet, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsform, zu offenbaren und auch um es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung auszuüben, einschließlich der Herstellung und Verwendung von Vorrichtungen oder Systemen und der Durchführung von beliebigen eingebundenen Verfahren. Der patentierbare Schutzumfang der Erfindung wird von den Ansprüchen definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die dem Fachmann in den Sinn kommen. Derartige weitere Beispiele sollen in den Schutzumfang der Ansprüche fallen, wenn sie Strukturelemente umfassen, die nicht vom genauen Wortlaut der Ansprüche abweichen, oder wenn sie gleichwertige Strukturelemente mit unwesentlichen Unterschieden zum genauen Wortlaut der Ansprüche umfassen.
Ein System 100 wird zum Erhitzen oder Kühlen von separaten, linear beförderten Substraten 108 bereitgestellt, die eine Lücke 114 zwischen einer Hinterkante 112 eines ersten Substrats und einer Vorderkante 110 eines folgenden Substrats in einer Förderrichtung aufweisen.
Das System weist eine Kammer 102 und eine Fördereinrichtung 132 auf, die bedienbar in der Kammer konfiguriert ist, um die Substrate mit einer Fördergeschwindigkeit hindurch zu bewegen. Mehrere individuell gesteuerte Temperatursteuereinheiten 116, beispielsweise Heiz- oder Kühleinheiten, sind linear in der Kammer entlang der Förderrichtung angeordnet. Eine Steuerung 118 steht mit den Temperatursteuereinheiten in Verbindung und ist dazu konfiguriert, die Leistung der Temperatursteuereinheiten von einer Dauertemperaturleistung in Abhängigkeit von der räumlichen Position der beförderten Substrate in der Kammer bezüglich der Temperatursteuereinheiten zu zyklisieren, um Temperaturabweichungen in den Substraten zu verringern, die von der Bewegung der Substrate durch die Kammer verursacht werden.
Bezugszeichenliste

10: Dampfphasenabscheidungssystem
14: Substrat
16: Vakuumkammer
18: Vorheizabschnitt
20: Vorheizmodul
21: Heizereinheit
22: Dampfphasenabscheidungsmodul
24: Dampfphasenabscheidungseinrichtung
26: Abkühlabschnitt
28: Abkühlmodul
29: Kühleinheit
30: Nachheizabschnitt
32: Nachheizmodul
34: Vakuumschleusenstation
36: Lademodul
38: Puffermodul
40: Ausgangsvakuumschleusenstation
42: Ausgangspuffermodul
44: Ausgangsschleusenmodul
46: Ladeförderer
48: Dosiersystem
52: Steuerung
54: Systemsteuerung
56: Vakuumpumpe
58: Vakuumpumpe
60: Vakuumpumpe
62: Absperrorgan
65: Fördereinrichtung
66: Fördereinrichtung
68: Sensor
100: System
102: Kammer
104: Eingang
106: Ausgang
108: Substrat
110: Vorderkante
112: Hinterkante
114: Lücke
116: Temperatursteuereinheit
118: Steuerung
120: Heizereinheit
122: Heizerelement
124: Erster Kantendetektor
125: Kantendetektor
126: Kantendetektor
127: Kantendetektor
128: Förderrichtung
130: Übertragungsleitung
132: Fördereinrichtung
134: Eingabe der Fördereinrichtungsgeschwindigkeit
136: Detektoreingabe

Zu Fig. 6:

R(s) = Bezugssolltemperatur
U(s) = Manipuliertes Signal (d. h. MV)
D(s) = Störungssignal
Y(s) = Ausgabesignal (d. h. PV)
N(s) = Rauschsignal
B(s) = Modifizierte Prozessvariable
P(s) = Anlagenprozessfunktion; für einen Heizermodellbildungsprozess kann die Funktion folgende sein:
wobei der Heizer eine Induktanz (I), eine Kapazität (C) und einen Widerstand (R) hat.
G(s) = Standard-PID-Übertragungsfunktion
G₂(s) = Räumlich modulierte Übertragungsfunktion in einer Vorwärtsschub-Architektur; für eine Rampenfunktion, die von der räumlichen Position des Substrats bezüglich des Heizers ausgelöst wird, kann die Funktion folgende sein: K_p2(1/s²) wobei K_p2 die Rampenkonstante ist

Wobei: die Regelkreisübertragungsfunktion zu folgendem wird: Y(s) / R(s) = [G(s) + G2(s)]P(s) / 1 + G(s)P(s)

Claims

System (100) zum variablen Erhitzen oder Kühlen von separaten, linear beförderten Substraten (108), das Temperaturabweichungen in den Substraten kompensiert, wobei das System Folgendes umfasst: eine Kammer (102); eine Fördereinrichtung (132) in der Kammer, um die Substrate mit einer Fördergeschwindigkeit durch die Kammer zu bewegen, wobei die Substrate eine Vorderkante (110) und eine Hinterkante (112) bezüglich einer Förderrichtung durch die Kammer aufweisen; mehrere individuell gesteuerte Temperatursteuereinheiten (116), die in der Kammer entlang der Förderrichtung angeordnet sind; und eine Steuerung (118) in Verbindung mit den Temperatursteuereinheiten, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die Leistung der Temperatursteuereinheiten von einer Dauertemperaturleistung in Abhängigkeit von der räumlichen Position der beförderten Substrate in der Kammer bezüglich der Temperatursteuereinheiten zu zyklisieren, um Temperaturabweichungen in den Substraten zu verringern, die von der Bewegung der Substrate durch die Kammer verursacht werden.
System (100) nach Anspruch 1, wobei die Kammer (102) mehrere aneinander gereihte Verarbeitungsmodule (20, 28) in einer Fertigungsstraße (10) für Photovoltaik-Module (PV-Module), durch die die Substrate linear befördert werden, wobei jedes der Module mindestens eine Temperatursteuereinheit (116) umfasst.
System (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verarbeitungsmodule (20) einen Vorheizverarbeitungsabschnitt (18) definieren und steuerbare Heizereinheiten (20) in Verbindung mit der Steuerung (118) umfassen, wobei die Heizleistung der Heizereinheiten in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate zyklisiert wird, während diese sich durch die Verarbeitungsmodule bewegen.
System (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das weiterhin ein Puffermodul (38) umfasst, das dem Vorheizverarbeitungsabschnitt (18) vorausgeht, wobei die Fördereinrichtung (132) dazu konfiguriert ist, die Substrate (108) schnell von dem Puffermodul in ein erstes der Verarbeitungsmodule (20) mit einer schnellen Fördergeschwindigkeit zu befördern, wobei die Substrate anschließend mit einer reduzierten, konstanten Fördergeschwindigkeit befördert werden, wobei die Steuerung (118) dazu konfiguriert ist, die Leistung von mindestens einem der Verarbeitungsmodule in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate bezüglich des Verarbeitungsmoduls zu zyklisieren, um die Beförderung des Substrats aus dem ersten Verarbeitungsmodul heraus mit der reduzierten, konstanten Fördergeschwindigkeit zu kompensieren.
System (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das weiterhin mehrere linear voneinander beabstandete Kantendetektoren (124–127) umfasst, die in der Kammer (102) stromabwärts von dem ersten Verarbeitungsmodul (20) angeordnet sind, wobei die Kantendetektoren mit der Steuerung (118) in Verbindung stehen, um Signale bereitzustellen, die die tatsächliche räumliche Position des Substrats (108) bezüglich des zyklisierten Verarbeitungsmoduls anzeigen, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die Leistung des zyklisierten Verarbeitungsmoduls bei Erfassen des Erreichens eines ersten der Kantendetektoren durch eine Vorderkante (110) des Substrats zu senken und die Leistung des zyklisierten Verarbeitungsmoduls bei Erreichen eines stromabwärtigen Kantendetektors durch die Vorderkante zu erhöhen.
System (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (118) dazu konfiguriert ist, die Leistung des Verarbeitungsmoduls (20) in Abhängigkeit von einer berechneten räumlichen Position des Substrats (108) bezüglich des zyklisierten Verarbeitungsmoduls (20) zu zyklisieren.
System (10) zur Dampfphasenabscheidung einer Dünnfilmschicht auf Photovoltaik-Modul-Substraten (PV-Modul-Substraten) (14), wobei das System Folgendes umfasst: eine Vakuumkammer (16), wobei die Vakuumkammer weiterhin eine Dampfphasenabscheidungseinrichtung (24) umfasst, die zum Abscheiden eines Dünnfilms aus einem sublimierten Ausgangsmaterial auf einer oberen Fläche von dort hindurch beförderten Substraten konfiguriert ist; ein Fördersystem (66), das bedienbar in der Vakuumkammer angeordnet ist und zum Befördern der Substrate in einer Reihenanordnung durch die Vakuumkammer mit einer Fördergeschwindigkeit konfiguriert ist; einen Vorheizabschnitt (18), der in der Vakuumkammer stromaufwärts von der Dampfphasenabscheidungseinrichtung in einer Förderrichtung der Substrate angeordnet ist, wobei der Vorheizabschnitt Folgendes umfasst: mehrere individuell gesteuerte Heizereinheiten (21), die linear in der Vakuumkammer entlang der Förderrichtung angeordnet sind; und eine Steuerung (52) in Verbindung mit jeder der Heizereinheiten; eine Pufferstation (38), die der Vakuumkammer vorangeht, wobei die Pufferstation weiterhin eine Fördereinrichtung (66) umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Substrate in den Vorheizabschnitt mit einer schnellen Fördergeschwindigkeit zu befördern, die höher als die Fördergeschwindigkeit in der Vakuumkammer ist; und die Steuerung (52) ist dazu konfiguriert, die Leistung von mindestens einer der Heizereinheiten in Abhängigkeit von der räumlichen Position der beförderten Substrate bezüglich der Heizereinheit zu zyklisieren, um einen potentiellen Temperaturgradienten zu kompensieren, der von der Beförderung der Substrate mit der reduzierten, konstanten Fördergeschwindigkeit nach der schnellen anfänglichen Beförderung in den Vorheizabschnitt induziert wird.
System (10) nach Anspruch 7, wobei der Vorheizabschnitt (18) mehrere aneinander gereihte Heizermodule (20) umfasst, durch die die Substrate linear befördert werden, wobei jedes der Heizermodule weiterhin mindestens eine der Heizereinheiten (21) umfasst, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die Heizereinheiten sequentiell in Abhängigkeit von der Position der Vorderkanten (110) und der Hinterkanten (112) der Substrate, die sich durch den Vorheizabschnitt bewegen, zu zyklisieren, und weiterhin mehrere linear voneinander beabstandete Kantendetektoren (124–127) umfasst, die in der Vakuumkammer angeordnet sind, wobei die Kantendetektoren mit der Steuerung (52) in Verbindung stehen, um Signale bereitzustellen, die die tatsächliche räumliche Position des Substrats bezüglich der Heizermodule anzeigen.
System (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Heizermodule (20) ein erstes Heizermodul umfassen, das die Substrate von der Pufferstation (38) von der Pufferstation (38) empfängt, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die Leistung von mindestens einem der Heizermodule bei Erfassen des Erreichens eines ersten der Kantendetektoren (124–127) durch eine Vorderkante (110) des Substrats (14) zu senken und die Leistung des Heizermoduls bei Erfassen des Erreichen eines stromabwärtigen Kantendetektors durch die Vorderkante zu erhöhen.
Verfahren zum Erhitzen oder Kühlen von separaten, linear beförderten Substraten (108) in einer Kammer (102), um Temperaturabweichungen in den Substraten zu verringern, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: lineares Befördern der Substrate mit einer Fördergeschwindigkeit durch eine Kammer (102) mit mehreren Temperatursteuereinheiten (116), die darin entlang der Förderrichtung angeordnet sind; Zyklisieren der Leistung von mindestens einer der Temperatursteuereinheiten von einer Dauertemperaturleistung in Abhängigkeit von der tatsächlichen oder berechneten räumlichen Position der Substrate in der Kammer bezüglich der jeweiligen Temperatursteuereinheiten, um Temperaturabweichungen in den Substraten zu verringern, die von der Bewegung der Substrate durch die Kammer verursacht werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Leistung der Temperatursteuereinheit (116) gesteuert wird, indem die Vorderkanten (110) und die Hinterkanten (112) der Substrate (108) bezüglich der Temperatursteuereinheit erfasst werden, während die Substrate durch die Kammer (102) befördert werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Leistung der Temperatursteuereinheit (116) gesteuert wird, indem die räumliche Position der Vorderkanten (110) und der Hinterkanten (112) der Substrate bezüglich der Temperatursteuereinheit (116) berechnet wird, während die Substrate (108) durch die Kammer (102) befördert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, das weiterhin das Einbringen der Substrate (108) in die Kammer (102) mit einer anfänglichen schnellen Fördergeschwindigkeit und danach das Befördern der Substrate durch die Kammer mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit, wobei das Verfahren das Zyklisieren der Leistung von mindestens einer der Temperatursteuereinheiten (116) in Abhängigkeit von der räumlichen Position der Substrate bezüglich der zyklisierten Temperatursteuereinheit umfasst, um einen potentiellen Temperaturgradienten zu kompensieren, der von der Beförderung der Substrate mit der konstanten Fördergeschwindigkeit nach der schnellen anfänglichen Fördergeschwindigkeit in die Kammer induziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, das das Befördern der Substrate (108) durch die Kammer mit einer Lücke (114) zwischen der Vorderkante (110) und der Hinterkante (112) von benachbarten Substraten umfasst und weiterhin das sequentielle Zyklisieren der Leistung der Temperatursteuereinheiten (116) in Abhängigkeit von der tatsächlichen oder berechneten räumlichen Position der Vorderkanten (110) und der Hinterkanten (112) der Substrate in der Kammer umfasst, um kanteninduzierte Temperaturabweichungen zu verringern, die von der Bewegung der Substrate durch die Kammer verursacht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Kammer (102) eine Vakuumkammer (16) in einer Fertigungsstraße (10) für Photovoltaik-Module (PV-Module) ist und die Temperatursteuereinheiten (116) individuell gesteuerte Heizereinheiten (21), die in einem Vorheizabschnitt (18) der Vakuumkammer angeordnet sind, oder individuell gesteuerte Kühleinheiten (29) sind, die in einem Abkühlabschnitt (26) der Vakuumkammer angeordnet sind.