TWI511796B - 簾幕式超音波噴塗系統及基板材料噴塗之方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於薄膜噴塗之生產製程系統，特別是使用簾幕式超音波霧化噴塗裝置，可應用在舉凡需要精密噴塗製程使用，例如太陽能電池矽晶片背面鈍化層之塗佈等等。
矽晶太陽能電池發展趨勢為降低成本與提升效率，其中藉節省矽原料之使用以降低成本，各種設備均朝向薄型化矽晶片來開發，而薄型化趨勢將造成矽晶片破片之問題也越趨嚴重，因此製程設備在未來的發展趨勢也將走向整線式。如何提升矽晶太陽電池的效率與降低製造成本等課題，更是未來技術發展的重心。發展具有效率超過20%的矽晶太陽電池技術，也是迫切需求之關鍵技術。
高效率矽晶太陽能電池結構關鍵技術包括正向集光倒金字塔結構、選擇性射極、雙層抗反射層、背面鈍化膜和背面點電極等都是以昂貴的黃光製程與真空製程製作，造成量產的困難性，因此業界均致力於降低其生產成本並導入量產化。
目前公認最佳鈍化膜材料為氧化鋁薄膜，氧化鋁鍍膜設備普遍使用ALD和PECVD等設備，均需要在真空環境進行鍍膜製程，並使用昂貴原料甲基鋁，因此整體設備昂貴且鍍膜速率過慢造成量產困難，因此開發非真空之熱裂解噴塗氧化鋁設備將擁有低設備成本與低材料成本之兩大優勢，擁有強大競爭力。超音波噴塗設備，因可有效利用振盪使漿料溶合後均勻塗佈於基板材料，且可噴塗的面積尺寸愈來愈大，除鈍化薄膜鍍膜外，CIGS、透明導電薄膜和抗反射薄膜均可應用。PERL(Passivated Emitter,Rear Locally-diffused)結構太陽能電池關鍵之製程之一是背面鈍化層，其中氧化鋁薄膜是目前公認背面鈍化膜之最佳材料，而目前氧化鋁鈍化膜鍍製以ALD(Atomic layer deposition)和PECVD(Plasma enhanced
chemical vapor depostion)設備為主，ALD鍍製之氧化鋁薄膜雖然其應用在背面鈍化層，其品質與功效已被證實，但由於每次鍍膜循環僅鍍製一原子層約0.5nm之膜厚，因此鍍率緩慢限制其在太陽能電池上之應用，而PECVD設備雖有較佳鍍膜速率，但高真空與電漿系統增加了設備成本及無法大量生產，在降低生產成本的考量下，目前太陽電池產業界對其應用仍有疑慮。
本發明揭示之噴塗系統能促使漿料更精準、更均勻噴塗在基板材料上。本發明之主要目的在於能有效的將液體崩裂為微小的液滴而集中噴塗在局部區塊，提高塗膜之均勻度及品質，使不同漿料都能有效均勻混合。
本發明揭示之噴塗系統，包括一霧化槽體、一霧氣儲存槽、一環型氣環以及一風刀組；霧化槽體內配置一振盪裝置、一散熱流體容器、一隔膜及一漿料容器，振盪裝置安裝於霧化槽體內底部，散熱流體容器安裝與振盪裝置同一模組，隔膜安裝於散熱流體容器上表面，漿料容器設置於隔膜上方，噴塗所需之漿料由漿料注入口注入霧化槽體內之漿料容器，霧化所需之散熱流體由散熱流體注入口注入散熱流體容器。該散熱流體容器內部呈傾斜狀，採高低液位限高及補充進水，避免散熱流體容器產生氣泡，影響造霧量。
霧氣儲存槽配置於霧化槽體上方，該霧氣儲存槽內部具有一環型氣環，可將霧化之漿料吸送進入風刀，使噴出之霧化漿料呈簾幕狀。
風刀組配置於霧氣儲存槽上方，該風刀由金屬板塊加工形成氣流導向構造，風刀周邊有液體流動室，配合一風刀恆溫裝置形成恆溫迴路，用於防止霧化漿料溫度上升，使風刀溫度維持穩定。
以下說明本發明基板材料噴塗之方法。實施方法一：準備一基板材料放置於本發明噴塗系統之上方，提供一加熱裝置，將基板材料加熱至預設溫度，其溫度介於350℃至450℃之間，將霧化之漿料向上噴塗於基板材料下表面。實施方法二：準備一基板材料放置於本發明噴塗系統之下方，提供一加熱裝置，將基板材料加熱至預設溫度，其溫度介於350℃至450°C之間，將霧化之漿料向下噴塗於基板材料上表面。
第1圖為本發明簾幕式超音波霧化噴塗系統之結構，包括一霧化槽體(21)、一霧氣儲存槽(22)、一環型氣環(23)及一風刀組(24)。
第2圖係霧化槽體結構圖，霧化槽體(21)內配置一振盪裝置(211)、一散熱流體容器(212)、一隔膜(215)及一漿料容器(216)，振盪裝置(211)安裝於霧化槽體(21)內底部，散熱流體容器(212)安裝與振盪裝置(211)同一模組，該散熱流體容器(212)設有一散熱流體注入口(213)、一散熱流體循環出口(214)，霧化所需之散熱流體由流體注入口(213)注入散熱流體容器(212)內，該散熱流體容器(212)與一流體恆溫裝置(11)連接形成恆溫迴路，使散熱流體溫度維持穩定。該散熱流體容器內部呈傾斜狀，傾斜結構係用於限制流體液位及避免產生氣泡，影響造霧量。隔膜(215)安裝於散熱流體容器(212)上表面，漿料容器(216)設置於隔膜上方，該漿料容器(216)設有一漿料注入口(217)、一漿料回收出口(218)，噴塗所需之漿料由漿料注入口(217)注入漿料容器內，該漿料容器(217)與漿料供應裝置(3)連接，供漿料於該噴塗系統與漿料容器之間循環，連續定量補料。
第3圖係霧氣儲存槽結構圖，霧氣儲存槽(22)配置於霧化槽體(21)上方，該霧氣儲存槽(22)內部具有一環型氣環(23)，用於輸送潔淨氣體，利用流場變化，將潔淨氣體牽引導入環型氣環產生氣流，氣流通過氣環，帶動周圍氣流被導入，霧化之漿料被氣流導入帶出吸送至風刀(24)，經風刀結構產生簾幕狀，噴射出霧化漿料。
第4圖係風刀組結構圖，該風刀組(24)由金屬板塊(241)加工形成氣流導向構造，風刀內部具有冷卻迴路(242)與一風刀恆溫裝置(12)形成恆溫迴路，用於防止霧化漿料溫度上升，使風刀溫度維持穩定。
第5圖係向上噴塗基板材料之示意圖，基板材料(9)由移位裝置(7)導引基板材料進入加熱裝置(6)下方，使基板材料溫度漸次升高至預設溫度，基板材料加熱後進行噴塗，簾幕式超音波霧化噴塗系統(2)配置於基板材料下方，該簾幕式超音波噴塗系統霧化漿料並將霧化之漿料(10)自基板材料下方向上噴塗，使霧化之漿料於基板材料下表面上形成薄膜，成膜之基板材料由移位裝置移出，最後將基板材料移出噴塗系統。
第6圖係向下噴塗基板材料之示意圖，基板材料(9)由移位裝置(7)導引基板材料進入加熱裝置(6)上方，使基板材料溫度漸次升高至預設溫度，基板材料加熱後進行噴塗，簾幕式超音波霧化噴塗系統(2)配置於基板材料上方，該簾幕式超音波噴塗系統霧化漿料並將霧化之漿料(10)自基板材料上方向下噴塗，使霧化之漿料於基板材料上表面上形成薄膜，成膜之基板材料由移位裝置移出，最後將基板材料移出噴塗系統。
以下說明本發明基板材料噴塗之方法：首先，用於霧化之散熱流體由流體注入口注入散熱流體容器內，散熱流體採高低液位限高及補充進水，由散熱流體注入口注入，再由散熱流體循環出口輸出，該散熱流體注入口、散熱流體循環出口與散熱流體容器連接，與一流體恆溫裝置形成恆溫迴路，使散熱流體溫度維持穩定。噴塗所需之漿料由漿料注入口注入漿料容器內，漿料亦採高低液位補充進料，由漿料注入口注入，再由漿料回收出口輸出，該漿料注入口、漿料回收出口與漿料供應裝置連接，使漿料與該噴塗系統之間形成一循環迴路，連續定量補料。振盪裝置利用壓電片產生的振動將水分子霧化，使散熱流體容器內之散熱流體在液體表面發生表面波，並利用超音波發振藉由隔膜振動使漿料容器內之漿料霧化，因震盪時會產生熱能，需利用散熱流體容器內的散熱流體使容器內的漿料保持恆溫狀態。
霧化之漿料儲存於霧氣儲存槽內，內部具有一環型氣環，用於輸送潔淨氣體，使潔淨氣體將霧化之漿料吸送進入風刀，使噴出之霧化漿料呈簾幕狀。
該風刀組由金屬板塊經加工形成氣流導向構造，風刀內部具有冷卻迴路與一風刀恆溫裝置連接形成恆溫迴路，與風刀連接，用於防止霧化漿料溫度上升，使風刀溫度維持穩定。
實施方法一：基板材料由移位裝置導引基板材料進入加熱裝置下方，使基板材料溫度漸次升高至預設溫度，其溫度介於350℃至450℃之間，基板材料加熱後進行噴塗，簾幕式超音波霧化噴塗系統於基板材料下方，該簾幕式超音波噴塗系統霧化漿料並將霧化之漿料自基板材料下方向上噴塗，使霧化之漿料於基板材料下表面上形成薄膜，成膜之基板材料由移位裝置移出，最後將基板材料移出噴塗系統。
實施方法二：基板材料由移位裝置導引基板材料進入加熱裝置上方，使基板材料溫度漸次升高至預設溫度，其溫度介於350℃至450℃之間，基板材料加熱後進行噴塗，簾幕式超音波霧化噴塗系統於基板材料上方，該簾幕式超音波噴塗系統霧化漿料並將霧化之漿料自基板材料上方向下噴塗，使霧化之漿料於基板材料上表面上形成薄膜，成膜之基板材料由移位裝置移出，最後將基板材料移出噴塗系統。
2‧‧‧簾幕式超音波噴塗系統
21‧‧‧霧化槽體
211‧‧‧振盪裝置
212‧‧‧散熱流體容器
213‧‧‧散熱流體注入口
214‧‧‧散熱流體循環出口
215‧‧‧隔膜
216‧‧‧漿料容器
217‧‧‧漿料注入口
218‧‧‧漿料回收出口
22‧‧‧霧氣儲存槽
23‧‧‧環型氣環
24‧‧‧風刀組
241‧‧‧金屬板塊
242‧‧‧冷卻迴路
3‧‧‧漿料供應裝置
4‧‧‧氣體回收裝置
6‧‧‧加熱裝置
7‧‧‧移位裝置
9‧‧‧基板材料
10‧‧‧簾幕狀霧化之漿料
11‧‧‧流體恆溫裝置
12‧‧‧風刀恆溫裝置
圖1係簾幕式超音波噴塗系統結構圖
圖2係霧化槽體結構圖
圖3係霧氣儲存槽結構圖
圖4係風刀組結構圖
圖5係向上噴塗基板材料之方法
圖6係向下噴塗基板材料之方法
2‧‧‧簾幕式超音波噴塗系統
21‧‧‧霧化槽體
22‧‧‧霧氣儲存槽
23‧‧‧環型氣環
24‧‧‧風刀組
Claims (10)
- 一種簾幕式超音波噴塗系統，包括一霧化槽體、一霧氣儲存槽、一環型氣環以及一風刀組，霧化槽體內配置一振盪裝置、一散熱流體容器、一隔膜及一漿料容器，振盪裝置安裝於霧化槽體內底部，散熱流體容器安裝與振盪裝置同一模組，隔膜安裝於散熱流體容器上表面，漿料容器設置於隔膜上方，噴塗所需之漿料由漿料注入口注入霧化槽體內之漿料容器，霧化所需之散熱流體由散熱流體注入口注入散熱流體容器，霧氣儲存槽配置於霧化槽體上方，該霧化儲存槽內部具有一環型氣環，用於輸送潔淨氣體，將霧化之漿料吸送進入風刀，使噴出之霧化漿料呈簾幕狀。
- 如申請專利範圍第1項之簾幕式超音波噴塗系統，該散熱流體容器呈傾斜狀，下方開口與霧化槽體內之容置空間連通，該漿料容器之下表面與散熱流體容器之上表面呈對應傾斜狀，傾斜結構係用於限制流體液位及避免產生氣泡。
- 如申請專利範圍第2項之簾幕式超音波噴塗系統，該霧化儲存槽內部具有一環型氣環，利用流場變化，牽引導入潔淨氣體，使霧化之漿料均勻吸送至風刀，經風刀結構使霧化之漿料呈簾幕狀噴出。
- 如申請專利範圍第3項之簾幕式超音波噴塗系統，該風刀組由金屬板塊加工形成氣流導向構造，風刀內部具有冷卻迴路供液體流動，用於防止霧化漿料溫度上升。
- 如申請專利範圍第4項之簾幕式超音波噴塗系統，包含一流體恆溫裝置，與散熱流體容器連接，使散熱流體溫度維持穩定。
- 如申請專利範圍第5項之簾幕式超音波噴塗系統，包含一風刀恆溫裝置，與風刀連接，使風刀溫度維持穩定。
- 一種基板材料噴塗之方法，包含提供申請專利範圍第1-6項中任一項所載之噴塗系統，準備一基板材料放置於該噴塗系統之上方，提供一加熱裝置，將基板材料加熱至預設溫度，將霧化之漿料向上噴塗於基板材料下表面。
- 如申請專利範圍第7項之基板材料噴塗之方法，將該基板材料加熱至預設溫度。
- 一種基板材料噴塗之方法，包含提供申請專利範圍第1-6項中任一項所載之噴塗系統，準備一基板材料放置於該噴塗系統之下方，提供一加熱裝置，將基板材料加熱至預設溫度，將霧化之漿料向下噴塗於基板材料上表面。
- 如申請專利範圍第9項之基板材料噴塗之方法，將該基板材料加熱至預設溫度。
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| TW (1) | TWI511796B (zh) |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH06320125A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-22 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 超音波洗浄装置 |
| JPH1133507A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-02-09 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 超音波洗浄装置 |
| JP2000140779A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液供給ノズル |
| JP2010207972A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Masahiko Jin | スピンドル装置 |
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2012
- 2012-10-16 TW TW101138019A patent/TWI511796B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
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| JPH06320125A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-22 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 超音波洗浄装置 |
| JPH1133507A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-02-09 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 超音波洗浄装置 |
| JP2000140779A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液供給ノズル |
| JP2010207972A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Masahiko Jin | スピンドル装置 |
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