[实用新型]柔性薄膜太阳能光电池连续自动化生产设备

说明书

技术领域

本发明属于新能源技术领域，涉及一种新型柔性化合物薄膜太阳能光电池大规模工业化生产用的连续化自动化生产设备，特别涉及一种以铜铟镓硒(CIGS)、铜铟铝硒(CIAS)、铜铟镓硫硒(CIGSS)作为光吸收层半导体材料的化合物光电池大规模生产设备。

背景技术

以铜铟镓硒(CIGS)为代表的，以其化合物半导体为光吸收层的薄膜太阳能光电池，具有制造成本低，光电转换率高，使用寿命长，抗幅射性强和弱光发电性能好，可卷曲的优良特性被国际上公认为最有发展前景的第三代太阳能光电池。目前正处在大规模产业化的前期。鉴于是前沿科技，目前只有少数国家掌握其技术，保密性很强，有关专利和文献比较少，特别是大规模工业化连续化自动化生产设备的报导更少。当前世界上多以研究和生产硬性玻璃基材的为主，采用柔性基材(如金属箔，工程塑料薄膜)，由卷到卷(即由原材料金属箔卷通过整体连续生产线到光电池成品卷)。连续化自动化生产报导很少，只有德国莱宝公司生产的“web750sp分段的镀膜生产线”和美国专利(038254433)报导的“把多个转鼔式镀膜机串起来的结构形式”。这两种生产线在使用中都存较大的缺点：

(一)前者是分段生产的，其中CIGS吸收层要求很高，是在真空充氩的条件下磁控溅射成膜的.其膜层具有很高的活性和结晶，分段式生产避免不了把活性表面暴露在空气中而生成氧化相杂质，严重影响光电转换率。

(二)前两者都是采用转鼔式真空镀膜机：首先，转鼔内各真空溅射室之间难于很好封闭隔离，这就会造成物料互串；其次，镀层活性面接触转向导滚，使结晶受到破坏，转换率降低。

(三)缺少固态硒化设备单元，使整个生产线不连续。

实用新型内容

为了解决上述背景技术存在的问题，本实用新型提出以下技术方案：一种柔性薄膜太阳能光电池连续自动化生产设备，其特征在于：所述设备是一条由基材金属箔卷到光电池成品卷的完全连续化自动化密闭真空生产线，所述设备从一侧到另一侧各真空溅射室依次为：基材金属箔卷进料室、基材辉光放电等离子净化室、氧化钛绝缘层真空镀膜室、背电极铜钼钠合金真空镀膜室、反射层铝真空镀膜室、吸收层P型半导体真空镀膜室、固态硒化硫化室、降温室、窗口层硫化锌N型半导体真空镀膜室、隔离层i-SiO₂真空镀膜室、上电极氧化锌铝真空镀膜室、减反射膜真空镀膜室、助焊层钖真空镀膜窒.冷却降温室、光电池成品收卷室，所述各个真空溅射室之间通过狭縫隔离阀固定连接。

作为本发明的一种优选方案，所述各真空溅射室采用的材质为硬质不锈钢，且真空度要求为1.6X10^-4Pa。

作为本发明的又一种优选方案，所述进料室和所述出料室为真空状态或者常压状态。

作为本发明的再一种优选方案，所述基材辉光放电等离子净化室、所述氧化钛绝缘层真空镀膜室、所述背电极铜钼钠合金真空镀膜室、所述反射层铝真空镀膜室、所述吸收层、所述P型半导体真空镀膜室、所述固态硒化硫化室、所述降温室、所述窗口层硫化锌N型半导体真空镀膜室、所述隔离层i-SiO₂真空镀膜室、所述上电极氧化锌铝真空镀膜室、所述减反射膜真空镀室、所述助焊层钖真空镀膜室和所述冷却降温室为充氩气或者氮气介质的真空室，真空度为6.2Pa。

本实用新型所带来的有益效果是：

1.实现了生产的完全连续化自动化，提高了生产效率；

2.克服了現有技术设备活性结晶镀膜层接触导滚从而受破坏和分段生产接触空气被氧化而使质量下降的向题；

3.提高了产品质量和光电转换效率；

4.生产线设有在线自动检测闭环埪制系统，能适时检测膜厚，结晶度，组成成份等各种指标。出现问题能及时纠正，从而保证质量，不出废品；

5.用此设备生产出的柔性薄膜光电池质量好，转换率高。

6.生产线设计中加入了固态硒化单元，使整个生产过程达刭完全的连续化自动化。

附图说明

图1本实用新型原理图；

图2本实用新型结构示意图。

图中标号为：

01-进料室             011-放料卷

012-除尘器            013-焊接机

014-狭缝隔离阀        02-辉光放电等离子净化室

021-辉光等离子净化器  03-绝缘层磁控溅射室

031-冷却器            04-真空背电极溅射室

041-栅格              042-平面导轨