[发明专利]一种用于大面积热蒸法沉积薄膜太阳能电池吸收层的真空镀膜机

说明书

本发明公开了一种用于大面积热蒸法沉积薄膜太阳能电池吸收层的真空镀膜机，包括真空腔室、连续送料机构、横向输送机构、蒸发沉积机构及纵向移动机构；采用连续送料机构实施粉末材料的连续摆动式送料，蒸发沉积机构使得粉末材料充分气化沉积，最终由沉积喷头的小孔喷出，形成莲蓬状的气流均匀沉积在基板上；采用横向输送机构及纵向移动机构控制真空腔室内基板的水平横向运动及控制蒸发沉积机构相对于基板的水平纵向运动，完成蒸发沉积机构的沉积喷头相对于基板进行全平面的镀膜。具有可控性强、膜厚的均匀性好、结构紧凑及工作效率高的优点。

技术领域

本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其是一种用于大面积热蒸法沉积薄膜太阳能电池吸收层的真空镀膜机。

背景技术

随着薄膜太阳能电池的快速发展，制备大面积的薄膜太阳能电池吸收层将显得迫切需要，现有技术的镀膜设备大部分点源沉积，但是设计时点源相对固定，故沉积也就局限于较小面积的沉积，同时点源沉积的镀膜膜厚出现两边薄中间厚的现象，就会导致膜厚均匀性较差。虽然还有一小部分针对这方面的装置有采用多个点源排列的方式解决膜厚均匀性较差的问题，但是针对不同的薄膜太阳能吸收层，点源的排布和点源的结构设计就需要同时做出更改，通用性较差，实用性不强，无法实现大面积基板均匀沉积的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种用于大面积热蒸法沉积薄膜太阳能电池吸收层的真空镀膜机。本发明采用连续送料机构实施粉末材料的连续摆动式送料，蒸发沉积机构使得粉末材料充分气化沉积，最终由沉积喷头的小孔喷出，形成莲蓬状的气流均匀沉积在基板上；采用横向输送机构及纵向移动机构控制真空腔室内基板的水平横向运动及控制蒸发沉积机构相对于基板的水平纵向运动，完成蒸发沉积机构的沉积喷头相对于基板进行全平面的镀膜。具有可控性强、膜厚的均匀性好、结构紧凑及工作效率高的优点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种大面积热蒸法沉积薄膜太阳能电池吸收层的真空镀膜机，其特点包括真空腔室、连续送料机构、横向输送机构、蒸发沉积机构及纵向移动机构；

所述真空腔室为后门板上设有抽真空装置，顶部设有送料机构座、波纹管槽及纵向电机座的矩形腔体；

所述连续送料机构由送料支座、弹性波纹管、送料电机及储料腔构成；所述储料腔为一端设有密封法兰上盖及密封法兰螺母、另一端设有阀门开关及波纹管接口的筒体，筒体外侧径向铰接于送料支座上，送料电机设于送料支座上，送料电机的输出轴经曲柄连杆与储料腔的波纹管接口铰接，弹性波纹管的一端设于储料腔的波纹管接口上；

所述蒸发沉积机构由保温石墨、螺旋气化管、沉积腔、绝缘石英固定板及石墨加热棒构成；所述沉积腔的周边设有数个惰性气体孔，底部设有沉积喷头；所述保温石墨由三瓣围合成一空心腔体，沉积腔设于空心腔体底部；所述螺旋气化管设于空心腔体内，螺旋气化管的进口端伸出空心腔体顶部，螺旋气化管的出口端设于沉积腔内；所述保温石墨与石英固定板连接；所述石墨加热棒为四根，分别插接在保温石墨腔体的四角部位，石墨加热棒的外侧套装有绝缘氮化硼管；

所述水平横向输送机构为横向电机驱动的链条传动机构；

所述水平纵向移动机构为纵向电机驱动的丝杆及连接板机构，所述纵向电机的输出端为带轮传动，带轮上设有丝杆，连接板上设有滑套、螺母及冷却水道，连接板设于滑杆上，且连接板的滑套与滑杆滑配；

所述水平横向输送机构设于真空腔室内的底面上；

所述水平纵向移动机构的纵向电机设于真空腔室的纵向电机座上，滑杆连同连接板设于真空腔室内，且滑杆与真空腔室连接；纵向电机经带轮及丝杆与连接板上的螺母啮合；

所述蒸发沉积机构设于真空腔室内，且绝缘石英固定板与水平纵向移动机构的连接板连接；

所述连续送料机构的送料支座设于真空腔室的送料机构座上，弹性波纹管的另一端穿过波纹管槽与蒸发沉积机构上螺旋气化管的进口端连接；