一种化学水浴沉积镀膜装置的制作方法

本实用新型涉及化学水浴沉积技术领域，尤其涉及一种化学水浴沉积镀膜装置。

背景技术：

化学水浴沉积法(Chemical Bath Deposition，简称CBD)近年来广受关注，该方法的优点主要在于：(1)采用中温液相控制，能耗比较少，可以控制粒子的形状和尺寸；(2)原料价格廉价，反应快速、纯度高且结晶良好；(3)在水热过程中，可以通过调节反应液浓度、反应温度、反应时间、溶液PH值等因素，有效地控制反应过程和晶体生长。化学水浴沉积法因其优越性，在太阳能电池领域被广泛应用。

但现有技术中的化学水浴沉积镀膜装置的搅拌方式主要有两种：气搅拌和外循环搅拌。气搅拌是在化学水浴沉积镀膜装置内设置气体管路，通过向化学水浴沉积镀膜装置内通入气体搅拌反应液，但镀膜过程中气体管路容易被沉积的化学颗粒堵塞，造成气体管路产生的气泡分布不均，进而造成膜层厚度不均匀；外循环搅拌是在化学水浴沉积镀膜装置外部设置外循环管路，通过抽取药液使其在外循环管路中循环进而实现药液搅拌，镀膜过程中，药液在外循环管路中循环，容易造成热量损失，并且药液容易沉积在外循环管路中，长时间的沉积会造成外循环管路堵塞。

技术实现要素：

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种药液混合均匀、镀膜效果较好的化学水浴沉积镀膜装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种化学水浴沉积镀膜装置，其包括反应装置、第一伸缩机构和第二伸缩机构，所述第一伸缩机构和第二伸缩机构均支撑于所述反应装置的底部并且相对设置，用于交替伸缩以带动所述反应装置摆动。

在一些实施例中，所述化学水浴沉积镀膜装置还包括基座，所述反应装置安装在所述基座上，所述第一伸缩机构和第二伸缩机构均支撑于所述基座的底部，用于通过所述基座带动所述反应装置摆动。

在一些实施例中，所述基座为矩形基座，所述矩形基座包括相对的第一边和第二边，所述第一伸缩机构和第二伸缩机构的数量均为多个，多个所述第一伸缩机构沿所述第一边均匀分布，多个所述第二伸缩机构沿所述第二边均匀分布。

在一些实施例中，所述第一伸缩机构包括第一驱动装置和第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的伸出端与所述基座连接，所述第一驱动装置用于驱动所述第一伸缩杆伸缩；所述第二伸缩机构包括第二驱动装置和第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的伸出端与所述基座连接，所述第二驱动装置用于驱动所述第二伸缩杆伸缩。

在一些实施例中，所述第一伸缩机构和第二伸缩机构均为气缸。

在一些实施例中，所述反应装置相对于水平面的摆动角度小于等于10°。

在一些实施例中，所述反应装置包括加热板、围挡和反应盖，所述加热板用于固定待沉积件；所述围挡的底部与所述待沉积件的镀膜面密封连接，所述反应盖盖设在所述围挡的顶部并与所述围挡和所述待沉积件的镀膜面围成用于容纳反应药液的空间；或所述围挡的底部与所述加热板密封连接，所述反应盖盖设在所述围挡的顶部并与所述围挡和所述加热板围成用于容纳反应药液和待沉积件的空间。

在一些实施例中，所述加热板上设有多个吸附孔，多个所述吸附孔均与抽气管路连接，多个所述吸附孔用于吸附固定待沉积件。

在一些实施例中，多个所述吸附孔在所述加热板上等间距均匀分布。

在一些实施例中，相邻所述吸附孔之间的间距为25～30厘米，所述吸附孔的孔径为2～4mm。

与现有技术相比，本实用新型的化学水浴沉积镀膜装置，通过第一伸缩机构和第二伸缩机构交替伸缩带动反应装置摆动，使反应装置内的反应药液混合效果较好，镀设的膜层均匀度较高，且反应药液使用量相对较小。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本实用新型。

本申请文件提供本实用新型中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1和图2分别为本实用新型涉及的化学水浴沉积镀膜装置的第一种实施方式的不同视角的结构示意图；

图3为本实用新型涉及的化学水浴沉积镀膜装置的第一种实施方式的加热板的结构示意图；

图4和图5分别为本实用新型涉及的化学水浴沉积镀膜装置的第二种实施方式的不同视角的结构示意图。

附图标记：

1-反应盖；2-围挡；3-待沉积件；4-加热板；5-吸附孔；6-基座；7-第一伸缩机构；8-第二伸缩机构；9-密封圈。

具体实施方式

为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。

参见图1、图2所示，为本实用新型的化学水浴沉积镀膜装置的第一中实施方式，其包括反应装置、第一伸缩机构7和第二伸缩机构8，第一伸缩机构7和第二伸缩机构8均支撑于反应装置的底部并且相对设置，用于交替伸缩以带动反应装置摆动。镀膜时，将待沉积件3放置在反应装置内，并在反应装置内填充反应药液，然后控制第一伸缩机构7和第二伸缩机构8交替伸缩，从而带动反应装置摆动，使反应装置内的反应药液达到搅拌混合的目的，反应药液混合效果较好，镀设的膜层均匀度较高，并且解决了现有技术中反应药液在管路中沉积的问题，反应药液使用量相对较小，有益于节约原料，降低生产成本。

进一步的，本实施例中该反应装置相对于水平面的摆动角度被设置成小于等于10°。具体的，当第一伸缩机构7伸出且第二伸缩机构8缩回时，该反应装置的相对两侧水平高度不同，也就实现了带动反应装置向一侧摆动；当第一伸缩机构7逐渐缩回且第二伸缩机构8逐渐伸出时，该反应装置的相对两侧的高差逐渐缩小，直至平行于水平面，随着第一伸缩机构7继续缩回和第二伸缩机构8的继续伸出，反应装置向另一侧倾斜，也就实现了带动反应装置向另一侧摆动，当第一伸缩机构7完全缩回、第二伸缩机构8完全伸出时，反应装置与水平面所成角度也就是其摆动角度，通过控制第一伸缩机构7和第二伸缩机构8交替伸缩时的最大高差，就能够将该反应装置相对于水平面的摆动角度控制在小于等于10°。优选地，摆动角度为5°，8°，小于等于10°的小角度摆动，使反应药液在轻微摆动的情况下进行混合，能够避免使反应药液形成较强烈的湍流效应，进而避免形成局部反应药液浓度不均的现象，反应药液混合的均匀度较高，镀膜效果较好，且能够进一步降低反应药液的使用量。

进一步的，本实施例中的化学水浴沉积镀膜装置还包括基座6，反应装置安装在基座6上，第一伸缩机构7和第二伸缩机构8均支撑于基座6的底部，第一伸缩机构7和第二伸缩机构8交替伸缩过程能够通过基座6带动反应装置摆动。可选的，该基座6可为例如金属框架。

进一步的，该基座6可为矩形基座6，该矩形基座6包括相对的第一边和第二边，第一伸缩机构7和第二伸缩机构8的数量均可为多个，如2个，4个，第一伸缩机构的数量与第二伸缩机构的数量相等，多个第一伸缩机构7可沿第一边均匀分布，多个第二伸缩机构8可沿第二边上均匀分布。均匀分布的第一伸缩机构7和第二伸缩机构8使矩形机构受力均衡，使矩形基座6的摆动幅度和摆动角度相对稳定，能够提高反应药液的混合均匀度，进而能够提高镀膜效果。具体的，本实施例中分别设有两个第一伸缩机构7和两个第二伸缩机构8，两个第一伸缩机构7分别设置在第一边的两端处，两个第二伸缩机构8分别设置在第二边的两端处。当然，第一伸缩机构7、第二伸缩机构8的数量不仅限于两个，也可为例如三个、四个或更多个，只要沿着矩形基座6的两条相对的边均匀布设，使矩形基座6受力均衡即可。

作为一种优选，该第一伸缩机构7和第二伸缩机构8均可为气缸，本实施例中作为第一伸缩机构7的两个气缸通过相连通的第一气路与第一供气装置连接，作为第二伸缩机构8的两个气缸通过相连通的第二气路与第二供气装置连接，通过两个供气装置分别控制两组气缸交替伸缩，以带动反应装置摆动。气缸不会发生溢油等问题，有益于保持生产环境干净整洁，而且成本较低。

作为另一种优选，该第一伸缩机构7可包括第一驱动装置和第一伸缩杆，第一伸缩杆的伸出端与反应装置连接，第一驱动装置与第一伸缩杆传动连接，用于驱动第一伸缩杆伸缩；该第二伸缩机构8可包括第二驱动装置和第二伸缩杆，第二伸缩杆的伸出端与反应装置连接，第二驱动装置与第二伸缩杆传动连接，用于驱动第二伸缩杆伸缩。可选的，驱动装置可为电机，伸缩杆可为例如梯形丝杆、滚珠丝杆、行星滚珠丝杆等。采用该结构的第一伸缩机构7和第二伸缩机构8体积较小、伸缩精度较高且便于集中控制。需要说明的是，该第一伸缩机构7和第二伸缩机构8不仅限于上述机构，也可为例如液压杆等其他的伸缩机构。

进一步的，本实施例中的反应装置包括加热板4、围挡2和反应盖1，待沉积件3固定于加热板4上，围挡2的底部与待沉积件3的镀膜面密封连接，围挡2可沿镀膜面的边缘设置，反应盖1盖设在围挡2的顶部，反应盖1与围挡2和待沉积件3的镀膜面围成用于容纳反应药液的空间。镀膜时，可通过反应盖1上的进液口将药液投放到空间内。在第一伸缩机构7和第二伸缩机构8交替伸缩过程，可带动加热板4、待沉积件3、围挡2、反应盖1及容纳于上述空间内的反应药液一同摆动，搅拌反应药液的同时，能够在镀膜面上形成均匀的膜层。完成镀膜后，可通过围挡2上的阀门将空间内的药液排出，然后拆下反应盖1和围挡2就能够将待沉积件3取下。通过该反应装置可以实现在待沉积件3的一侧镀膜而无需在其他表面设置遮挡物。

待沉积件3的固定方式有多种。配合图3所示，本实施例中在加热板4上设置有多个吸附孔5，多个吸附孔5均与抽气管路连接，抽气管路可与例如外部的抽真空设备连接，多个吸附孔5能够将待沉积件3牢固的吸附固定在加热板4上。通过真空吸附固定待沉积件3，操作简单，且无需在待沉积件3上设置连接结构。

更进一步的，多个吸附孔5在加热板4上等间距均匀分布，例如可采用横排竖列的方式均匀排布，使吸附力能够均匀分布在待沉积件3上。作为一种优选方案，相邻吸附孔5之间的间距可设置为25～30厘米，吸附孔5的孔径可设置为2mm、3mm、4mm。

参见图4、图5所示，为本实用新型的化学水浴沉积镀膜装置的第二种实施方式，该第二种实施方式与上述第一种实施方式的区别主要在于：反应装置包括加热板4、围挡2和反应盖1，围挡2的底部与加热板4密封连接，反应盖1盖设在围挡2的顶部，反应盖1、围挡2和加热板4围成用于容纳反应药液和待沉积件3的空间，镀膜时待沉积件3设置在围挡2内且与加热板4固定连接。利用该反应装置在镀膜前后无需拆下围挡2，只需拆下反应盖1就能够将待沉积件3放入围挡2内或从围挡2内取出，使用更加方便。

同上述第一种实施方式，待沉积件3也可采用真空吸附的方式固定在加热板4上，但由于本实施例中围挡2设置在加热板4上，为避免药液经待沉积件3和加热板4之间缝隙被吸入吸附孔5内，所以本实施例中在待沉积件3和加热板4之间设有密封圈9，密封圈9绕吸附孔5设置，以避免反应液进入到吸附孔5。可选的，该密封圈9可以为一个，即密封圈9绕设置有多个吸附孔5的区域设置，将多个吸附孔5全部围绕在其内部；该密封圈9也可为多个，例如与吸附孔一一对应，一个密封圈9围绕一个吸附孔5。

本实用新型的化学水浴沉积镀膜装置，通过第一伸缩机构7和第二伸缩机构8交替伸缩带动反应装置摆动，使反应装置内的反应药液混合效果较好，镀设的膜层均匀度较高，且反应药液使用量相对较小。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本实用新型。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。