一种单腔多层膜蒸镀系统及方法与流程

本技术涉及太阳能电池的，特别是涉及一种单腔多层膜蒸镀系统及方法。

背景技术：

1、太阳能电池是把光能转换成电能的光电子器件，它的光电转换效率尤为重要，在光电转换的过程中，光的反射损失尤为重要，它降低了太阳能电池单位面积入射的光子数，导致太阳能电池电流密度降低，从而影响太阳能电池的光电转换效率。因此为提高电池的转换效率，应减少电池表面对光的反射损失，增加光的透射。因此减反射膜的设计直接影响太阳能电池对光的入射，对太阳能电池转换效率影响尤甚。

2、减反射膜又称增透膜，它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。最简单的增透膜是单层膜，它是镀在光学零件光学表面上的一层折射率较低的薄膜。如果膜层的光学厚度是某一波长的四分之一，相邻两束光的光程差恰好为π,即振动方向相反，叠加的结果使光学表面对该波长的反射光减少。适当选择膜层折射率，这时光学表面的反射光可以完全消除。一般情况下，采用单层增透膜很难达到理想的增透效果，为了在单波长实现零反射,或在较宽的光谱区达到好的增透效果，往往采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。

3、为了提高太阳能的吸收效率，减少入反射损失，一般都会在制作太阳能电池板的时候，都要在硅片表面上覆盖一层减反射膜，目前太阳能电池的生产中有一种较为常见且高效的生产技术——蒸发镀膜技术，简称蒸镀，蒸镀是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。

4、传统的蒸镀设备一次只能制备一种膜层，在制备太阳能电池的过程中需要频繁的破空、抽空、调整蒸发速率，设备的综合利用率与生产效率较低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种单腔多层膜蒸镀系统及方法，能够在单腔室内完成多层膜沉积，省去了多次抽真空、破真空的过程，大大缩短了产品制作的工艺时间，提高了产能。

2、根据一些实施例，本发明提供了一种单腔多层膜蒸镀系统，包括：上料台；上料缓存腔，所述上料缓存腔和所述上料台之间设置有第一门阀；工艺腔，所述工艺腔和所述上料缓存腔之间设置有第二门阀；蒸镀系统，所述蒸镀系统设置在所述工艺腔之外，且与所述工艺腔之间设置有第三门阀；下料缓存腔，所述下料缓存腔与所述工艺腔之间设置有第四门阀，且所述工艺腔位于所述上料缓存腔和所述下料缓存腔之间；下料台，所述下料台与所述下料缓存腔之间设置有第五门阀；抽真空系统，所述抽真空系统分别与所述上料缓存腔、所述工艺腔和所述下料缓存腔相连；运输载台，所述运输载台承载待镀膜电池片依次流经所述上料台、所述上料缓存腔、所述工艺腔，并在所述工艺腔内经所述蒸镀系统蒸镀多层膜层后传送至所述下料缓存腔和所述下料台。

3、可选的是，所述工艺腔包括相互连通设置的工艺腔一和工艺腔二；所述工艺腔一和所述上料缓存腔相连通，且所述第二门阀设置在两者相连通的位置处，所述工艺腔一用于供待镀膜电池片和所述运输载台分离并进行蒸镀膜层处理；所述工艺腔二和所述下料缓存腔相连通，且所述第四门阀设置在两者相连通的位置处，所述工艺腔二用于供所述运输载台暂存；所述蒸镀系统设置在所述工艺腔一的下方，且所述第三门阀设置在所述工艺腔一和所述蒸镀系统之间。

4、可选的是，所述工艺腔一包括第一腔室和与所述第一腔室配合使用的第一腔盖，所述第一腔盖上设置有多组静电吸盘以及控制所述静电吸盘上下驱动的驱动电机，所述静电吸盘用于吸取所述运输载台上的待镀膜电池片。

5、可选的是，所述蒸镀系统包括换源腔室、蒸发腔室、设置于所述蒸发腔室内的若干组蒸发源电极、设置于所述换源腔室内的若干组蒸发源模块以及切换部件；所述换源腔室和所述蒸发腔室相互连通，所述切换部件用于控制切换具有不同镀膜材料的所述蒸发源模块在所述换源腔室和所述蒸发腔室之间移动，以实现与所述蒸发源电极接触或者分离；所述蒸发源电极在接触所述蒸发源模块且通电情况下使所述蒸发源模块内的镀膜材料加热蒸发，均匀的镀在待镀膜电池片上。

6、可选的是，所述蒸发源模块包括蒸发源载台和设置于所述蒸发源载台上的金属舟，所述金属舟用于放置镀膜材料；所述蒸发源载台可在所述切换部件的控制下在所述换源腔室和所述蒸发腔室之间移动，以实现与所述蒸发源电极接触或者分离。

7、可选的是，所述抽真空系统包括真空泵一、真空泵二和真空泵三；所述真空泵一通过真空管道与所述上料缓存腔相连；所述真空泵二通过真空管道与所述工艺腔相连；所述真空泵三通过真空管道与所述下料缓存腔相连。

8、根据一些实施例，本发明还提供了一种单腔多层膜蒸镀方法，使用所述的单腔多层膜蒸镀系统，包括如下步骤：打开第一门阀，待镀膜电池片传送至所述上料缓存腔，关闭所述第一门阀，所述上料缓存腔抽真空至与所述工艺腔相等压力值；打开第二门阀，待镀膜电池片由所述上料缓存腔传送至所述工艺腔，并关闭所述第二门阀；打开第三门阀，所述蒸镀系统对位于所述工艺腔内的待镀膜电池片进行蒸发镀膜处理；打开第四门阀，镀膜完成后的电池片传送至所述下料缓存腔，并关闭所述第四门阀，所述下料缓存腔充气至与大气压力相等压力值；打开第五门阀，镀膜完成后的电池片传送至所述下料台，并关闭所述第五门阀，所述下料缓存腔抽真空至与所述工艺腔相等压力值。

9、可选的是，所述打开第二门阀，待镀膜电池由所述上料缓存腔传送至所述工艺腔，并关闭所述第二门阀，包括：打开所述第二门阀，所述运输载台将待镀膜电池片由所述上料缓存腔传送至工艺腔一的第一腔室内，到达规定位置后，关闭所述第二门阀；驱动电机驱动静电吸盘下降以吸取待镀膜电池片并上升使待镀膜电池片与所述运输载台分离；所述运输载台继续往前传送至工艺腔二的第二腔室内进行等待。

10、可选的是，所述打开第三门阀，所述蒸镀系统对位于所述工艺腔内的待镀膜电池片进行蒸发镀膜处理，包括：打开所述第三门阀，所述驱动电机驱动所述静电吸盘带着待镀膜电池片下降；切换部件控制当前蒸发源载台从换源腔室移入至蒸发腔室并与所述蒸发源电极接触；对所述蒸发源电极通电，使金属舟内的镀膜材料加热蒸发均匀的镀在待镀膜电池片上。

11、可选的是，所述打开第三门阀，所述蒸镀系统对位于所述工艺腔内的待镀膜电池片进行蒸发镀膜处理，还包括：当前所述蒸发源载台对所述待镀膜电池片镀膜完成后，对所述蒸发源电极进行断电；所述切换部件控制当前所述蒸发源载台退回至换源腔室让出空位，并切换控制载有不同镀膜材料的所述蒸发源载台从所述换源腔室移入至蒸发腔室与所述蒸发源电极接触，以实现在电池片镀上具有不同镀膜材料的减返膜。

12、有益效果：

13、本发明的单腔多层膜蒸镀系统通过设置流水线式的上料台、上料缓存腔、工艺腔、蒸镀系统、下料缓存腔以及下料台，并且上料缓存腔、工艺腔、蒸镀系统、下料缓存腔之间的真空度保持一致，在相互连通的位置处通过设置阀门进行连通或者隔绝，电池片在工艺腔内可以完成多层膜沉积，省去了多次抽真空破真空的过程，大大缩短了产品制作的工艺时间，提高了产能，并且还避免了电池片产品在多台镀膜设备中的转运，降低了产品受污染和运输损伤的可能，提高了膜层的效果和电池片良率，相比现有技术的多台镀膜设备或单台镀膜设备多个工艺腔室而言可以降低设备占地面积，节约产品制作的用地成本。