專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能光熱利用領(lǐng)域，特別涉及的是生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板 的裝置。
技術(shù)背景太陽(yáng)能資源是21世紀(jì)的新能源，太陽(yáng)能制冷、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電、海水凈 化等都是重要的應(yīng)用領(lǐng)域。選擇性吸熱薄膜具有可見(jiàn)光_近紅外光區(qū)高吸收率、紅外光區(qū) 高反射率的性能優(yōu)點(diǎn)，其生產(chǎn)方法及裝置成為太陽(yáng)能利用技術(shù)的重要研究方向，目前所采 用太陽(yáng)能選擇性吸熱薄膜的生產(chǎn)方法有以下幾種類(lèi)型，且都具有相應(yīng)的局限性玻璃管真空管型將直徑不同的兩個(gè)玻璃管的兩端封接在一起，兩管之間的空間 形成封接時(shí)抽成真空，內(nèi)管的外壁沉積有太陽(yáng)能吸熱涂層，吸收太能輻射能而使溫度升高， 內(nèi)部通水帶走熱能，完成光熱轉(zhuǎn)換過(guò)程。其不足之處在于碰撞易碎，斷水時(shí)干燒易炸管，同 時(shí)在建筑節(jié)能一體化時(shí)不宜作為建筑外壁、房頂。普通平板吸熱涂層采用電鍍、刷涂等方式在金屬基片上形成吸熱涂層，其不足之 處在于外紅光發(fā)射率高，太陽(yáng)能吸收率低，太陽(yáng)能利用效率低，同時(shí)這種生產(chǎn)方式對(duì)環(huán)境有
一定污染。電子槍蒸發(fā)和離子源輔助的方式沉積太陽(yáng)能吸熱涂層，這種方式具有沉積速率高 的優(yōu)勢(shì)。其缺點(diǎn)是單個(gè)電子槍所獲得的鍍材的蒸發(fā)云不足以覆蓋基片的幅寬，需兩支電子 槍合并使用才能滿(mǎn)足寬度上的均勻性，同時(shí)由于沉積速率高，膜層厚度控制困難，對(duì)于沉積 金屬層厚度僅為IOnm左右的介質(zhì)-金屬干涉膜組類(lèi)型的太陽(yáng)吸熱膜層，光學(xué)厚度精度在2 至3nm左右時(shí)的控制更難實(shí)現(xiàn)
實(shí)用新型內(nèi)容
鑒于以上原因，本實(shí)用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種能高效率的生 產(chǎn)膜層厚度控制方便、工藝實(shí)現(xiàn)靈活、大面積(單張鍍膜板的長(zhǎng)度方向大于600毫米、寬度 方向大于300毫米)的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板，環(huán)境污染程度小的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍 膜板的裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，包括前真空鎖定室、前保持室、至 少有三組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室的能在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波 反射層/至少一組由金屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層、或者 在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/吸熱半導(dǎo)體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合 材料膜/減反射層、以此在基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜的連續(xù)鍍膜室、后保持室、后真空 鎖定室，磁控濺射靶及靶材，電源，工藝氣體進(jìn)氣管及控制系統(tǒng)，真空抽氣系統(tǒng)，基片傳送機(jī) 構(gòu)，其特征是基片以斷續(xù)方式快速通過(guò)前保持室和前真空鎖定室和同樣以斷續(xù)方式快速通 過(guò)后保持室和后真空鎖定室的傳送機(jī)構(gòu)是電機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸，輥軸表面摩擦傳送基片，在大氣與前真空鎖定室之間、后真空鎖定室與大氣之間有真空閥門(mén)，前真空鎖定室與前保持 室之間，后保持室與后真空鎖定室之間有真空閥門(mén)，前保持室與連續(xù)鍍膜室之間、連續(xù)鍍膜 室與后保持室之間有讓基片分批次按生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)入連續(xù)鍍膜室或退出連續(xù)鍍膜室的真空 閥門(mén)。該裝置能在金屬基片上磁控濺射沉積太陽(yáng)能吸收功能膜層，即從基片向外依次沉積 紅外光波反射層(金屬膜)/至少一組由金屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜 堆/減反射層(介質(zhì)膜)，或者從基片向外依次沉積紅外光波反射層(金屬膜)/吸熱半導(dǎo) 體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層(介質(zhì)膜)。裝置包括至少五個(gè)鍍膜功能室， 分為前真空鎖定室、前保持室、連續(xù)鍍膜室(前、后部分別設(shè)有緩沖室)、后保持室、后真空 鎖定室，它們之間有真空閥門(mén)，這些閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉使各室都能建立起鍍膜工藝所需的 1-9X ICT1Pa真空度，在大氣與前(后)真空鎖定室之間，前(后)真空鎖定室與前(后)保 持室之間閥門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉，基片在轉(zhuǎn)動(dòng)輥的傳送下呈一片一片的或一批一批的方式有節(jié)奏的 快速進(jìn)入(退出)各室，前(后)保持室與連續(xù)鍍膜室之間的閥門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉，基片在轉(zhuǎn)動(dòng)輥 的傳送下呈一片一片的或一批次多片一批次多片的方式有節(jié)奏的快速的進(jìn)入(退出)連續(xù) 鍍膜室。上述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，在前保持室與連續(xù)鍍膜室之間有基片 由按生產(chǎn)節(jié)奏的斷續(xù)快速的進(jìn)片方式變?yōu)槌室黄右黄倪B續(xù)勻速行進(jìn)方式進(jìn)入連續(xù)鍍 膜室的前緩沖區(qū)(或稱(chēng)前緩沖室)，基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜后，連續(xù)鍍膜室與后保持 室之間有使基片呈一片接一片的連續(xù)勻速行進(jìn)方式退出連續(xù)鍍膜室后形成按生產(chǎn)節(jié)奏的 斷續(xù)快速的出片方式的后緩沖區(qū)(或稱(chēng)后緩沖室)。當(dāng)基片快速進(jìn)入連續(xù)鍍膜室之后，轉(zhuǎn)動(dòng) 輥的傳動(dòng)速度變?yōu)榇趴貫R射靶沉積工藝速度所需要的慢速的、連續(xù)的、勻速的基片運(yùn)行速 度，使分批次快速進(jìn)入連續(xù)鍍膜室的基片一片接一片或一批次接一批次的連續(xù)的經(jīng)過(guò)磁控 濺射靶濺射沉積區(qū)，使片與片或批次與批次之間的距離變?yōu)楸M可能的小，以使沉積不間斷、 不空濺射，提高效率，減少空濺時(shí)靶材的浪費(fèi)以及時(shí)間的浪費(fèi)，節(jié)約成本。上述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，在低于轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸與基片接觸面的轉(zhuǎn)動(dòng) 輥軸間布設(shè)托板或托條。為防止在轉(zhuǎn)動(dòng)輥間隔大于一定距離時(shí)薄形金屬基片前端部掉入間 隔，在轉(zhuǎn)動(dòng)輥之間低于輥上平面處設(shè)有托板或托條。上述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，在鍍膜裝置至少5個(gè)功能室的閥門(mén) 處，設(shè)有隨閥門(mén)的開(kāi)啟能上升或下降的基片傳送過(guò)渡輥軸或過(guò)渡墊板。在名室之間有幫助 基片跨越閥門(mén)與輥間距的隨閥門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉隨動(dòng)的過(guò)渡墊板機(jī)構(gòu)，也可以是墊輥、墊條、支撐 條、支撐網(wǎng)等。上述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，連續(xù)鍍膜室至少3組磁控濺射靶及相 應(yīng)的濺射腔室它們之間有隔板形成各自獨(dú)立腔室，配有獨(dú)立的抽真空系統(tǒng)，各自有獨(dú)立磁 控濺射電源、工藝充氣管路及控制單元系統(tǒng)，使靶、充氣管道、真空抽氣系統(tǒng)集成在一個(gè)靶 基座或腔室蓋板上成為一個(gè)單獨(dú)濺射模塊。單獨(dú)濺射模塊可以放在連續(xù)鍍膜室的任何工藝 需要的位置工作，以方便實(shí)現(xiàn)鍍制不同膜系的吸熱功能膜層。上述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，至少三組濺射靶及相應(yīng)的濺射腔室他 們之間至少有一個(gè)基片得以通過(guò)的有狹縫的真空抽氣室作為隔離腔室。濺射靶及相應(yīng)的濺 射腔室他們之間至少有一個(gè)側(cè)壁開(kāi)有狹縫(能通過(guò)基片)的真空抽氣室作為隔離腔室，不 設(shè)門(mén)閥，通過(guò)狹縫抽真空，若有2至3個(gè)隔離腔室，就可使濺射室之間真空度差一個(gè)數(shù)量級(jí)，以方便不同靶腔實(shí)現(xiàn)不同的充氣氣氛和工藝條件，鍍制不同材質(zhì)的膜層。上述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，磁控濺射靶是直流平面靶、直流柱形 靶、中頻交流平面靶、中頻交流柱形靶中的至少一種。因可以任意組合，方便實(shí)現(xiàn)鍍制不同 膜系的吸熱功能膜層，特別是干涉膜堆類(lèi)型的膜系。上述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，磁控濺射靶是中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶。 可以采用不同金屬材料的靶材用不同氣氛氣體實(shí)現(xiàn)化學(xué)計(jì)量比材質(zhì)的膜層，也可以用陶瓷 靶材直接鍍制介質(zhì)膜。采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，可以提高濺射速率，提高生產(chǎn)效率，降低 成本。采用長(zhǎng)度方向大于600毫米、寬度方向大于300毫米的大面積單張金屬片作為基 片，在本實(shí)用新型裝置上的連續(xù)鍍膜室中，基片從靶位下經(jīng)過(guò)時(shí)依次沉積太陽(yáng)能吸熱功能 膜中的紅外光反射層/吸熱功能層/減反射層等膜層，本實(shí)用新型裝置生產(chǎn)的吸熱鍍膜板 具有吸收率高、發(fā)射率低的優(yōu)點(diǎn)，成本低。本實(shí)用新型裝置能高效率的生產(chǎn)膜層厚度控制方 便、工藝實(shí)現(xiàn)靈活、大面積的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板。

圖1為本實(shí)用新型裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型裝置傳送系統(tǒng)示意圖。圖3為本實(shí)用新型裝置真空閥關(guān)閉時(shí)傳送機(jī)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型裝置真空閥開(kāi)啟時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。圖5為基片傳送方式示意圖。圖6為基片另一傳送方式示意圖。圖7為濺射靶及對(duì)應(yīng)的濺射腔室示意圖。圖8為圖7的俯視圖。圖9為本實(shí)用新型生產(chǎn)的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板結(jié)構(gòu)示意圖。(基片上沉積了由 金屬膜組成的紅外光波反射層/金屬膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層)。圖10為本實(shí)用新型生產(chǎn)的另一平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板結(jié)構(gòu)示意圖(基片上沉積 了由金屬膜組成的紅外光波反射層/金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層)。圖11為本實(shí)用新型生產(chǎn)的再一平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板結(jié)構(gòu)示意圖(基片上沉積 了由金屬膜組成的紅外光波反射層/吸熱半導(dǎo)體材料膜/減反射層)。圖12為本實(shí)用新型裝置另一總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖13為本實(shí)用新型裝置再一總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 圖1 圖9給出了本實(shí)施例1圖。參看圖1，本實(shí)施例1中的裝置包括上片區(qū)1， 前真空鎖定室2，前保持室3，連續(xù)鍍膜室4，，后保持室5，后真空鎖定室6，下片區(qū)7，以及連 接各室的真空閥門(mén)8(8a、8b、8c、8d、8f)，其中8a、8f分別是前、后真空鎖定室與外界大氣之 間的真空閥門(mén)，在連續(xù)鍍膜室4的前、后端分別為前緩沖室4M、后緩沖室4N。在連續(xù)鍍膜 室4內(nèi)，按照實(shí)現(xiàn)沉積圖9所示基片27上沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層28/金屬膜
530與介質(zhì)膜29組成的干涉膜堆(兩組)/減反射層31 (本實(shí)施例1太陽(yáng)能吸熱膜系具體 為基片/Al紅外光反射層/AlN-不銹鋼干涉復(fù)合膜(兩組)/AlN減反射層)，在濺射靶的 配置上，依次分布在8個(gè)磁控濺射靶及其相應(yīng)的濺射腔室10a、10b、10c、10d、10e、IOf、10g、 IOh,依次為2個(gè)B革巴(10a、10b) /1個(gè)A靶(IOc) /1個(gè)B靶(IOd) /1個(gè)A靶(IOe) /1個(gè)B靶 (IOf)/2個(gè)A靶(10g、10h) (A靶為用于鍍制介質(zhì)膜或金屬-介質(zhì)復(fù)合膜或吸熱半導(dǎo)體膜的 中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶或中頻交流平面靶，B靶位用于鍍制金屬膜層或紅外光波反射膜層的 直流平面靶)。各濺射腔室之間存在隔離腔室9(9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g9h)以實(shí)現(xiàn)各濺射 腔室的工作氣氛環(huán)境的獨(dú)立。本裝置中還設(shè)有電源，工藝氣體進(jìn)氣管及控制系統(tǒng)，真空抽氣 系統(tǒng)。圖2是本實(shí)施例裝置中傳送系統(tǒng)示意圖?；瑐魉拖到y(tǒng)是由減速機(jī)11通過(guò)鏈條 13帶動(dòng)的輥軸12構(gòu)成，輥軸12貫穿前后(上片區(qū)1開(kāi)始，到下片區(qū)7)。減速機(jī)11 (11a、 llb、llc、lld、lle、llf、llg、llh、lli)的轉(zhuǎn)速可調(diào)，可各自單獨(dú)控制。圖3、圖4是傳送機(jī)構(gòu)示意圖，減速機(jī)11 (Ila-Ili)與輥軸12通過(guò)鏈條(也可用齒 型帶)相連，各輥軸的兩端用軸承固定在腔室的底部。輥軸與輥軸之間設(shè)有托塊14，在真空 閥門(mén)8的兩側(cè)也設(shè)有托塊15，目的是使薄片基片在輥軸上行進(jìn)時(shí)其前端不至于竄入輥軸之 下。隨真空閥門(mén)8的開(kāi)閉(圖3為真空閥門(mén)8關(guān)閉，圖4為真空閥門(mén)8開(kāi)啟時(shí))而上升或 下降的過(guò)渡墊板機(jī)構(gòu)16(兩端由短繩吊在真空閥門(mén)8上)配合墊板15，在基片27跨越真空 閥門(mén)8時(shí)幫助薄形金屬基片順利跨過(guò)。圖5、圖6為本實(shí)施例裝置的基片傳送方式示意圖，圖5為本實(shí)施例裝置所采用的 一片接一片傳送方式?；?7從上片區(qū)1進(jìn)入前真空鎖定室2、前保持室3及從后保持室 5退出到后真空鎖定室6、下片區(qū)7，伴隨真空閥門(mén)8a、8b、8e、8f的開(kāi)啟關(guān)閉，呈現(xiàn)出快速的、 斷續(xù)的、有節(jié)奏的傳送特點(diǎn)。而在前、后保持室(3和5)真空閥門(mén)(8c和8d)的開(kāi)啟和關(guān)閉 時(shí)，基片快速的送人或退出連續(xù)鍍膜室內(nèi)的緩沖區(qū)(4M和4N)，斷續(xù)的按節(jié)奏進(jìn)入、退出的 基片在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的減速傳送下(傳送節(jié)奏、速度發(fā)生變化)，呈一片接一片連續(xù)勻速的進(jìn)行均 勻的沉積膜層，片與片之間的距離為20毫米至500毫米。圖6是本實(shí)施例裝置可以采用的 另一種傳送方式，即一批接一批的方式，這種方式增加真空閥門(mén)8開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)每一次進(jìn)出 本實(shí)施例裝置的基片數(shù)目，提高生產(chǎn)效率。圖7、圖8為本實(shí)施例中連續(xù)電度膜室內(nèi)濺射靶及對(duì)應(yīng)的濺射腔室示意圖(圖7、 圖8分別為側(cè)視圖和俯視圖)。濺射靶23及相應(yīng)的濺射腔室32之間由隔板17分割而形 成各自獨(dú)立的腔室，濺射腔室32之間有一個(gè)基片27得以通過(guò)的有狹縫33的真空抽氣室作 為隔離腔室34，可開(kāi)啟的靶腔箱蓋18壓在腔室之上(壓力面有真空密封圈)。位于靶腔箱 蓋上面分子泵19由氣道20通入腔室，同時(shí)通過(guò)氣管21與機(jī)械泵(圖中未畫(huà)出)相連，構(gòu) 成單獨(dú)的真空抽氣系統(tǒng)；兩根充氣管22橫貫位于濺射靶23兩側(cè)，縱貫這個(gè)腔室，其端頭經(jīng) 過(guò)混氣箱24連接到分別控制沉積太陽(yáng)能吸熱功能膜所需的工藝氣體氬氣、氮?dú)夂脱鯕獾?三個(gè)氣體流量計(jì)25a、25b、25c的出口，形成了單獨(dú)的充氣控制系統(tǒng)。濺射靶23為直流平面 靶，通過(guò)靶腔箱蓋18上的電源接頭26連接到濺射電源，形成單獨(dú)的濺射靶系統(tǒng)。濺射靶23 還根據(jù)不同的需要采用為中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶、中頻交流平面靶。上述真空抽氣系統(tǒng)、充氣 控制系統(tǒng)、濺射靶都集成在靶腔箱蓋(靶基座)18上，形成了一個(gè)獨(dú)立的濺射模塊，可按不 同膜系的工藝要求移動(dòng)。[0036]本實(shí)施例裝置工作時(shí)，以大面積單張金屬片作為太陽(yáng)能鍍膜板的基片27，基片27 以斷續(xù)方式通過(guò)臥式鍍膜裝置中的前真空鎖定室2、前保持室3、前緩沖區(qū)4M，進(jìn)入到連續(xù) 鍍膜室4中，連續(xù)鍍膜室4有8組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室，基片進(jìn)入連續(xù)鍍膜室由減 速機(jī)拖動(dòng)的水平布置轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸12 —片接一片的、連續(xù)勻速的傳送，基片經(jīng)過(guò)磁控濺射靶與 相應(yīng)的濺射腔室，在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/金屬膜與介質(zhì)膜組 成的干涉膜堆/減反射層，以此在基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜，連續(xù)鍍膜室后有后緩沖 區(qū)4N、后保持室5和后真空鎖定室6，外界大氣與前真空鎖定室之間、前真空鎖定室與前保 持室之間、前保持室與連續(xù)鍍膜室之間、連續(xù)鍍膜室與后保持室之間、后保持室與后真空鎖 定室之間、后真空鎖定室與外界大氣之間設(shè)有真空閥門(mén)，當(dāng)前后真空鎖定室和前后保持室 的真空度達(dá)到連續(xù)鍍膜室的鍍膜工作真空度1-9X ICT1Pa,各室與室之間的真空閥門(mén)開(kāi)啟讓 基片分批次按節(jié)奏進(jìn)入連續(xù)鍍膜室或退出連續(xù)鍍膜室，前后真空鎖定室與大氣之間的閥門(mén) 開(kāi)閉一次進(jìn)出鍍膜基片一批為一個(gè)生產(chǎn)節(jié)奏，片與片或批與批之間的距離為20毫米至500 毫米，基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜后，依次從后緩沖區(qū)、后保持室和后真空鎖定室出來(lái)， 生產(chǎn)出平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板。本實(shí)施例中，為了沉積圖9所示介質(zhì)-金屬干涉疊堆類(lèi)型的一種太陽(yáng)能吸熱膜系 基片/Al紅外光反射層/兩組AlN介質(zhì)層-不銹鋼干涉復(fù)合層/AlN介質(zhì)反射層，在濺射靶 配置如下濺射靶10a、10b用于沉積采用直流平面靶，靶材為鋁，只充入濺射氣體Ar ；10c、 10e、10g、IOh采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶材為不銹鋼，充入濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體N2 ； IOcUlOf采用直流平面靶，只充入濺射氣體Ar。具體工藝如下
靶位本底真空度 (Pa)充氣(sccm) Ar/N2/ 02工作 真空度(Pa)減射功率 (KW)基片傳送 速 度 (m/min)10a、 IOb3 X10:i380/0/02-5X10"'250. 6IOc3 X IO"3210/100/02-5X10"'25IOd3 XlO"3210/0/02-5X10”3IOe3X10—:i215/90/02-5 X ICT128IOf3 X IO"3215/0/02-5 X IO"11. 510h、 IOg3X10":!206/125/02-5 X IO"114本實(shí)施例所獲得的“干涉膜堆”類(lèi)型太陽(yáng)能吸熱鍍膜板(膜系為基片/Al紅外光 反射層/AlN-不銹鋼干涉復(fù)合層(兩組)/AlN減反射層)的鍍膜層厚度依次為60-200nm、 20-80nm、10-20nm、20-80nm、6-12nm、20-80nm，優(yōu)化厚度依次為 120-180nm、40_70nm、 12-18nm、40-70nm、6-10nm、40-70nm，經(jīng)過(guò)光譜測(cè)試、計(jì)算，其太陽(yáng)能吸收率為93%，發(fā)射率 為6%。實(shí)施例2 圖1 圖8、圖10、圖12給出了本實(shí)用新型實(shí)施例2圖。本實(shí)施例2基本與實(shí)施 例1同，不同處是本實(shí)例主要沉積圖10所示的氮氧化物的“吸熱半導(dǎo)體材料膜系”類(lèi)型的一種太陽(yáng)能吸熱鍍膜板，選用的膜系為基片27/A1紅外光反射層28/CrNiOyNx半導(dǎo)體吸收 層(吸熱半導(dǎo)體材料膜)35/SiN減反射層36，以2000 X 1000 X 0.2mm的鋁材為基片。本實(shí) 施例裝置的所采用的傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、基片的傳送方式、濺射靶及其對(duì)應(yīng)的濺射腔室的 結(jié)構(gòu)都與實(shí)施例1中圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示結(jié)構(gòu)和方式一樣，只是根據(jù)所 沉積的太陽(yáng)能吸收膜系的不同，連續(xù)鍍膜室內(nèi)的濺射靶及其對(duì)應(yīng)的腔室的配置做了調(diào)整， 參見(jiàn)圖12。圖12為本實(shí)施例裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)，其包括的上片區(qū)1、前真空鎖 定室2、前保持室3、連續(xù)鍍膜室4、后保持室5、后真空鎖定室6、下片區(qū)7、真空閥8 (8a-8f) 以及連續(xù)鍍膜室4的前、后端的前、后緩沖室4M、4N都與實(shí)例一中圖1所示的一樣。在連 續(xù)鍍膜室4內(nèi)，依據(jù)要沉積的基片/Al紅外光反射層/CrNiOyNx半導(dǎo)體吸收層/SiN減反 射層的膜系，其中CrNiOyNx中的0、N的含量在充氣時(shí)調(diào)整(可見(jiàn)下表內(nèi)充氣一欄)，在濺 射靶的配置上，依次分布在7個(gè)濺射靶及其相應(yīng)的濺射腔室10 (IOa-IOg)，依次為2個(gè)B靶 (10a、IOb)/3個(gè)A靶(10C、10d、10e)/2個(gè)A靶(IOfUOg)0各濺射腔室之間存在隔離腔室 9 (9a-9f)以實(shí)現(xiàn)各濺射腔室的工作氣氛環(huán)境的獨(dú)立。IOaUOb用于沉積在基片上的Al紅外光反射層，采用直流平面靶，鋁靶材，只充入 濺射氣體Ar ； 10c、IOcUlOe用于沉積CrNiOyNx半導(dǎo)體吸收層，其中CrNiOyNx中的0、N的含 量在充氣時(shí)調(diào)整(可見(jiàn)下表內(nèi)充氣一欄)，采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶材為CrNi合金，充 入流量一樣濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體02、N2 ； 10g、IOh用于沉積SiN減反射層，采用中頻交流 平面靶，充入Ar、N2。具體工藝如下 濺射靶10c、10d、10e用于沉積同一種膜層，且工藝參數(shù)一樣，所以在本實(shí)例中的 IOcUOd,IOe之間不采用隔離腔室。本實(shí)例中所沉積的基片/Al紅外光反射層/CrNiOyNx半導(dǎo)體吸收層/SiN減 反射層這一膜系中鍍膜層厚度依次為80-200nm，60-160nm, 20-100nm,優(yōu)化厚度依次為 100-160nm, 80-140nm, 40-80nm,經(jīng)過(guò)光譜測(cè)試、計(jì)算，其太陽(yáng)能吸收率為90. 5 %，發(fā)射率為9%。實(shí)施例3 圖1 圖8、圖11、圖13給出了本實(shí)施例3圖。本實(shí)施例3基本與實(shí)施例1同，不 同處是本實(shí)施例3主要沉積圖11所示的“金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜”(或稱(chēng)為“摻雜金屬的介 質(zhì)材料”)類(lèi)型的一種太陽(yáng)能吸熱鍍膜板，需用的膜系為基片27/A1紅外光反射層28/ΑΙΝχ 金屬_介質(zhì)復(fù)合材料層37/AlNy金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層38/A1N減反射層39，其中AlNx中 Al的填充因子高于AlNy中Al的填充因子，同樣也采用以2000 X 1000 X 0. 2mm的鋁材為基
8片。本實(shí)施例裝置所采用的傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、基片的傳送方式、濺射靶及其對(duì)應(yīng)的 濺射腔室的結(jié)構(gòu)都與實(shí)施例1圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8中所示結(jié)構(gòu)和方式一樣， 只是根據(jù)所沉積的太陽(yáng)能吸收功能膜系的不同，連續(xù)鍍膜室內(nèi)的濺射靶及其對(duì)應(yīng)的腔室的 配置做了調(diào)整，參見(jiàn)圖13。圖13為本實(shí)施例裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)，其包括的上片區(qū)1、前真空鎖定 室2、前保持室3、連續(xù)鍍膜室4、后保持室5、后真空鎖定室6、下片區(qū)7、真空閥8 (8a-8f)以 及連續(xù)鍍膜室4的前、后端的前、后緩沖室4M、4N都與實(shí)施例1中圖1所示的一樣。在連續(xù) 鍍膜室4內(nèi)，按所沉積基片/Al紅外光反射層/AlNx金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層/AlNy金屬-介 質(zhì)復(fù)合材料層/AlN減反射層的膜系，在濺射靶的配置上，依次分布在8個(gè)濺射靶及其相應(yīng) 的濺射腔室10 (IOa-IOh)，依次為2個(gè)B革巴(10a、10b) /2個(gè)A革巴(IOcUOd) /2個(gè)A革巴(10e、 IOf) /2個(gè)A靶(10g、IOh)。各濺射腔室之間存在隔離腔室9 (9a-9m)，以實(shí)現(xiàn)各濺射腔室的 工作氣氛環(huán)境的獨(dú)立。IOaUOb用于沉積在基片上的Al紅外光反射層，采用直流平面靶，鋁靶材，只充入 濺射氣體Ar ；IOcUOd用于沉積AlNx金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層，采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶 材為Al，充入流量一樣的濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體N2 ； IOeUOf用于沉積AlNy金屬-介質(zhì)復(fù) 合材料層，采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶材為Al，充入濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體N2，但N2氣 氛比例更大(即Al由70%逐漸下降到30%，而N由30%逐漸上升到70%) ； 10g、10h用于 沉積AlN減反射層，采用中頻交流平面靶，充入Ar、N2。具體工藝如下 工作真空度(Pa)為2-5 X ΙΟ—1。本實(shí)施例中所沉積的基片/Al紅外光反射層/AlNx金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層/AlNy 金屬_介質(zhì)復(fù)合材料層/AlN減反射層膜系的各層厚度依次為80-200nm、20-60nm、40-80nm、 50-90nm，優(yōu)化厚度依次為120-170nm、30-50nm、50-70nm、60-80nm，經(jīng)過(guò)光譜測(cè)試、計(jì)算，其 太陽(yáng)能吸收率為95. 5%，發(fā)射率為8%。[0055] 上述各實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不應(yīng)將此理解為本 實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例。凡基于上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用 新型的范圍。
權(quán)利要求生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，包括前真空鎖定室、前保持室、至少有三組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室的能在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/至少一組由金屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層、或者在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/吸熱半導(dǎo)體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層、以此在基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜的連續(xù)鍍膜室、后保持室、后真空鎖定室，磁控濺射靶及靶材，電源，工藝氣體進(jìn)氣管及控制系統(tǒng)，真空抽氣系統(tǒng)，基片傳送機(jī)構(gòu)，其特征在于基片以斷續(xù)方式快速通過(guò)前保持室和前真空鎖定室和同樣以斷續(xù)方式快速通過(guò)后保持室和后真空鎖定室的傳送機(jī)構(gòu)是電機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸，輥軸表面摩擦傳送基片，在大氣與前真空鎖定室之間、后真空鎖定室與大氣之間有真空閥門(mén)，前真空鎖定室與前保持室之間，后保持室與后真空鎖定室之間有真空閥門(mén)，前保持室與連續(xù)鍍膜室之間、連續(xù)鍍膜室與后保持室之間有讓基片分批次按生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)入連續(xù)鍍膜室或退出連續(xù)鍍膜室的真空閥門(mén)。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，其特征在于在前保持室與 連續(xù)鍍膜室之間有基片由按生產(chǎn)節(jié)奏的斷續(xù)快速的進(jìn)片方式變?yōu)槌室黄右黄倪B續(xù)勻 速行進(jìn)方式進(jìn)入連續(xù)鍍膜室的前緩沖區(qū)，基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜后，連續(xù)鍍膜室與 后保持室之間有使基片呈一片接一片的連續(xù)勻速行進(jìn)方式退出連續(xù)鍍膜室后形成按生產(chǎn) 節(jié)奏的斷續(xù)快速的出片方式的后緩沖區(qū)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，其特征在于在低于轉(zhuǎn) 動(dòng)輥軸與基片接觸面的轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸間布設(shè)托板或托條。
4.如權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，其特征在于在鍍膜裝 置至少五個(gè)功能室的閥門(mén)處，設(shè)有隨閥門(mén)的開(kāi)啟能上升或下降的基片傳送過(guò)渡輥軸或過(guò)渡 墊板。
5.如權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，其特征在于連續(xù)鍍膜 室至少三組磁控濺射靶及相應(yīng)的濺射腔室之間有隔板形成各自獨(dú)立腔室，配有獨(dú)立的抽真 空系統(tǒng)，各自有獨(dú)立磁控濺射電源、工藝充氣管路及控制單元系統(tǒng)，使靶、充氣管道、真空抽 氣系統(tǒng)集成在一個(gè)靶基座或腔室蓋板上成為一個(gè)單獨(dú)濺射模塊。
6.如權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，其特征在于至少3組 濺射靶及相應(yīng)的濺射腔室間至少有一個(gè)基片得以通過(guò)的有狹縫的真空抽氣室作為隔離腔 室。
7.如權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，其特征在于磁控濺射 靶是直流平面靶、直流柱形靶、中頻交流平面靶、中頻交流柱形靶中的至少一種。
8.如權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，其特征在于磁控濺射靶是 中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的裝置，包括前保持室、前真空鎖定室、連續(xù)鍍膜室、后保持室和后鎖定室，基片以斷續(xù)方式快速通過(guò)前保持室和前真空鎖定室和同樣以斷續(xù)方式快速通過(guò)后保持室和后真空鎖定室的傳送機(jī)構(gòu)是電機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸，輥軸表面摩擦傳送基片，本實(shí)用新型裝置生產(chǎn)的吸熱鍍膜板具有吸收率高、發(fā)射率低的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型生產(chǎn)效率高，成本低。
文檔編號(hào)C23C14/56GK201648513SQ20102014712
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者徐勝洋, 惠述偉, 甘國(guó)工 申請(qǐng)人:甘國(guó)工