[發(fā)明專利]處理薄膜太陽能板的電沉積裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310456012.0
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103710734A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·德利吉安尼;L·T·羅曼基夫
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號: C25D7/12
• 分類號: C25D7/12
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 于靜;張亞非

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電沉積，更具體地說，涉及薄膜太陽能板的電沉積技術(shù)。

背景技術(shù)

電沉積是制造薄膜太陽能電池的便捷方式。具體而言，電沉積用于沉積形成太陽能電池吸收層的材料（多種）。例如，參閱Ahmed等人在2010年9月9日提交的標(biāo)題為“Method?and?Chemistry?for?Selenium?Electrodeposition（硒電沉積方法和化學(xué)過程）”的美國專利申請公開2012/0061247A1；Ahmed等人在2010年9月9日提交的標(biāo)題為“Zinc?Tin?Films?Plating?Chemistry?and?Methods（鋅錫薄膜電鍍化學(xué)過程和方法）”的美國專利申請公開2012/0061250A1；以及Ahmed等人在2010年9月9日提交的標(biāo)題為“Structure?and?Method?of?Fabricating?a?CZTS?Photovoltaic?Device?by?Electrodeposition（通過電沉積制造CZTS光伏器件的結(jié)構(gòu)和方法）”的美國專利申請公開2012/0061790A1，其中每個(gè)申請的內(nèi)容在此納入作為參考。吸收層的成分可由在電沉積工藝期間沉積的材料控制。

為了制造大型薄膜太陽能板而使工藝規(guī)模擴(kuò)大非常具有挑戰(zhàn)性。例如，在某些情況下，個(gè)別地制造多個(gè)太陽能電池，然后將它們組裝成面板。取決于每個(gè)個(gè)體太陽能電池的大小，這種工藝可被證明為效率低下、成本極高并且非常耗時(shí)。在以端到端方式制造面板時(shí)具有巨大的成本效益。需要一種低成本、高精度、高產(chǎn)出的薄膜太陽能板制造方法。典型的薄膜太陽能板尺寸為60×120cm²。

因此，需要改進(jìn)的技術(shù)來擴(kuò)大制造薄膜太陽能板的電沉積工藝的規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了用于薄膜太陽能板的電沉積技術(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電沉積裝置。所述電沉積裝置包括至少一個(gè)電鍍單元；以及傳送器，其用于在所述電鍍單元上移動(dòng)面板，其中所述傳送器包括在所述電鍍單元之上且圍繞多個(gè)金屬輥(roller)的至少一個(gè)金屬帶軌。所述電鍍單元可以包括在所述電鍍單元底部處的陽極；以及在所述電鍍單元頂部處的多個(gè)槳葉（paddle）。擋板和護(hù)板可以位于所述陽極與所述槳葉之間。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種電鍍工藝。所述工藝包括下面的步驟。提供一種電沉積裝置，所述電沉積裝置具有包含電鍍?nèi)芤旱闹辽僖粋€(gè)電鍍單元以及傳送器，所述傳送器具有在所述電鍍單元之上且圍繞多個(gè)金屬輥的至少一個(gè)金屬帶軌。將至少一個(gè)面板置于所述傳送器上。使用所述傳送器在所述電鍍單元上移動(dòng)所述面板。通過所述金屬輥和所述金屬帶軌將電流或電壓提供給所述面板以使用所述電鍍?nèi)芤弘婂兯雒姘濉?/p>

通過參考下面的詳細(xì)說明和附圖，可以更全面地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)在結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式參考下面的簡單描述，其中相同的參考標(biāo)號表示相同的部件，這些附圖是：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制造太陽能板的示例性方法的示意圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于薄膜太陽能板制造的示例性裝置的示意圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖2中的裝置的俯視圖的示意圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖2的裝置內(nèi)的電鍍單元的示例性配置的示意圖；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的使用金屬帶輥?zhàn)鳛閳D2中的傳送器的示意圖；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖5中的輥的一種可能配置的放大圖的示意圖；

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的金屬帶輥的一種示例性配置的俯視圖的示意圖；

圖8A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于容納面板之一的框架的示意圖；

圖8B是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖8A中的框架的側(cè)視圖，其中示出允許將面板裝入框架和從框架卸載面板的鉸鏈?zhǔn)?hinged)框架設(shè)計(jì)；

圖8C是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖8A和8B中的面板的側(cè)視圖，其中示出使用鉸鏈鉤將框架保持在閉合位置；

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖2中的裝置內(nèi)的電鍍單元之一的示例性配置的示意圖；

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電沉積裝置的橫截面的示意圖；

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電沉積裝置內(nèi)的槳葉的大小、方位和示例性形狀的三維示意圖；