[發(fā)明專利]一種用于在可變尺寸基板上制作光伏組件的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780069672.X
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN110140224A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加里·費伊科斯
• 申請（專利權(quán)）人: 美德安全玻璃制造（新）私人有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/67
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王闖

本發(fā)明公開了一種用于制造太陽能裝置的自動化系統(tǒng)，自動化系統(tǒng)包括用于提供系統(tǒng)自動控制的計算機；基板吊架和連接到計算機可操作的真空腔室，真空腔室包括至少一個用于均勻加熱基板的加熱元件；涂覆頭組件，其中包括：蒸發(fā)室，用于升華光伏材料以形成光伏材料蒸汽；與蒸發(fā)室流體耦通的膨脹室，用于接收光伏材料蒸汽，沉積腔室，用于在基板上均勻地沉積光伏材料蒸汽，計算機被配置為控制加熱元件，蒸發(fā)室和基板吊架的速度，以便確定基板相對于膨脹室的位置，使得光伏材料蒸汽均勻地沉積在玻璃基板的預定部分上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于在可變尺寸的基板上制造光伏組件的方法和系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于建筑一體化光伏(BIPV)應用的可變尺寸基板上制造光伏組件的方法和系統(tǒng)，例如，PV集成的窗口或光伏一體化玻璃。

背景技術(shù)

隨著太陽能的發(fā)展，建筑一體化光伏(BIPV)已成為增長最快的行業(yè)之一。BIPV光伏包括光伏材料，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑外墻結(jié)構(gòu)部分的常規(guī)材料，例如屋頂，天窗或外墻。將BIPV光伏納入基礎(chǔ)設(shè)施為建筑物提供了額外的能源，有利地補充并最終提供其所有能量需求。這對于無法使用可用電網(wǎng)的遠程建筑尤其重要，例如海上基礎(chǔ)設(shè)施。

在這方面，重要的是使BIPV光伏組件可以定制尺寸，以適應每個基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計和需求。BIPV光伏技術(shù)的最新進展使得光伏(PV)能夠結(jié)合到透明基板諸如玻璃上，為將PV光伏引入普遍存在的建筑構(gòu)件諸如窗戶鋪平了道路。與目前可用的太陽能電池板相比，這些窗戶(也稱為太陽能窗戶)具有安裝空間和成本最小化的優(yōu)點。然而，太陽能窗戶通常受到標準尺寸的限制,例如，當前的行業(yè)標準是65“×40”(即約1.65米×1.02米),當前制造標準的這種限制意味著為了個人需要這些PV光伏玻璃面板必須首先在標準尺寸上制造后，再重新調(diào)整至定制的設(shè)計和尺寸。結(jié)果，在這種BIPV光伏的生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)生不必要的時間，能量和材料的浪費。

為了克服這個限制，本發(fā)明的實施例公開了一種用于在可變尺寸和形狀基板上生產(chǎn)PV光伏組件的方法和系統(tǒng)，其旨在滿足大規(guī)模的低或凈零能量BIPV光伏建筑結(jié)構(gòu)的需求。此外，本發(fā)明實施例的BIPV光伏具有增加產(chǎn)量和降低制造成本的制造優(yōu)點，這對于推動BIPV光伏成為廣泛的商品是至關(guān)重要的。

此外，結(jié)合附圖和本公開的背景技術(shù)，從隨后的詳細描述和所附權(quán)利要求中，其他期望的特征和特性將變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，描述了一種用于制造太陽能裝置的自動化系統(tǒng)，該自動化系統(tǒng)包括自動化控制系統(tǒng)的計算機，用于制造太陽能裝置；直接連接到計算機操作的基板吊架，基板吊架被配置成能夾住在太陽能制造真空腔室內(nèi)的基板玻璃；操作上連接到計算機的真空腔室，真空腔室包括至少一個可操作且連接到計算機的加熱元件，用于將真空腔室中的基板的至少一側(cè)均勻加熱到預定溫度；涂覆頭組件和沉積腔室，用于將光伏材料蒸汽均勻地沉積在均勻加熱的基板的至少一側(cè)上。涂覆頭組件包括連接到計算機的蒸發(fā)室，用于升華光伏材料以形成光伏材料蒸汽；膨脹室與蒸發(fā)室流動耦合，用于接收光伏材料蒸汽。計算機被配置為控制至少一個加熱元件和確定加熱速率以用于將基板的至少一側(cè)均勻加熱到預定基板溫度；也被配置為控制蒸發(fā)室和確定光伏材料的升華速率，以確定要形成的光伏材料蒸氣的量；并且配置成控制基板吊架的速度，以便確定基板相對于膨脹室的位置。并回應光伏材料的升華速率，這樣使得光伏材料蒸汽均勻地沉積在基板的至少一側(cè)的預定部分上。

優(yōu)選地，自動控制系統(tǒng)還包括至少一個泵，所述至少一個泵可操作地連接到真空腔室，并由計算機控制，以將真空腔室的壓強設(shè)定到預定壓強。

優(yōu)選地，所述計算機還被配置為控制至少一個位在泵和真空腔室之間的至少一個節(jié)流閥，在電腦的控制下，所述至少一個節(jié)流閥被配置成一起控制所述真空腔室中的預定壓強。

優(yōu)選地，膨脹室包括至少一個狹縫，至少一個狹縫被配置成將膨脹室聯(lián)接到蒸發(fā)室，使得膨脹室可以從蒸發(fā)室接收光伏材料蒸汽。